Wenzlaff.de – Rund um die Programmierung
mit Java, Raspberry Pi, SDR, Linux, Arduino, Sicherheit, Blender, Statistik, Krypto und Blockchain
Rund um den Raspberry Pi Zero W
Eine eigene Nextcloud Release 13 Installation auf dem Raspberry Pi macht Dropbox überflüssig! Und man kann sensible private Daten auf dem eigenen Server abspeichern. Nextcloud ist unter einer freien AGPLv3 Lizenz zu erhalten. Um erste Eindrücke zu erhalten, kann es mal eben auf einem Raspberry Pi (Zero W) installiert werden.
Das geht in unter einer Stunde. Also dann mal die Konsole auf und einen Apache2 mit Nextcloud 13 installieren:
Mit rtl_power kann man via SDR alle Frequenzen scannen. Die Scann CSV-Ergebniss-Dateien können dann mit gopow in schöne Wasserfall Diagramme umgewandelt werden.
Hier mal den Ablauf als BPMN 2.0
Hier ein Beispiel:
Das gopow Programm wollte ich mal in Java 8 schreiben, um auch selbst die Farben usw. beeinflussen zu können. Und auch um mal neue Funktionen von Java 8 zu benutzen. Auch kann das gopow auf dem Raspberry Pi nicht mit sehr großen Dateien umgehen. Die Scann Dateien können aber auch einige 100 MB groß sein. „TWPlotter: Java Wasserfall Diagramme Generierung von rtl_power erzeugten CSV-Dateien“ weiterlesen
Manchmal hat man auf dem Raspberry Pi XML Dokumente die man ansehen will, die aber nicht schön formatiert sind.
Z.B. dieses XML Dokument hat alles in einer Zeile, und ist das Ergebnis einer Haltestellenabfrage in Hannover über diese API:
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<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?><Trias version="1.0" xmlns="trias" xmlns:siri="http://www.siri.org.uk/siri" xmlns:mw="http://services.mentzdv.de/2010/07/middleware"><ServiceDelivery><siri:ResponseTimestamp>2018-01-26T16:39:07</siri:ResponseTimestamp><siri:ProducerRef>HannIT</siri:ProducerRef><siri:ResponseMessageIdentifier>16-39-04-229</siri:ResponseMessageIdentifier><DeliveryPayload><!--Version: 10.0.46.2 build 04.08.2017 23:35:59 - Data Build: 2018-01-26T02:58:08 - Data Format: EFA10_00_08--><TripResponse><ErrorMessage><Code>-2</Code><Text><Text>Der Inhalt des Elements 'LocationRef' in Namespace 'trias' ist unvollständig. Erwartet wurde die Liste der möglichen Elemente: 'LocationName' in Namespace 'trias'.</Text><Language>de</Language></Text></ErrorMessage><ErrorMessage><Code>-2</Code><Text><Text>Der Inhalt des Elements 'LocationRef' in Namespace 'trias' ist unvollständig. Erwartet wurde die Liste der möglichen Elemente: 'LocationName' in Namespace 'trias'.</Text><Language>de</Language></Text></ErrorMessage><TripResult><ResultId>ID1925019635546312568133148169218912592159</ResultId><Trip><TripId>ID79254160591872422507315819789461666810137</TripId><Duration>PT1H2M</Duration><StartTime>2018-01-25T18:55:00</StartTime><EndTime>2018-01-25T19:57:00</EndTime><Interchanges>1</Interchanges><TripLeg><LegId>ID1913421648141272672174552254815522713559</LegId><TimedLeg><LegBoard><StopPointRef>de:03241:2921</StopPointRef><StopPointName><Text>Langenhagen Zentrum</Text><Language>de</Language></StopPointName><ServiceDeparture><TimetabledTime>2018-01-25T18:55:00</TimetabledTime></ServiceDeparture><StopSeqNumber>1</StopSeqNumber></LegBoard><LegAlight><StopPointRef>de:03241:4380</StopPointRef><StopPointName><Text>Hannover 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Wie können wir das nun schön formatieren? Dazu gibt es das Kommandozeilen-Tool xmllint. Damit kann eine XML Datei leicht formatiert werden. Dazu das xmllint installieren mit
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1 |
sudo apt-get install libxml2-utils |
Dann ein Aufruf von „Raspberry Pi: XML formatieren mit xmllint unter Linux“ weiterlesen
Wie kann mit dem Raspberry Pi eine Heatmap erzeugt werden?
Hier mal ein Beispiel, um die unterschiedlichen Frequenzen zusehen in das Bild klicken und vergrößern:
Legende:
Und noch ein Beispiel:
Legende:
Airband (rtl_power -f 118M:137M:8k -g 50 -i 10 -e 1h airband-7.csv):
Und ein letztes Beispiel mit einem Scann nach den Flugzeugtranspondern auf 1090 Mhz (rtl_power -f 1089M:1091M:1k -g 50 -i 10 -e 1h airband-1090-2.csv) wo man gut die Transponder der Flugzeuge (rot) sehen kann:
Als Datenbasis nehmen wir die mit rtl_power erzeugte Datei.
Zuerst laden wir uns das go Programm als binary rtl-gopow herunter und entpacken es: „Heatmap mit Raspberry Pi Zero W und gopow erzeugen“ weiterlesen
Mit der wiringpi kann man leicht auf die GPIO Ports des Raspberry Pi zugreifen. Mit den Pins kann man dann leicht Hardware steuern. Auf dem Blog gibt es eine gute ausführliche Anleitung. Das will ich nicht wiederholen, sondern hier geht es darum wie man mit C++ auf die GPIO zugreifen kann. Obwohl man auch in 15 Minuten nach Installation der wiringpi Api die GPIO über Bash Scripte oder Python ansprechen kann.
Hier nun die nötigen Vorarbeiten um C++ mit wiringpi machen zu können. Es sind dort auch einige C Beispiele im Repo. Dazu aber später mehr.
Entweder man installiert das Package mit
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1 |
sudo apt-get install wiringpi |
oder wie hier nun beschrieben über Git die neueste Version und compiliert es selber mit dem Ausführen des build Scriptes. Das ist hier beschrieben da wir das als API für die C++ Programmierung brauchen.
„GPIO Schnittstelle: Mit WiringPi in 15 Minuten auf die GPIO Ports des Raspberry Pi zugreifen – Teil 3“ weiterlesen
In der ersten Lektion haben wir in 15 Minuten gesehen wie wir checken können ob C++ auf dem Raspberry Pi installiert ist und haben unser 1. eigenes C++ Programm auf dem Pi mit der Kommandozeile erstellt, compiliert und ausgeführt.
Nun wollen wir auf dem Pi, in 15 Minuten die erste Klasse erstellen, da wir ja Objektorientiert programmieren wollen. Dazu erstellen wir mit dem vi ein einfache Klasse zum ausgeben der Temperatur des Pi.
Wir nennen die Klasse Temperatur. Damit wir nicht alles in einer Datei haben, erstellen wir für jedes Objekt eine eigene Datei. Also zuerst die Deklaration in der Temperatur.h:
„In 15 Minuten zum eigenen C++ Programm zum ausgeben der Systemtemperatur des Raspberry Pi Zero W – Teil 2“ weiterlesen
Wer eine Wetterstation hat, die auf 433,92 Mhz sendet kann die Daten empfangen. Oder wer keine hat, kann die von den Nachbarn mitbenutzen. Dazu reicht ein kleiner Raspberry Pi Zero W. Auf dem ein rtl_433 Programm läuft.
Voraussetzung:
rtl-sdr muss installiert sein, das hatte ich hier im Block aber schon mal beschrieben. Mit dem Empfänger kann man nicht nur Flugzeug-Transponder empfangen, sondern auch Kühlschränke, Wetterstationen und Autoreifen (Luftdruck, The tire pressure monitoring system (TPMS))…
Also wir müssen uns den Quellcode aus Git holen und das Programm selbst compilieren: „rtl_433 für den Raspberry Pi selbst compilieren um Temperatursensoren und Luftruck von Autoreifen (TPMS) uä. auf 433,92 Mhz zu empfangen“ weiterlesen
Nicht viel los in der ACARS Welt in Hannover zum Jahresende.
Hier mal ein kurzer Auszug: „Pi Zero W empfängt ACARS in HAJ“ weiterlesen
Wer einen Passwort Manager braucht, kann pass verwenden. Den gibt es kostenlos für alle Betriebssysteme. Die Passwörter werden alle mit gpg Verschlüsselt und liegen in ~/.password-store so das sie leicht verwaltet werden können. Die Passwörter können mit unix shell Kommandos so leicht verwaltet werden. Auch eine bash Auto-Vervollständigung gibt es. Auch eine Git Integration ist möglich.
Wenn noch kein gpg Key auf dem Raspberry Pi angelegt wurde oder auch sonst noch keiner vorhanden ist, diesen einmal mit
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1 |
gpg --gen-key |
erzeugen. Es muss nur der Name und die E-Mail Adresse angegeben werden, nach einem O muss man ein paar Minuten warten, bis der Key erzeugt wurde: „Sicherheit: gpg (GnuPG) Key Verwaltung mit pass auf dem Raspberry Pi oder sonst wo oder cooler kostenloser Passwort Manager für Raspberry Pi“ weiterlesen
Oder alle Jahre wieder! Alle Jahre wieder. Aber wie lange noch? Wer einen Raspberry Pi laufen hat, kann die Zeitzone und Zeit leicht verändern bzw. stellen. Meistens läuft ein NTP, der alles autom. richtig macht. Was aber wenn die Sommerzeit bzw. Winterzeit nicht richtig berücksichtigt wurde?
Wie kann die Zeit einfach überprüft werden?
In der Konsole
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1 |
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Evl. möchte man ACARS Daten die von einem Raspberry Pi (W Zero) geliefert werden, wie hier berichtet, auch in einer Eclipse View auf einen anderen Rechern mit Mac OS X, Linux oder Windows anzeigen. Dann hat man alles immer im Auge 😉
Wie können also Realtime ACARS Daten, die von einem Raspberry Pi geliefert werden, in der Eclipse (Oxygen) Konsolen View ausgegeben werden?
Dafür habe ich einen kleinen ACARSConsoleViewer geschrieben der die Daten in Echtzeit auf der Konsole ausgibt. Die Zeiten werden so wie vom Server angezeigt, sie sind im UTC Format, also in Deutschland mit Sommerzeit 2 Stunden zurück. Der Viewer lauscht an Port 5555 und wartet auf eintreffende ACARS Meldungen via verbindungslosem UDP.
„Wie können Realtime ACARS Nachrichten in Eclipse Oxygen Konsolen View ausgeben werden?“ weiterlesen
Wer wie hier beschrieben ACARS Meldungen empfangen will, kann sie mit dem acarsserv Server auch in eine DB speichern. Dazu muss der acarsserv wie folgt compiliert und gestartet werden. Das holen des Quellcodes aus Git habe ich in diesen Blogeintrag beschrieben, und ist Vorraussetzung für das erstellen des Servers.
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# Abhängigkeiten der DB installieren sudo apt-get install libsqlite3-dev sqlite3 sqlite # Server erstellen # make acarsserv jetzt make -f Makefile.air acarsserv # starten des Servers im Hintergrund mit ./acarsdec & # Starten mit Daten in die DB und auf der Konsole: ./acarsdec/acarsdec -N 10.10.10.25:5555 -p -0 -r 0 131.725 131.850 |
Flugzeuge senden nicht nur transponder Daten im Bereich von 1090 MHz via ADS-B die mit Dump1090 empfangen werden können.
Auch ACARS Daten auf ca. 130 MHz (3 Meter Band). Auch diese können mit eine Software Radio und eine kleinen Raspberry Pi Zero W empfangen werden. Diese ACARS Meldungen enthalten diverse Infos, wie aus dieser Mindmap hervorgeht:
Vorraussetzung ist ein frisch installiertes Debian Raspbian Stretch Lite Version 2017-08-16 und das ein rtl_test -t ohne Fehler auf der Konsole durchläuft. Das heißt, ein RTL-SDR Software Radio ist erfolgreich installiert. „Wie wird ein Multi-Channel ACARS Decoder auf einem Raspberry Pi Zero W mit Software Defined Radio (SDR) installiert?“ weiterlesen
Bei der Raspbian Stretch Lite Version 2017-08-16 konnte bei mir kein WLAN starten.
Lösung:
Es muss eine leere ssh Datei und eine wpa_supplicant.conf mit folgenden Inhalt in das /boot Verzeichnis der SD-Karte kopiert werden, dann läuft auch die Anmeldung mit User pi und Passwort raspberry. Die beiden ersten Zeilen sind nun von Jessie auf Stretch hinzugekommen.
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country=GB ctrl_interface=/var/run/wpa_supplicant network={ ssid="Netzwerk Name" psk="WLAN Passwort" } |
Als Java Entwickler verwendet man als Scriptsprache gern Groovy da sie auf der Java Virtual Machine ausgeführt wird. Groovy läuft auf fast allen Betriebssystemen und ist auch wie Java objektorientiert. Man kann die Klassen und Scripte auch leicht von Java aus aufrufen und umgekehrt.
Deshalb installieren wir mal Groovy mit sdkman.io und schreiben ein Groovy Script mit drei Zeilen welches einen Server startet und die Systemumgebung im Browser ausgibt:
Hier die TestServer.groovy Datei:
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/** * Testserver der die Systemumgebung ausgibt. * * Aufruf: * * http://localhost:4567/info */ @Grab(group = 'com.sparkjava', module = 'spark-core', version = '2.1') import static spark.Spark.* get '/info', { req, res -> 'Groovy läuft auf dem Raspberry Pi! Mit dieser Umgebung: ' + System.getenv() } |
„Wie läuft Groovy auf dem Raspberry Pi, Mac OS X und Eclipse Oxygene? Super!“ weiterlesen
In diesem Blog Beitrag hatte ich gezeigt, wie man auf einem Raspberry Pi einen aktuellen Jenkins installieren kann.
Nun möchte ich mal zeigen, wie Aufgabe parallelisiert werden können.
Ein Jenkins Jobs der folgendes macht, soll mal als Beispiel dienen, um parallele Pipeline zu demonstrieren.
Ein einfacher Job der
Dazu das kleine Groovy Script, das die öffentlichen Daten abfragt, in den Job eintragen: „Jenkins Pipeline optimieren mit parallele Ausführung auf dem Raspberry Pi“ weiterlesen
Frei nach Tim Bendzko (Jenkins):
„Ich bin doch eine Maschine!
Ich bin eine Maschine aus Bits und Bytes
Und ich will leben, bis zum letzten Zug
Ich bin eine Maschine mit all meinen Fehlern
Meiner Wut und der Euphorie
Bin eine Maschine,
ich leb‘ von Volt und Spannung“
– (c) Thomas Wenzlaff
Wenn man Jenkins schnell installieren will, und die Version keine Rolle spielt, dann geht es mit
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sudo apt-get install jenkins |
wie hier schon mal beschrieben.
Wer aber eine neue Version 2.7 mit Pipelines testen will, muss wie folgt vorgehen. „Wie können mit Jenkins 2.72 Pipelines rurociągi auf einen Raspberry Pi Zero W angelegt werden?“ weiterlesen
Man kann mit dem Raspberry Pi auch Feinstaub messen, wenn man einen entsprechenden Sensor hat.
In diesem 1. Teil, beschreibe ich, wie man Messwerte aus öffentlicher Quelle, auch um später Vergleichswerte zu haben auswertet. Die Niedersächsische Gewerbeaufsicht misst Umweltdaten und stellt sie zur freien Verfügung bereit. Unter LÜN gibt es z.B. das Ergebniss für Hannover. Da gibt es auch eine kostenlose App für diese Daten für alle Handys.
Hier nun die Architektur:
Die Daten für zur Zeit 27 Messstationen werden im JSON-Format (und auch XML) im Internet frei veröffentlicht unter der URL: http://www.luen-ni.de/JSON.txt und enthalten ua. folgende Daten:
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- Feinstaub - Stickstoffdioxid - Windrichtung - Windgeschwindigkeit - Ozon - Luftdruck - Schwefeldioxid - Regendauer - Kohlenmonoxid - UV-Index - Temperatur - Globalstrahlung - Rel. Luftfeuchtigkeit |
Wie läuft der Umstieg von OpenHAB 1 auf die Version 2? Da ist eine Menge umgebaut worden. Da bei mir alles unter der Version 1 läuft, habe ich nicht große Not alles umzustellen.
Aber die neue GUI usw. ist doch ein Anreiz.
Deshalb habe ich mal Testweise auf einen Raspberry Pi Zero W die Version 2 installiert, wie hier beschrieben.
Das lief schon mal ganz gut. Nun wollte ich mal ein erstes Binding testen. Das Wemo-Binding. „OpenHAB2 mit Raspberry Pi Zero W: ERROR: 500 – Internal Server Error“ weiterlesen
Manchmal will man oder muss man alle Dateien, die einen Umlaut im Dateinamen haben ermitteln. Mir ging es so, als in der Dropbox Dateien mit Umlauten bei einem Programm bei der Synchronisation Probleme machte.
Dann sollte das auch noch auf Mac OS X, Windows, Linux und auf einen Raspberry Pi mit Debian laufen. Also mal ein kleines Java Programm geschrieben, das alle Dateien mit Umlaute (äöüÖÄÜ) im Dateinamen und auch die Anzahl ausgibt.
Das Programm läuft unter Java, da es ab Version 1.7 eine neue Klasse SimpleFileVisitor gibt, von der man leicht erben kann habe ich die mal verwendet. Man kann aber auch selbst das Interface FileVisitor implementieren.
Einfach die Datei laden und das Zip-Archive entpacken. „Suche alle Dateien rekursive mit Umlaute im Dateiname auf Win, Mac, Linux und Raspberry Pi und liefere die Anzahl“ weiterlesen
Heute wird auf dem Raspberry Pi Zero W mal OpenHAB 2 installiert. Die 1.x Version läuft bei mir seit über einem Jahr erfolgreich. Mal sehen wie der Zero sich so schlägt.
Die Installation geht ziemlich schnell. Zuerst mal eine SD-Karte mit Jessie Lite 2.3.17 installieren.
Dann die folgenden Schritte:
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# System aktualisieren sudo apt-get update sudo apt-get upgrade # Namen und ein paar Einstellungen sudo raspi-config # neue Firmware sudo apt-get dist-uprade # neues update Prog. installieren sudo apt-get install rpi-update # neueste Treiber installieren sudo rpi-update # Reboot sudo reboot now # Java 1.8 installieren, wenn nicht schon vorhanden sudo apt-get update && sudo apt-get install oracle-java8-jdk # so, jetzt die eigentliche OpenHAB 2 Installation # zuerst den Openhab Key ergänzen wget -qO - 'https://bintray.com/user/downloadSubjectPublicKey?username=openhab' | sudo apt-key add - # das Repo ergänzen echo 'deb http://dl.bintray.com/openhab/apt-repo2 stable main' | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/openhab2.list # nun wieder alles updaten, da ein neues Repo ergänzt wurde sudo apt-get update # OpenHAB 2 installieren sudo apt-get install openhab2 # OpenHAB autom. bei Systemstart starten sudo /bin/systemctl daemon-reload sudo /bin/systemctl enable openhab2.service # und OpenHAB 2.0 starten sudo /bin/systemctl start openhab2.service # der Start hat ein paar Minuten gedauert, deshalb mal den Status ausgeben sudo systemctl status openhab2.service # wenn ein Restart nötig ist, dann sudo systemctl restart openhab2.service |
So, dann kann die URL im Browser aufgerufen werden:
http://(raspberry-pi-adresse):8080
Dort erscheint dann dieser Auswahl Dialog. Ich habe da den „Expert Best for 1.X User“ gewählt, da ich schon ein 1.x OpenHAB laufen habe. Da könnte man dann aber wohl Standard wählen:
„Raspberry Pi Zero W: OpenHAB 2.0 installieren in ca. 60 Minuten“ weiterlesen
Mindmap zum Raspberry Pi Zero W.
Wie kann ein Archive aus dem Internet gelanden und der Inhalt angezeigt und dann entpackt werden?
Auf der Kommandozeile kann mit apt-get ein Archive geladen werden. Wir laden uns mal z.B. git:
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apt-get download git |
Nach ein paar Sekunden habe wir im lokalen Verzeichnis das Archive git_1%3a2.1.4-2.1+deb8u2_armhf.deb oder neuer. „Raspberry Pi Zero W: Wie kann ein Archive gelanden und der Inhalt angezeigt und dann entpackt werden?“ weiterlesen
Wenn man vom Mac aus auf einen entfernten Raspberry Pi (Zero W) zugreifen will, kann man das auch ohne jedesmal ein Passwort eingeben zu müssen. Dafür kann das Public RSA Key Verfahren verwendet werden.
Dazu muss auf dem Pi ein .ssh Verzeichnis mit einer authorized_keys Datei angelegt werden:
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cd .ssh touch authorized_keys chmod 700 ~/.ssh/ chmod 600 ~/.ssh/authorized_keys |
Dann in der /etc/ssh/sshd_config des Pi die folgenden Einträge setzen:
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sudo vi /etc/ssh/sshd_config RSAAuthentication yes PubkeyAuthentication yes AuthorizedKeysFile %h/.ssh/authorized_keys PasswordAuthentication yes |
Dann den SSH Service restarten und in der Konsole bleiben.
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sudo /etc/init.d/ssh restart |
Dann einmalig auf dem Mac einen RSA Key mit der Größe von 2048 anlegen.
Dazu bin ich in das .ssh Verzeichnis gewechselt und habe einen Key nur für die Pis ohne Passwort wie folgt angelegt:
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ssh-keygen -b 2048 -t rsa |
Bei der Nachfrage nach einem Passwort, einfach nur Enter eingeben.
Da ich mehrere Keys in Verwendung habe, habe ich den Key in einer neuen Datei gespeichert, z.B. pi_id_rsa
Es werden nun zwei Dateien generiert, die pi_id_rsa mit dem privaten Key und die pi_id_rsa.pub mit dem public key.
Da mein default Key im Mac ein anderer ist, habe ich in der ~/.ssh/config Datei des Macs, wie hier schon mal beschrieben, um den folgenden Eintrag IdentityFile mit dem Namen für den privaten Key für die Verwendung des eben generierten Key und nicht des default Keys eingetragen:
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Host zero HostName pi-zero Port 22 User pi IdentityFile ~/.ssh/pi_id_rsa |
Weitere Optionen zur ~/.ssh/config gibt es in der umfangreichen Referenz.
Jetzt noch den Key vom Mac auf den Pi kopieren damit er in der ~/ssh/authorized_keys Datei eingetragen wird, dazu in das ~/.ssh Verzeichnis wechseln und:
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cat pi_id_rsa.pub | ssh pi@zero 'cat>>.ssh/authorized_keys' |
Jetzt von einer anderen Konsole testen ob alles läuft.
Wenn das Anmelden mit:
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ssh zero |
ohne Passwort nachfrage klappt ist alles ok. Sonst in der anderen Konsole fixen, sonst sperrt man sich selbst aus.
Habe ich was vergessen?
Was ist denn heute schönes aus Holland angekommen?
Übrigens, das auf dem Bild soll ich sein, aus der Sicht einer netten 5 jährigen! Ich bin begeistert!
Vorderansicht: „Frisch aus Nederland eingetroffen: Raspberry Pi Zero W“ weiterlesen
