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SSH connect back : comment garder la main sur un Raspberry Pi connecté à internet via un dongle 3G

Une question revient souvent dans les commentaires et les messages que je reçois : Comment faire pour se connecter sur un Raspberry Pi à distance si celui ci n’a pas d’ip fixe, comme c’est le cas avec les clés 3G par exemple ?

Je vous propose donc aujourd’hui un tout petit article pour vous montrer un moyen simple et efficace de garder la main sur votre Raspberry Pi connecté en 3G.

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PiTimeLapse – 13 – Premier retour d’expérience et améliorations

J’ai pu tester le dispositif pendant une semaine sur notre terrain. En mode commando avec une petite pelle et une lampe frontale, tout l’équipement dans un sac noir, je suis allé enterrer le paquet au fond du terrain un dimanche soir, et suis revenu le cherché le dimanche suivant.

IMG_5676J’ai imprimé une petite note explicative sur le dessus de la boite contenant le dispositif avec mes coordonnées, au cas où quelqu’un tomberait dessus…

Après avoir armé le système et synchronisé l’horloge du circuit d’alimentation, j’ai creusé un trou au fond du terrain pour y cacher la boite. La webcam est attachée sur une clôture à environ un mètre du sol. Il n’y a plus qu’à croiser les doigts pour que tout se passe bien… Le lendemain, je devrais recevoir les premières images sur le serveur de monitoring à partir de 8h. Bizarrement, je sens une légère angoisse en laissant tout ce matériel dans la nature :/

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8 – La connexion réseau 3G

J’ai reçu ce matin mon dongle 3G Huawei E220 🙂 Je dispose déjà d’une carte SIM Free Mobile avec le forfait à 2€. J’active simplement l’option data à 0,99 €, qui prend effet immédiatement.

Vous pouvez trouver ce dongle 3G notamment sur Amazon ici.

Dongle 3G + SIM Free

Premier test de connexion 3G

Mon Raspberry Pi n’ayant pas encore été livré, je test sur un PC standard sous Linux Mint 14.

Comme prévu, le dongle est immédiatement reconnu par le système :

root@Setebos ~ $ lsusb
Bus 001 Device 002: ID 8087:0024 Intel Corp. Integrated Rate Matching Hub
Bus 002 Device 002: ID 8087:0024 Intel Corp. Integrated Rate Matching Hub
Bus 003 Device 002: ID 24ae:2000
Bus 001 Device 001: ID 1d6b:0002 Linux Foundation 2.0 root hub
Bus 002 Device 001: ID 1d6b:0002 Linux Foundation 2.0 root hub
Bus 003 Device 001: ID 1d6b:0002 Linux Foundation 2.0 root hub
Bus 004 Device 001: ID 1d6b:0003 Linux Foundation 3.0 root hub
Bus 001 Device 005: ID 12d1:1003 Huawei Technologies Co., Ltd. E220 HSDPA Modem / E230/E270/E870 HSDPA/HSUPA Modem
Bus 001 Device 003: ID 046d:c52f Logitech, Inc. Wireless Mouse M305

Passage par le gestionnaire de connexion réseau, avec une configuration minimaliste pour le réseau de Free :

Configuration réseau Free mobile

La connexion fonctionne immédiatement, et on constate que nous sommes en itinérance sur le réseau d’Orange 🙂

Connection established

Réseau Orange

J’obtiens bien une IP, et je peux surfer 🙂 C’est trop facile !

ppp0      Link encap:Point-to-Point Protocol  
          inet addr:10.137.177.43  P-t-P:10.64.64.64  Mask:255.255.255.255
          UP POINTOPOINT RUNNING NOARP MULTICAST  MTU:1500  Metric:1
          RX packets:7 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
          TX packets:11 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
          collisions:0 txqueuelen:3 
          RX bytes:130 (130.0 B)  TX bytes:223 (223.0 B)

Connexion avec le Raspberry Pi

Pi + 3G

Comme précédemment, le dongle 3G est reconnu immédiatement :

root@raspberrypi:~# lsusb
Bus 001 Device 001: ID 1d6b:0002 Linux Foundation 2.0 root hub
Bus 001 Device 002: ID 0424:9512 Standard Microsystems Corp. 
Bus 001 Device 003: ID 0424:ec00 Standard Microsystems Corp. 
Bus 001 Device 005: ID 12d1:1003 Huawei Technologies Co., Ltd. E220 HSDPA Modem / E230/E270/E870 HSDPA/HSUPA Modem

Sur le Pi, il faut installer wvdial heureusement disponible dans les dépots de peu 🙂
Il suffit ensuite de lancer un wvdialconfig :

root@raspberrypi:~# wvdialconf 
Editing `/etc/wvdial.conf'.

Scanning your serial ports for a modem.

ttyUSB0<*1>: ATQ0 V1 E1 -- OK
ttyUSB0<*1>: ATQ0 V1 E1 Z -- OK
ttyUSB0<*1>: ATQ0 V1 E1 S0=0 -- OK
ttyUSB0<*1>: ATQ0 V1 E1 S0=0 &C1 -- OK
ttyUSB0<*1>: ATQ0 V1 E1 S0=0 &C1 &D2 -- OK
ttyUSB0<*1>: ATQ0 V1 E1 S0=0 &C1 &D2 +FCLASS=0 -- OK
ttyUSB0<*1>: Modem Identifier: ATI -- Manufacturer: huawei
ttyUSB0<*1>: Speed 9600: AT -- OK
ttyUSB0<*1>: Max speed is 9600; that should be safe.
ttyUSB0<*1>: ATQ0 V1 E1 S0=0 &C1 &D2 +FCLASS=0 -- OK
ttyUSB1<*1>: ATQ0 V1 E1 -- OK
ttyUSB1<*1>: ATQ0 V1 E1 Z -- OK
ttyUSB1<*1>: ATQ0 V1 E1 S0=0 -- OK
ttyUSB1<*1>: ATQ0 V1 E1 S0=0 &C1 -- OK
ttyUSB1<*1>: ATQ0 V1 E1 S0=0 &C1 &D2 -- OK
ttyUSB1<*1>: ATQ0 V1 E1 S0=0 &C1 &D2 +FCLASS=0 -- OK
ttyUSB1<*1>: Modem Identifier: ATI -- Manufacturer: huawei
ttyUSB1<*1>: Speed 9600: AT -- OK
ttyUSB1<*1>: Max speed is 9600; that should be safe.
ttyUSB1<*1>: ATQ0 V1 E1 S0=0 &C1 &D2 +FCLASS=0 -- OK

Found a modem on /dev/ttyUSB0.
Modem configuration written to /etc/wvdial.conf.
ttyUSB0<Info>: Speed 9600; init "ATQ0 V1 E1 S0=0 &C1 &D2 +FCLASS=0"
ttyUSB1<Info>: Speed 9600; init "ATQ0 V1 E1 S0=0 &C1 &D2 +FCLASS=0"

Encore une fois, c’est presque trop facile, tout fonctionne du premier coup 🙂 Voici le fichier de config généré. Tout semble en ordre 🙂

root@raspberrypi:~# cat /etc/wvdial.conf
[Dialer Free]
Init2 = ATZ
Init3 = ATQ0 V1 E1 S0=0 &C1 &D2
Init4 = AT+CGDCONT=1,"IP","free"
Stupid mode = 1
Phone = *99#
New PPPD = yes
Check Def Route = 1
Username = free
Password = free

[Dialer pin]
Init1 = AT

[Dialer Defaults]
Init2 = ATQ0 V1 E1 S0=0 &C1 &D2 +FCLASS=0
Modem Type = Analog Modem
; Phone = <Target Phone Number>
ISDN = 0
; Username = <Your Login Name>
Init1 = ATZ
; Password = <Your Password>
Modem = /dev/ttyUSB0
Baud = 9600

La connexion se fait en utilisant la commande wvdial free, ce qui fonctionne visiblement très bien 🙂

root@raspberrypi:~# wvdial free
--> WvDial: Internet dialer version 1.61
--> Initializing modem.
--> Sending: ATZ
ATZ
OK
--> Sending: ATZ
ATZ
OK
--> Sending: ATQ0 V1 E1 S0=0 &C1 &D2
ATQ0 V1 E1 S0=0 &C1 &D2
OK
--> Sending: AT+CGDCONT=1,"IP","free"
AT+CGDCONT=1,"IP","free"
OK
--> Modem initialized.
--> Configuration does not specify a valid login name.
--> Configuration does not specify a valid password.
root@raspberrypi:~# vim /etc/wvdial.conf
root@raspberrypi:~# wvdial free
--> WvDial: Internet dialer version 1.61
--> Initializing modem.
--> Sending: ATZ
ATZ
OK
--> Sending: ATZ
ATZ
OK
--> Sending: ATQ0 V1 E1 S0=0 &C1 &D2
ATQ0 V1 E1 S0=0 &C1 &D2
OK
--> Sending: AT+CGDCONT=1,"IP","free"
AT+CGDCONT=1,"IP","free"
OK
--> Modem initialized.
--> Sending: ATDT*99#
--> Waiting for carrier.
ATDT*99#
CONNECT
--> Carrier detected.  Starting PPP immediately.
--> Starting pppd at Fri Mar 15 19:58:31 2013
--> Pid of pppd: 2323
--> Using interface ppp0
[...]
--> local  IP address 10.64.148.255
--> remote IP address 10.64.64.64
--> primary   DNS address 212.27.40.240
--> secondary DNS address 212.27.40.24

Connecter mon Raspberry Pi au réseau 3G est pour le moment l’opération la plus simple du projet 🙂

5 – Schéma global et utilisation

Le dispositif au complet se compose de trois éléments :

  • Le système de capture d’image
  • Le circuit de temporisation de l’alimentation
  • Un serveur de monitoring

schéma global Pi TimeLapse

Le système de capture d’image

Composé du Pi, d’une webcam, d’un dongle 3G et d’une batterie 5V, ce système se contente de prendre une photo à chaque démarrage, puis s’éteint immédiatement. Une fois sur trois, il envoi une requête au serveur de monitoring pour signifier que tout va bien 🙂

Le circuit de temporisation de l’alimentation

Ce circuit alimenté par une batterie 12V, pilote un relais électrique permettant de commander l’alimentation du Pi pendant 2 minutes toutes les 10 minutes, de 8h00 à 18h00, du lundi au vendredi.

Un serveur de monitoring

Un script PHP publié par un serveur web Apache permet d’enregistrer les requêtes POST envoyée par le Pi toutes les 30 minutes. Il réceptionne une miniature d’une la dernière photo prise, et enregistre l’heure exacte à laquelle il l’a reçu dans une base de données MySQL. Si tout est ok, il envoi un mail avec la date et la photo miniature, ce qui me permettra d’être continuellement averti du bon fonctionnement du système de capture d’image.

En parallèle, ce serveur web publie une page web, qui liste l’ensemble des miniatures ainsi enregistrées, ce qui permet d’avoir une vue d’ensemble du bon déroulement des choses sur une semaine.

Scénario d’utilisation

  1. Le circuit de tempo alimente le Pi qui boot immédiatement
  2. Une fois démarré, le Pi prend une phot et lance un shutdown
  3. Une fois sur trois (soit toutes les 30 minutes) le Pi envoi une requête sur un serveur de monotoring distant pour dire qu’il est toujours en vie
  4. Le circuit de tempo coupe l’alimentation du Pi après 2 minutes