martes, 12 de noviembre de 2019

Práctica # 2: Enlace remoto entre computador y Raspberry Pi 4 utilizando una red local Wifi generada por un smartphone

Como conectarse a una Raspberry Pi 4

PRACTICA # 2

“Enlace remoto entre computador y Raspberry Pi 4
utilizando una red local Wifi generada por un smartphone”




El primer problema que confronta un principiante utilizando el sistema embebido Raspberry Pi 4 durante desarrollo de algún proyecto es:

¿Cómo conectarse a la Raspberry Pi 4 bajo las limitaciones del entorno de desarrollo que se encuentra?

Por lo cual para poder solucionar esta problemática vamos a plantear la siguiente situación:


Entorno de desarrollo #2:

El jefe de desarrollo del departamento I+D, nos ordena conectarnos a una Raspberry Pi 4 para iniciar con la configuración de un proyecto, entregándonos las siguientes herramientas:

·        Un computador portátil (El cual tiene antena wifi, ethernet, lector SD y usb).
·        Una Raspberry Pi 4 (La cual contiene conexión ethernet, wifi, HDMI y puertos usb).
·        Un cable de alimentación USB a 5v para encender la Raspberry Pi 4.
·        Una memoria SD con el sistema operativo Raspbian
·        Un smartphone con la capacidad de generar una zona wifi

Y a su vez se nos informa las siguientes limitaciones:

1.      No se tiene a disposición un cable ethernet para realizar una conexión directa entre el PC de trabajo y la Raspberry Pi 4.
2.      No se dispone de un monitor con cable HDMI, teclado y mouse para un control directo mediante la interfaz gráfica que trae el sistema operativo Raspbian.
3.      No se dispone de un router o red local en el área de trabajo para un enlace remoto o directo

Por lo cual en base a estas limitaciones y herramientas se implementa la siguiente solución:

<<Generación de un enlace remoto entre el computador y las Raspberry Pi 4, mediante una red wifi previamente configurada y establecida bajo el smartphone a disposición>>

Ahora ustedes se preguntarán, ¿Cómo hago para implementar lo que fue planteado anteriormente?, y para ello vamos a seguir los siguientes pasos:

PASO # 1: Implementar y poner en marcha una red inalámbrica en el entorno de trabajo, utilizando el smartphone que se nos fue entregado. (En algunos casos nuestro smartphone personal):

·   Ir a la herramienta de configuración del smartphone y dar click en “Conexiones inalámbricas y redes”, seguido de “Compartir acceso a internet” y “Zona WiFi portatil”:


·        Una vez encontrados en la ventana “Zona Wi-Fi portátil” finalizaran activando la red inalámbrica y a su vez en la respectiva ventana “Configurar zona Wi-Fi” detallaran el nombre, la clave y el tipo de encriptación que ustedes quieren darle a la red.
              

Obteniendo de esta forma una red centralizada, sobre la cual se conectarán de manera inalámbrica el computador de trabajo y el sistema embebido Raspberry Pi 4. Logrando así un enlace remoto entre dispositivos.

PASO # 2: Conectar el computador a la red inalámbrica preconfigurada.



Llegando finalmente al último paso.

PASO # 3: Conectar la Raspberry Pi 4 a la red inalámbrica preconfigurada anteriormente. Encontrándonos ahora con un gran problema:

¿Cómo hacemos para configurar el wifi de la Raspberry Pi 4 si no tenemos una forma de prenderla y poder trabajar sobre ella hasta el momento?

Problema que es solucionado, bajo la manipulación directa de los archivos contenidos en la memoria SD que contiene el sistema operativo de la Raspberry Pi 4, desde el computador de trabajo utilizando un lector de memoria SD.

Así que, hasta el momento no tenemos excusa alguna para no poder realizar la conexión entre el PC y la Raspberry Pi 4, por lo cual hacemos lo siguiente:

·        Insertamos la memoria SD de la Raspberry Pi 4 en un lector de memoria a nuestro computador de trabajo.



·        Abrimos la carpeta de información de la memoria SD y creamos un archivo con nombre “wpa_supplicant” y extensión “conf”.
·      Finalmente, dentro del archivo “wpa_supplicant.conf”, copiamos y pegamos el siguiente texto tal cual como se muestra a continuación:

# /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf
ctrl_interface=DIR=/var/run/wpa_supplicant GROUP=netdev
update_config=1
country=ES

network={
ssid="SSID de la wifi"
psk="password"
key_mgmt=WPA-PSK
}

En donde, el texto “SSID de la wifi” corresponde al nombre de la red que queremos conectarnos y “password” a la clave de la red wifi previamente configurada. Aclarando que las <<comillas no se borran>>. Solo se edita el texto resaltado.

PASO # 4: Ahora que se logró una conexión común de red inalámbrica entre el computador de trabajo y la Raspberry Pi, pasamos a comprobar si el PC se puede comunicar con la Raspberry Pi 4; y para ello basta con abrir la consola terminal de Window (suponiendo que el computador tiene S.O Window), seguido del comando “arp -a”, el cual nos permite escanear todos los equipos enlazados a la red en la que el equipo se encuentra conectado, seguido del comando “ipconfig” que nos permitirá ver la IP asignada al computador.



Logrando de esta manera determinar la IP asignada a la Raspberry Pi4, pasando así al test “ping IP” (donde IP es la dirección dinámica asignada a la Raspberry Pi 4 por la red del smartphone) y sobre el que deberíamos obtener la respuesta mostrada a continuación.



NOTA: Este paso se puede realizar de una forma mas sencilla utilizando programas de escaneo como el Advanced IP_Scanner. En donde directamente nos dice con nombre propio la IP asignada a cada dispositivo en un conjunto de red. Explicándose de la forma compleja partiendo de la posibilidad de no tener internet para descargar aplicativos en el momento que se encuentra desarrollando la conexión requerida.



PASO # 5: (Para implementar este paso por favor verifique el paso opcional # 6)
Ahora para finalizar esta práctica lo que faltaría es realizar la conexión remota mediante el entorno previamente enlazado por los pasos anteriores, en donde se permita realizar cambios directos sobre la Raspberry Pi 3 mediante una consola terminal, como lo es:

SSH

(protocolo de administración remota que permite a los usuarios controlar y modificar sus servidores remotos a través de la red, mediante una consola de comandos)

Y ustedes dirán, ¿Cómo implemento o realizo una conexión remota SSH entre un computador y una Raspberry Pi 4?, Pues déjenme decirles que es algo sencillo y existen dos posibilidades:

La primera: Mediante el uso de un software externo previamente instalado que nos permite realizar conexión SSH como los es PUTTY o MobaXterm, recomendando el MobaXterm por la capacidad de manipular archivos de forma directa.




La segunda: Mediante una conexión directa utilizando la consola de terminal del sistema operativo que estamos trabajando, bajo el comando:
ssh user@ip

(Este comando es válido tanto para sistemas operativos Window como Linux, y vienen prestablecido para usarse por defecto)

En donde user es el nombre de usuario para iniciar sesión en la raspberry pi 4 que por defecto es “pi” y la ip es la dirección asignada por la red a la raspberry pi.




Es de destacar que independiente del método que utilicemos, a medida que se inicia la sesión se nos pedirá una clave de ingreso la cual por defecto en la Raspberry Pi 4 con sistema operativo Raspbian es “raspberry”.

NOTA: EL SIGUIENTE PASO ES PARA LOS QUE NUNCA HAN ACTIVADO EL SSH A LA RASPBERRY PI 4

PASO # 6: Si el paso numero 5 le genero error de conexión al momento de generar el enlace SSH, es porque la Raspberry Pi 4 por defecto trae el protocolo SSH desactivado, y para poderlo activar partiendo de las limitaciones de esta práctica, lo que debemos hacer es crear un archivo con nombre “sshsin extensión dentro de la memoria SD de la Raspberry Pi, el cual no deberá contener ningún contenido interno.

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