raspberry-pi

用途

该技能使 AI 能够与树莓派（Raspberry Pi）设备进行交互，面向物联网（IoT）任务，包括远程管理、硬件原型开发和边缘计算操作。

适用场景

适用于涉及硬件搭建的场景，例如在智能家居中部署传感器、运行用于数据处理的轻量级服务器，或在紧凑的 Linux 板卡上测试嵌入式应用。

主要能力

建立 SSH 连接，在树莓派上执行命令。
配置硬件设置（如 GPIO 引脚），实现物理交互。
通过 apt 管理软件安装与更新。
监控系统资源与日志，服务边缘计算任务。
集成 Python 库实现自动化，例如使用 RPi.GPIO 控制引脚。

使用方式

执行任务时，先通过 SSH 认证，使用环境变量如 $RASPI_HOST 和 $RASPI_SSH_KEY。随后可直接运行命令或调用脚本。对于重复性任务，可将命令封装为 Python 函数。操作前始终检查设备连通性。进行 GPIO 操作时，需导入相关库并显式设置引脚模式。

常用命令 / API

通过 SSH 连接：ssh pi@$RASPI_HOST -i $RASPI_SSH_KEY
访问配置工具：sudo raspi-config（可使用 "Boot Options" 等选项，并以 --expand-rootfs 标志扩展存储）
在 Python 中控制 GPIO 引脚：

import RPi.GPIO as GPIO
GPIO.setmode(GPIO.BCM)
GPIO.setup(17, GPIO.OUT)
GPIO.output(17, GPIO.HIGH)

更新与安装软件包：sudo apt update && sudo apt install -y package-name（例如用 apache2 搭建 Web 服务器）
检查系统状态：vcgencmd measure_temp 获取 CPU 温度，或用 top 查看资源占用。
/boot/config.txt 配置格式：添加类似 dtparam=i2c_arm=on 的行以启用 I2C，然后重启。

集成说明

与其他系统集成时，在环境中设置认证变量，例如 export RASPI_HOST=raspberrypi.local 和 export RASPI_SSH_KEY=/path/to/private.key。对于类 API 交互，可在脚本中使用 SSH 封装。需确保网络兼容；若位于防火墙后，需转发如 22 端口用于 SSH。对于物联网生态，可安装 mosquitto 并与 MQTT broker 配合，通过 /etc/mosquitto/mosquitto.conf 配置，例如添加 listener 1883。

错误处理

若 SSH 失败，用 ping $RASPI_HOST 验证连通性并检查密钥权限（如 chmod 600 $RASPI_SSH_KEY）。若出现 GPIO 错误，确认已通过 pip install RPi.GPIO 安装 RPi.GPIO，并在代码中处理如 GPIO.error 的异常：

try:
    GPIO.setup(17, GPIO.OUT)
except RuntimeError as e:
    print("Error: " + str(e) + " - Check user permissions")

若 apt 出现问题，可使用 apt --fix-broken install 解决依赖。始终记录带时间戳的错误，例如通过 echo "$(date): Error message" >> error.log。

使用示例

在 GPIO 引脚 17 上设置并闪烁 LED： 先用 ssh pi@$RASPI_HOST -i $RASPI_SSH_KEY 登录，再用 nano blink.py 创建脚本并添加：

import RPi.GPIO as GPIO
import time
GPIO.setmode(GPIO.BCM)
GPIO.setup(17, GPIO.OUT)
for _ in range(5):
    GPIO.output(17, True)
    time.sleep(1)
    GPIO.output(17, False)
    time.sleep(1)

用 python blink.py 运行以切换 LED。

部署用于物联网监控的基础 Web 服务器： SSH 登录设备，用 sudo apt update 更新软件包，用 sudo apt install -y apache2 安装 Apache，然后编辑 /var/www/html/index.html 默认页面，添加如 <h1>IoT Status: OK</h1> 的内容。通过浏览器访问 http://$RASPI_HOST，并用 tail -f /var/log/apache2/access.log 监控日志。

图谱关系

关联集群：iot
连接的技能：sensors（用于 GPIO 集成）、actuators（用于硬件控制）、edge-computing（用于资源监控）