著者は、Raspberry Pi Zero、Bluetooth ホイッスル、およびケーブルを新しい Handy Tech Active Star 40 点字ディスプレイ内に配置し、内蔵 USB ポートから電力を供給しました。 その結果、ARM 上に Linux オペレーティング システムを搭載し、キーボードと点字ディスプレイを備えた自立型のモニターレス コンピューターが完成しました。 USB経由で充電/給電できます。 パワーバンクまたはソーラー充電器から。 したがって、彼は数時間、しかし数日間は電力なしで過ごすことができます。

点字ディスプレイの寸法差別化

まず線の長さが違います。 60 以上の容量のデバイスはデスクトップ コンピュータでの作業に適しており、40 容量のデバイスはラップトップと一緒に持ち運ぶのに便利です。 現在、スマートフォンやタブレットに接続された点字ディスプレイがあり、14 行の長さは 18 文字または XNUMX 文字です。

以前は、点字ディスプレイは非常に大規模なものでした。 たとえば、40 席のラップトップは、13 インチのラップトップと同じサイズと重量でした。 さて、同じ数の知り合いがいても、ディスプレイはラップトップではなく、ラップトップの前にディスプレイを置くことができるほど小型です。

もちろん、これは優れていますが、40 つの別々のデバイスを膝の上に置くのはまだあまり便利ではありません。 デスクで作業する場合には何の不満もありませんが、ラップトップは別の名前で呼ばれることを覚えておく価値があり、その名前を正当化しようとすると、小型の XNUMX 文字ディスプレイはさらに不便になることがわかります。

そこで筆者はかねてより期待されていたハンディテックスターシリーズの新モデルの発売を待っていた。 2002年にノートパソコンを載せられるほどの本体面積を備えた前モデル「ハンディテック点字スター40」が発売されました。 サイズが合わない場合は、伸縮式スタンドをご利用ください。 現在、このモデルは Active Star 40 に置き換えられています。Active Star XNUMX はほぼ同じですが、電子機器がアップグレードされています。

格納式スタンドもそのままです。

しかし、新製品で最も便利なのは、スマートフォンとほぼ同じサイズのくぼみです（KDPVを参照）。 プラットフォームを後方に移動すると開きます。 そこにスマートフォンを保持するのは不便であることが判明しましたが、何らかの方法で空のコンパートメントを使用する必要があり、その中には電源コンセントもあります。

著者が最初に思いついたのは、Raspberry Piをそこに置くことでしたが、ディスプレイを購入したときに、コンパートメントを覆うスタンドが「ラズベリー」と一緒に滑り込まないことが判明しました。 基板があと 3 mm 薄かったら…

しかし、同僚が Raspberry Pi Zero のリリースについて教えてくれました。Raspberry Pi Zero は非常に小型で、コンパートメントに 64 台、あるいはおそらく XNUMX 台も収まるほどだったそうです。 XNUMX GBのメモリカード、Bluetooth、「ホイッスル」、Micro USBケーブルと一緒にすぐに注文しました。 数日後、これらすべてが到着し、目の見える友人たちが著者の地図作成を手伝ってくれました。 すべてがすぐに正常に機能しました。

このために何が行われたのか

Handy Tech Active Star 40 の背面には、キーボードなどのデバイス用の USB ポートが XNUMX つあります。 マグネットマウント付きの小型キーボードが付属します。 キーボードが接続され、ディスプレイ自体が Bluetooth 経由で動作すると、コンピューターはさらにそれを Bluetooth キーボードとして認識します。

したがって、Bluetooth「ホイッスル」をスマートフォンコンパートメントに配置されたRaspberry Pi Zeroに接続すると、Bluetooth経由で点字ディスプレイと通信できるようになります。 ブルルティ、ディスプレイにキーボードも接続すると、「ラズベリー」も動作します。

しかし、それだけではありません。 「ラズベリー」自体は、Bluetooth PAN をサポートする任意のデバイスから Bluetooth PAN 経由でインターネットにアクセスできます。 著者は自宅と職場のスマートフォンとコンピュータをそれに応じて設定しましたが、将来的には別の「ラズベリー」をこれに適応させる予定です。ゼロではなく、イーサネットと別の Bluetooth 「ホイッスル」に接続された古典的なものです。

BlueZ 5 と PAN

を使用した PAN 設定方法 BlueZ 明らかではないことが判明した。 著者は、GUI を使用せずに PAN を設定できる bt-pan Python スクリプト (以下を参照) を見つけました。

これは、サーバーとクライアントの両方の構成に使用できます。 クライアント モードで動作しているときに D-Bus 経由で適切なコマンドを受信すると、サーバーとの接続を確立した直後に新しいネットワーク デバイス bnep0 が作成されます。 通常、DHCP は、このインターフェイスに IP アドレスを割り当てるために使用されます。 サーバー モードでは、BlueZ は各クライアントを接続するためにスレーブ デバイスを追加できるブリッジ デバイスの名前を必要とします。 通常、必要なのは、ブリッジ デバイスのアドレスを設定し、ブリッジ上で DHCP サーバーと IP マスカレードを実行することだけです。

Systemd を使用した Bluetooth PAN アクセス ポイント

ブリッジを構成するために、作成者は systemd-networkd を使用しました。

ファイル /etc/systemd/network/pan.netdev

[NetDev]
Name=pan
Kind=bridge
ForwardDelaySec=0

ファイル /etc/systemd/network/pan.network

[Match]
Name=pan

[Network]
Address=0.0.0.0/24
DHCPServer=yes
IPMasquerade=yes

次に、BlueZ に NAP プロファイルを強制的に構成する必要があります。 これは、標準の BlueZ 5.36 ユーティリティでは実行できないことが判明しました。 著者が間違っている場合は、修正してください: mlang (耳を動かすことができる) 盲目 (場合によってはアクセスと量子) の第一人者

しかし、彼は見つけました ブログ投稿 и Python スクリプト D-Bus に必要な呼び出しを行います。

便宜上、作成者は Systemd サービスを使用してスクリプトを実行し、依存関係が解決されているかどうかを確認しました。

ファイル /etc/systemd/system/pan.service

[Unit]
Description=Bluetooth Personal Area Network
After=bluetooth.service systemd-networkd.service
Requires=systemd-networkd.service
PartOf=bluetooth.service

[Service]
Type=notify
ExecStart=/usr/local/sbin/pan

[Install]
WantedBy=bluetooth.target

ファイル /usr/local/sbin/pan

#!/bin/sh
# Ugly hack to work around #787480
iptables -F
iptables -t nat -F
iptables -t mangle -F
iptables -t nat -A POSTROUTING -o eth0 -j MASQUERADE

exec /usr/local/sbin/bt-pan --systemd --debug server pan

Debian が IPMasquerade= をサポートしている場合、XNUMX 番目のファイルは必要ありません (以下を参照)。 #787480).

コマンドの実行後 systemctlデーモンリロード и systemctl restart systemd-networkd 次のコマンドで Bluetooth PAN を開始できます systemctl スタートパン

Systemd を使用した Bluetooth PAN クライアント

クライアント側も Systemd を使用して簡単に設定できます。

ファイル /etc/systemd/network/pan-client.network

[Match]
Name=bnep*

[Network]
DHCP=yes

ファイル /etc/systemd/system/[メール保護]

[Unit]
Description=Bluetooth Personal Area Network client

[Service]
Type=notify
ExecStart=/usr/local/sbin/bt-pan --debug --systemd client %I --wait

設定を再ロードすると、次のように指定された Bluetooth アクセス ポイントに接続できるようになります。

systemctl start pan@00:11:22:33:44:55

コマンドラインを使用したペアリング

もちろん、サーバーとクライアントの設定は、Bluetooth 経由でペアリングした後に行う必要があります。 サーバー上で bluetoothctl を実行し、次のコマンドを実行する必要があります。

power on
agent on
default-agent
scan on
scan off
pair XX:XX:XX:XX:XX:XX
trust XX:XX:XX:XX:XX:XX

スキャンを開始した後、必要なデバイスがリストに表示されるまで数秒待ちます。 そのアドレスを書き留めて、pair コマンドと必要に応じて trust コマンドを発行して使用します。

クライアント側でも同じことを行う必要がありますが、trust コマンドは絶対に必要ありません。 サーバーは、ユーザーによる手動確認なしで NAP プロファイルを使用した接続を受け入れるためにこれを必要とします。

作成者には、これが最適なコマンド順序であるかどうかわかりません。 おそらく必要なのは、クライアントとサーバーをペアリングし、サーバー上で trust コマンドを実行することだけですが、彼はまだこれを試していません。

HID Bluetooth プロファイルを有効にする

Raspberry は、点字ディスプレイに有線で接続され、ディスプレイ自体から Bluetooth 経由で送信されるキーボードを認識する必要があります。 これは同じ方法で行われますが、代わりに 上のエージェント コマンドを与える必要がある エージェントキーボードのみ そして、bluetoothctl は HID プロファイルを持つデバイスを見つけます。

ただし、コマンドライン経由で Bluetooth を設定するのは少し複雑です

著者はすべてを設定することができましたが、コマンド ラインから BlueZ を設定するのは不便であることを理解しています。 当初、彼はエージェントが PIN コードを入力することだけが必要だと考えていましたが、たとえば、HID プロファイルを有効にするには「agent KeyboardOnly」と入力する必要があることが判明しました。 Bluetooth PAN を起動するには、必要なスクリプトを探してリポジトリをたどる必要があることは驚くべきことです。 彼は、BlueZ の以前のバージョンには、このための既製のツールがあったことを覚えています。 パンダ - 彼は BlueZ 5 でどこで何をしているのですか? 突然、著者には知られていない新しい解決策が現れましたが、表面上に横たわっていたのでしょうか？

Производительность

データ転送速度は約120kbit/sと十分な速度でした。 1GHz ARM プロセッサは、コマンド ライン インターフェイスとしては非常に高速です。 著者は引き続き、デバイス上で主に ssh と emacs を使用する予定です。

コンソールのフォントと画面解像度

Raspberry Pi Zero のフレームバッファで使用されるデフォルトの画面解像度は非常に奇妙です。fbset はそれを 656x416 ピクセルとして報告します (もちろんモニターは接続されていません)。 8×16 のコンソール フォントでは、82 行あたり 26 文字、XNUMX 行がありました。

このモードでは 40 文字の点字ディスプレイを操作するのは不便です。 著者は、Unicode 文字が点字で表示されることも望んでいます。 幸いなことに、Linux は 512 文字をサポートしており、ほとんどのコンソール フォントは 256 文字をサポートしています。console-setup を使用すると、256 つの XNUMX 文字フォントを一緒に使用できます。 作成者は、/etc/default/console-setup ファイルに次の行を追加しました。

SCREEN_WIDTH=80
SCREEN_HEIGHT=25
FONT="Lat15-Terminus16.psf.gz brl-16x8.psf"

注: brl-16×8.psf フォントを使用できるようにするには、console-braille をインストールする必要があります。

次は何ですか？

点字ディスプレイには 3,5 mm ジャックがありますが、著者は Mini-HDMI から音声信号を受信するためのアダプターを知りません。 著者は Raspberry に内蔵されているサウンド カードを使用できませんでした (奇妙なことに、翻訳者は Zero にはサウンド カードが搭載されていないと確信していましたが、GPIO に PWM を使用してサウンドを出力する方法はあります)。 USB-OTGハブを利用して外部カードを接続し、点字ディスプレイに内蔵されたスピーカーに音声を出力する予定だという。 何らかの理由で XNUMX つの外部カードが機能しなかったため、現在、別のチップセットで同様のデバイスを探しています。

また、「ラズベリー」を手動でオフにし、数秒待ってから点字ディスプレイをオフにするのも不便です。 それはすべて、電源がオフになると、コンパートメント内のコネクタから電力が遮断されるためです。 著者は、コンパートメントに小さなバッファ バッテリを配置し、GPIO 経由でディスプレイがオフになったことを Raspberry に通知し、Raspberry が動作をシャットダウンできるようにする予定です。 これは小型の UPS です。

システムイメージ

同じ点字ディスプレイをお持ちで、それを使って同じことをしたい場合は、作成者がシステムの既製のイメージ (Raspbian Stretch に基づく) を提供する準備ができています。 この件について、上に示した住所に手紙を書いてください。 興味を持つ人が十分であれば、そのような改造に必要なものがすべて含まれたキットをリリースすることも可能です。

感謝

校正してくれた Dave Mielke に感謝します。

写真イラスト提供の Simon Kainz に感謝します。

著者を Raspberry Pi の世界にすぐに紹介してくれたグラーツ工科大学の同僚に感謝します。

PS 最初のツイート このトピックに関する著者（開かない - 翻訳者）は、この記事の原文が出版されるわずか XNUMX 日前に作成されており、音声の問題を除いて、課題は実質的に解決されたと考えることができます。 ちなみに、著者は自作の「自立点字ディスプレイ」を自宅のコンピュータにSSH接続し、最終版のテキストを編集した。

出所： habr.com