第 9 節

其他操作

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SSH遠程開發

環境準備

1.硬件準備

首先要有一臺工控機（X86小型電腦，專業工控機，樹莓派等等）。

控制系統的硬件載體是具有多樣性的，常用的多是基於ARM、x86等架構的處理器，比如：PC、工控機、樹莓派、NVIDIA Jetson...。不同的處理器都存在一定的優缺點，PC和工控機，處理器性能強大，但是功耗高、體積大、靈活性差，嵌入式系統則反之。對於我們而言，可以根據機器人平臺的電氣、載重、空間以及用途等諸多要素自主選擇合適的控制系統。

無論選用何種處理器，只要是要進行機器人的開發，安裝了ROS或者ROS2，那麼對於開發人員而言，在使用上，沒有任何本質的區別，或者換言之，作爲軟件工程師，部分場景下無需關注於硬件的選型。

2.設置固定IP

遠程連接時，不管使用何種工具，需要根據IP地址定位到被連接的主機，再通過賬號和密碼登錄該主機，因此，我們需要先獲取該IP地址。並且每次連接時，都需要使用到IP，爲了保證連接的便利性和穩定性，最好將被連接主機的IP地址設置爲固定IP，具體操作如下。

1.進入設置界面

啓動被連接的主機（啓動時需要連接顯示器或使用HDMI採集卡，並且配置完SSH遠程訪問之後，可以不再使用顯示器或HDMI採集卡），並進入設置界面。

2.配置所連接的網絡

3.設置固定IP

查看當前IP地址。

設置固定IP。

至此，IP配置完畢。

環境搭建

概念

SSH（Secure Shell）是一種通用的、功能強大的、基於軟件的網絡安全解決方案。計算機每次向網絡發送數據時，SSH都會自動對其進行加密。數據到達目的地時，SSH自動對加密數據進行解密。整個過程都是透明的，使用OpenSSH工具將會增進你的系統安全性。SSH安裝容易、使用簡單。

實現

SSH實現架構上分爲客戶端和服務器端兩大部分，客戶端是數據的發送方，服務端是數據的接收方，當前場景下，我們需要從本地主機發送數據到遠程主機，那麼本地主機需要安裝並啓動SSH客戶端，而遠程主機則需要安裝並啓動SSH服務端，整個實現具體流程如下：

本地主機安裝SSH客戶端，遠程主機安裝SSH服務端；
遠程主機啓動SSH服務；
本地主機登陸遠程主機；
實現數據傳輸。

1.安裝SSH客戶端與服務端

默認情況下，Ubuntu系統已經安裝了SSH客戶端，因此只需要在遠程主機安裝SSH服務端即可，安裝命令如下：

 sudo apt install openssh-server

如果SSH客戶端需要自行安裝，那麼調用如下命令:

sudo apt install openssh-client

2.遠程主機啓動SSH服務

遠程主機啓動 ssh 服務命令如下：

sudo /etc/init.d/ssh start

啓動後可使用如下命令查看服務是否正常運行：

ps -e | grep ssh

如果啓動成功，會包含 sshd 程序。

以後需要頻繁的使用ssh遠程登錄，爲了簡化實現，可以將遠程主機的ssh服務設置爲開機自啓動，命令如下：

sudo systemctl enable ssh

3.本地遠程登錄

登錄遠程主機可以調用如下命令:

ssh -X 用户名@ip地址

然後根據提示，錄入登陸密碼，即可成功登錄。

如果退出，可以調用exit命令：

exit

4.實現數據傳輸

通過SSH在本地主機只需調用相關指令，便可方便的實現與遠程主機的數據上傳或下載，指令格式如下所示：

上傳文件指令格式如下：

scp 本地文件路径 账号@ip:路径

上傳文件夾指令格式如下：

scp -r 本地文件夹路径 账号@ip:路径

下載文件指令格式如下：

scp 账号@ip:路径 本地文件夹路径

下載文件夾指令格式如下：

scp -r 账号@ip:路径 本地文件夹路径

優化

每次遠程登錄時，都需要輸入密碼，使用不方便，可以藉助密鑰簡化登錄過程，實現免密登錄，提高操作效率。實現思想是：生成一對公鑰私鑰，私鑰存儲在本地，公鑰上傳至服務器，每次登錄時，本地直接上傳私鑰到服務器，服務器有匹配的公鑰就認爲是合法用戶，直接創建SSH連接即可。具體實現步驟只有兩步：

本地生成密鑰對；
將公鑰上傳至遠程主機。

1.生成密鑰對

本地客戶端生成公私鑰：（一路回車默認即可）

ssh-keygen

上面這個命令會在用戶目錄.ssh文件夾下創建公私鑰：

id_rsa （私鑰）；
id_rsa.pub (公鑰)。

2.公鑰上傳

上傳指令如下：

ssh-copy-id -i ~/.ssh/id_rsa.pub 账号@ip

上面這條指令是將本地公鑰上傳到遠程主機的ssh目錄下，該目錄下有文件authorized_keys保存了公鑰內容。

以後再遠程登錄就無需錄入密碼了。

使用VScode優化

上一節，我們介紹了ssh遠程連接的使用，但是如果只是純粹使用ssh也存在一些不足，比如：編輯文件內容時，需要使用vi編輯器，且在一個終端內，無法同時編輯多個文件。本節將介紹一更爲實用的功能——VSCode結合插件實現遠程開發，這使我們可以以圖形化的方式實現遠程開發，比ssh的使用更方便快捷，可以大大的提高程序開發效率。

1.準備工作

VScode遠程開發依賴於ssh，請首先按照上一節內容配置ssh遠程連接。

2.爲VScode安裝遠程開發插件

啓動VScode，首先點擊側邊欄的擴展按鈕，然後在扩展：商店的搜索欄輸入Remote Development並點擊同名插件，最後在右側顯示區中點擊安装。

3.配置遠程連接

步驟1：使用快捷鍵ctrl + shift + p打開命令輸入窗口，並輸入Remote-SSH:Connect to Host...，彈出列表中選擇與之同名的選項。

步驟2：步驟1完成將彈出一個新的命令窗口如下，選擇下拉列表中的 Add New SSH Host。

步驟3：步驟2完成又將彈出一個新的命令窗口，在其中輸入：ssh -X ubuntu@192.168.43.164，其中，ubuntu需要替換爲你的登錄用戶名，192.18.43.164 則替換爲被遠程連接主機的ip地址。

步驟4：選擇步驟3完成後的彈窗列表中的第一個選項(或直接回車)，即可完成配置，配置成功後會有提示信息。

4.使用

步驟1：繼續使用快捷鍵ctrl + shift + p打開命令輸入窗口，並輸入Remote-SSH:Connect to Host...，此時列表中將顯示步驟3中配置的ip地址，直接選擇，選擇後，VScode將打開一個新的窗口。

或者，也可以點擊側邊欄的远程资源管理器，在彈出的服務器列表中選擇要連接的服務器，並右擊，選擇在本窗口或新窗口中實現遠程連接。

步驟2：選擇菜單欄的文件下的打开文件夹，在彈窗列表中選擇需要打開的文件夾並點擊確定即可。

最終，我們就可以像操作本地文件一樣實現遠程開發了。

USB端口設置

首先先配置好權限


# 将用户权限提高
sudo usermod -aG dialout $USER
newgrp dialout

# 查看下面命令是否输出dialout（若输出才正常）
groups

因爲我們插拔USB設備，他的端口號可能會一直變，所以我們要給他的tty起一個固定的別名。

根據USB設備綁定端口(多個不同設備)

需求： Ubuntu系統中現接入雷達和智能小車，請爲二者綁定端口。

實現原理： 可以通過USB設備本身的“標識”實現端口綁定。

流程如下：

（1）.查找設備idVendor和idProduct

接入兩個USB設備，在終端調用指令lsusb查看顯示系統中以及連接到系統的USB設備信息。

如上圖所示，紅色方框內數據爲USB設備，ID後面的1a86:7523分別爲USB的idVendor和idProduct（兩個參數之間使用”：“分隔）。

另外：可以通過重新插拔比較的方式確定哪些數據對應接入的USB設備。

（2）.編寫映射規則

在/etc/udev/rules.d目錄下新建文件xxx.rules（文件名自定義）

sudo vim /etc/udev/rules.d/xxx.rules

輸入如下內容：

KERNEL=="ttyUSB*", ATTRS{idVendor}=="10c4", ATTRS{idProduct}=="ea60", MODE:="0777", SYMLINK+="mylidar"
KERNEL=="ttyUSB*", ATTRS{idVendor}=="1a86", ATTRS{idProduct}=="7523", MODE:="0777", SYMLINK+="mycar"

代碼解釋：

KERNEL是內核固定名稱，這裏統一是“ttyUSB*”；
MODE是節點權限，通常改爲“0777”，表示可讀寫可運行；
SYMLINK是符號連接，即綁定的別名；
ATTRS是設備廠商的唯一標識，idVendor和idProduct正好組成上面通過lsusb查找到的設備ID。

***小提示：***一般的USB設備供應商都會提供類似的腳本文件，對於調用者而言，直接複製該文件到/etc/udev/rule.d目錄即可。

設備類型	內核名稱示例	說明
USB 串口設備	ttyUSB*	USB 轉串口設備，如 /dev/ttyUSB0
串口設備	ttyS*	物理串口設備，如 /dev/ttyS0
存儲設備	sd*	SCSI 磁盤設備，如 /dev/sda
網絡設備	eth*	以太網設備，如 /dev/eth0
輸入設備	event*	輸入事件設備，如 /dev/input/event0
藍牙設備	rfcomm*	藍牙串口設備，如 /dev/rfcomm0

（3）.使規則生效

在終端下輸入如下指令：


# Ubuntu用下方命令
sudo service udev reload
sudo service udev restart

#Fedora用下方命令
sudo udevadm control --reload
sudo udevadm trigger

再重新插拔設備即可。

（4）.測試

終端下輸入如下指令

ll /dev | grep ttyUSB

運行結果如下：

也可以多次插拔USB設備，會發現設備端口ttyUSBn中的n編號會變動，但是別名是始終可以指向對應的USB設備的。至此，就可以使用別名來關聯所需使用的USB設備了。

缺點：

上述實現也存在一定的侷限性，當Ubuntu接入兩臺或多臺相同型號的USB設備時，由於設備ID是一樣的，該種實現方式只會對其中的一臺設備生效，這種情況下，就需要通過第二種策略來實現端口的綁定了。

根據主機硬件綁定端口（多個相同設備)

需求： 無人車中現接入一前一後兩臺相同型號的雷達，請爲二者綁定端口。

實現原理： USB設備所連接主機的USB接口也是有其“標識”的，可以通過這個標識實現端口綁定。

流程如下：

（1）.查看所連接的主機USB接口的KERNELS

調用如下指令查看第一臺雷達的USB信息：

udevadm info --attribute-walk --name=/dev/ttyUSB0 | grep KERNELS
udevadm info --attribute-walk --name=/dev/ttyACM0 | grep KERNELS

調用如下指令查看第二臺雷達的USB信息：

udevadm info --attribute-walk --name=/dev/ttyUSB1 | grep KERNELS

運行結果相比較不同的KERNELS，第一臺雷達端口地址爲KERNELS==1-1.3:1.0，第二個雷達端口地址爲KERNELS==1-1.4:1.0。可以使用此數據作爲不同端口的“唯一性標識”。

（2）.編寫映射規則

在/etc/udev/rules.d目錄下新建文件xxx.rules（文件名自定義），輸入如下內容：

sudo vim /etc/udev/rules.d/xxx.rules

KERNEL=="ttyUSB*", KERNELS=="1-1.3:1.0", MODE:="0777", SYMLINK+="rplidar_front"
KERNEL=="ttyUSB*", KERNELS=="1-1.4:1.0", MODE:="0777", SYMLINK+="rplidar_back"

（3）.使規則生效

在終端下輸入如下指令：


# Ubuntu用下方命令
sudo service udev reload
sudo service udev restart

#Fedora用下方命令
sudo udevadm control --reload
sudo udevadm trigger

再重新插拔設備即可。

（4）.測試

終端下輸入如下指令，運行結果如下：

ll /dev | grep ttyUSB

至此，就可以使用別名來關聯所需使用的USB設備了。

缺點： USB設備必須連接在主機的指定端口上，否則，會導致端口綁定失敗，或產生邏輯錯誤。(而且增加新設備可能會導致端口改變)

根據其他屬性綁定端口

（1）.查看所連接的主機USB接口的信息

udevadm info -a -p $(udevadm info -q path -n /dev/ttyACM0)
udevadm info -a -p $(udevadm info -q path -n /dev/ttyUSB0)

這些數據都是不會變的，所以可以拿這些數據來做標識

（2）.編寫映射規則

在/etc/udev/rules.d目錄下新建文件xxx.rules（文件名自定義），輸入如下內容：

sudo vim /etc/udev/rules.d/xxx.rules

KERNEL=="ttyACM*", ATTRS{idVendor}=="1a86", ATTRS{idProduct}=="55d4", ATTRS{serial}=="0001", MODE:="0777", SYMLINK+="ttyACM_Lidar"
KERNEL=="ttyACM*", ATTRS{idVendor}=="1a86", ATTRS{idProduct}=="55d4", ATTRS{serial}=="0002", MODE:="0777", SYMLINK+="ttyACM_MCU"
KERNEL=="ttyUSB*", ATTRS{idVendor}=="1a86", ATTRS{idProduct}=="7523", MODE:="0777", SYMLINK+="ttyUSB_IMU"

（3）.使規則生效

在終端下輸入如下指令：


# Ubuntu用下方命令
sudo service udev reload
sudo service udev restart

#Fedora用下方命令
sudo udevadm control --reload
sudo udevadm trigger

再重新插拔設備即可，或者 直接重啓系統。

（4）.測試

終端下輸入如下指令ll /dev | grep ttyUSB，運行結果如下：

至此，就可以使用別名來關聯所需使用的USB設備了。

缺點： 一些設備可能沒有串口號等。

其他注意事項

並非所有的USB設備端口號都是ttyUSBn的格式，比如Arduino的端口號可能是ttyACMn，而對於USB攝像頭而言，一臺設備則對應兩個端口號，分別是videon和video(n+1)，並且啓用攝像頭設備一般使用的是videon端口，綁定時需要關聯的也是該接口。

但是無論是外接何種USB設備，也不管採用上述兩種方案的哪一種進行端口綁定，其原理都是類似的，只是實現細節不同而已。如果是外接的Arduino設備，那麼需要在rules文件中的將KERNEL=="ttyUSB*"修改爲KERNEL=="ttyACM*"，如果外接的是USB攝像頭，那麼則需要在rules文件中的將KERNEL=="ttyUSB*"修改爲類似於KERNEL=="video[0,2,4,6]"的格式，其中video[0,2,4,6]表示可以綁定的端口爲video0或video2或video4或video6。

Linux分區Gui工具

sudo apt install gparted
sudo dnf install gparted

掛載內網網頁

可以把本地的網頁掛載到路由器端，或者同內網段其他設備上，甚至可以掛載在本地。

下面以安卓設備爲例子，由於安卓設備暫時不能直接打開html,所以我們可以把html掛載到本地服務器，再通過瀏覽器查看。

由於安卓系統基於Linux內核，所以我們可以下載一個叫termux的app來敲一些Linux命令：

https://github.com/termux/termux-app

首先打開app後，先更新軟件緩存：

pkg update

然後換源

nano $PREFIX/etc/apt/sources.list

將該文件內容替換爲下面：

deb https://mirrors.bfsu.edu.cn/termux/termux-packages-24 stable main

如果你使用的是nano編輯器：
- 按 Ctrl+O 保存文件。
- 按 Enter 確認文件名。
- 按 Ctrl+X 退出編輯器。
如果你使用的是vim編輯器：
- 按 Esc 退出編輯模式。
- 輸入 :wq 保存並退出。

接下來重新更新軟件源：

pkg update && pkg upgrade

安裝python：

pkg install python3

通過Termux訪問設備存儲 ：

如果文件在安卓設備上，可以使用Termux的文件管理器訪問設備的存儲：

termux-setup-storage

進入HTML文件所在的目錄 ：
1. 使用cd命令進入HTML文件所在的目錄：

cd ~/your_html_folder

啓動Python HTTP服務器 ：
1. 運行以下命令啓動一個簡單的HTTP服務器：
```
python3 -m http.server 8000
```
1. 這會在端口8000上啓動一個Web服務器。

啓動服務器後，Termux會顯示日誌信息，例如：

Serving HTTP on 0.0.0.0 port 8000 (http://0.0.0.0:8000/) ...

這表示服務器已成功啓動。

在瀏覽器中訪問HTML文件

在同一設備上訪問 ：
1. 打開安卓設備上的瀏覽器（如Chrome），輸入以下地址：
```
http://localhost:8000
```
1. 如果HTML文件中有index.html，它會自動加載；否則，你需要手動點擊文件鏈接。

RustDesk

RustDesk無人值守遠程控制

目前rustdesk還沒辦法進行無人值守在wayland下,所以我們需要把登陸密碼,鎖屏和休眠待機全部關掉.

設置 KDE6 自動登錄

可以先查自己的sddm類型

ls /usr/share/xsessions/

ls /usr/share/wayland-sessions/

看哪個會輸出東西,輸出東西的文件夾就是你擁有的sddm,比如xsessions輸出內容的話,那就是x11的sddm,如果wayland-sessions輸出內容的話你就是wayland的sddm.

編輯 SDDM 配置：

sudo nano /etc/sddm.conf

在文件最上面有個Autologin,在這個底下加入下面的內容：

[Autologin]
User=你的用户名
Session=plasma.desktop   # 或 plasma.desktop（X11），方案一可用 Wayland

保存退出後重啓 SDDM：

sudo systemctl restart sddm

✅ 開機後自動進入桌面，無需輸入密碼

關閉鎖屏在 KDE6 系統設置裏：

打開系統設置 → 屏幕鎖定(Screen Locking) 關閉自動鎖定關閉屏幕關閉 / 屏幕保護鎖定這樣 RustDesk 可以開機後直接控制桌面，不會被鎖屏阻擋

關閉休眠系統設置 → 電源管理(Power Managerment)

禁用“休眠”或“自動掛起” 保證電腦開機一直在線，RustDesk 可隨時遠控如果必須休眠，可在 BIOS 設置裏禁用休眠，保證開機即聯網

RustDesk自建服務器

在服務器端安裝

命令行方式

打開官網:https://rustdesk.com/docs/zh-cn/self-host/

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用ssh訪問你需要安裝RustDesk的服務器

ssh tungchiahui@10.0.0.4

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使用方法二的命令

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wget https://raw.githubusercontent.com/techahold/rustdeskinstall/master/install.sh
chmod +x install.sh
./install.sh

./install.sh的設置看下一節

配置與查看KEY

這裏如果你是想直接用公網ip則選擇1)IP,如果你是DDNS等用域名綁定了IP地址,則選擇2).

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這個選2)No

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這個是KEY,要複製下來,等後面軟件配置的時候要用.

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配置防火牆

如果你是Debian系安裝防火牆

sudo apt install ufw

配置防火牆

sudo ufw allow 22

ufw allow 21114:21119/tcp
ufw allow 21116/udp
sudo ufw enable

如果你是RHEL系安裝防火牆

# 如果你是RHEL系
sudo dnf install firewalld
sudo systemctl enable --now firewalld

配置防火牆

sudo firewall-cmd --add-port=22/tcp --permanent
sudo firewall-cmd --reload

sudo firewall-cmd --add-port=21114-21119/tcp --permanent
sudo firewall-cmd --reload

sudo firewall-cmd --add-port=21116/udp --permanent
sudo firewall-cmd --reload

sudo systemctl enable --now firewalld