iot-raspberry-pi-setup

name	iot-raspberry-pi-setup
description	Configuration et projets Raspberry Pi incluant OS, GPIO, serveurs et domotique. Se déclenche avec "Raspberry Pi", "RPi", "Raspbian", "GPIO", "domotique", "serveur Raspberry". Also triggers on "Raspberry Pi setup", "GPIO project", "home automation server".

Raspberry Pi Setup

1. Choix du modèle

Besoin	Modèle recommandé	Raison
Serveur, IA edge, desktop	Pi 5 (4/8 Go)	PCIe, NVMe, double 4K
Projet headless léger	Pi 4 (2 Go)	Bon rapport perf/prix
Caméra, capteurs simple	Pi Zero 2 W	Ultra compact, Wi-Fi
Microcontrôleur (pas Linux)	Pi Pico 2	MicroPython, bare-metal
NAS/stockage	Pi 5 + HAT NVMe	Bande passante PCIe 2.0

Critère décisif : si le projet nécessite Docker, Python avec libs ML ou un serveur web → Pi 4/5. Si batterie/consommation prime → Zero 2 W ou Pico.

2. Installation OS

# Installer Raspberry Pi Imager (multi-OS)
# https://www.raspberrypi.com/software/

# Via CLI (Linux/macOS) avec rpi-imager ou directement dd :
# Recommandé : rpi-imager GUI → choisir "Raspberry Pi OS Lite 64-bit" pour headless

# Options à configurer AVANT flashage (bouton roue dentée dans Imager) :
# - Hostname : monpi.local
# - SSH activé, clé publique injectée
# - Wi-Fi SSID + mot de passe
# - Locale fr_FR, timezone Europe/Paris

Choix OS :

• Raspberry Pi OS Lite 64-bit : headless, léger, recommandé pour serveurs/GPIO
• Ubuntu Server 24.04 LTS : si besoin snap, cloud-init, écosystème standard
• DietPi : footprint minimal (~500 Mo RAM), optimisé IoT
• Home Assistant OS : uniquement si dédiée domotique (ne pas mélanger)

3. Configuration réseau et SSH

# Premier accès SSH
ssh [e-mail]          # mDNS via avahi-daemon
ssh pi@192.168.x.x          # IP fixe si mDNS indisponible

# IP statique via NetworkManager (Bookworm 2023+)
sudo nmcli con mod "Wired connection 1" \
  ipv4.addresses 192.168.1.100/24 \
  ipv4.gateway 192.168.1.1 \
  ipv4.dns "8.8.8.8 1.1.1.1" \
  ipv4.method manual
sudo nmcli con up "Wired connection 1"

# Ancienne méthode dhcpcd (Bullseye et antérieur) — /etc/dhcpcd.conf :
# interface eth0
# static ip_address=192.168.1.100/24
# static routers=192.168.1.1
# static domain_name_servers=8.8.8.8

4. Sécurisation (obligatoire avant exposition réseau)

# Changer le mot de passe pi ou créer un nouvel utilisateur
sudo adduser khalil
sudo usermod -aG sudo khalil

# Désactiver login par mot de passe SSH — /etc/ssh/sshd_config :
sudo sed -i 's/^#PasswordAuthentication yes/PasswordAuthentication no/' /etc/ssh/sshd_config
sudo sed -i 's/^#PermitRootLogin.*/PermitRootLogin no/' /etc/ssh/sshd_config
sudo systemctl restart ssh

# Pare-feu minimal
sudo apt install -y ufw
sudo ufw default deny incoming
sudo ufw allow ssh
sudo ufw allow 80/tcp    # si serveur web
sudo ufw enable

# Fail2ban
sudo apt install -y fail2ban
sudo systemctl enable --now fail2ban

# Mises à jour automatiques de sécurité
sudo apt install -y unattended-upgrades
sudo dpkg-reconfigure -plow unattended-upgrades

5. GPIO — commandes et bibliothèques

# Installer gpiozero (recommandée 2024+) + lgpio backend
sudo apt install -y python3-lgpio python3-gpiozero

# Activer interfaces (I2C, SPI, 1-Wire) via raspi-config
sudo raspi-config nonint do_i2c 0
sudo raspi-config nonint do_spi 0

# Vérifier périphériques I2C connectés
i2cdetect -y 1

# LED clignotante — gpiozero (Pi 4/5, BCM numbering)
from gpiozero import LED
from time import sleep

led = LED(17)          # GPIO17 = pin 11
while True:
    led.on(); sleep(0.5)
    led.off(); sleep(0.5)

# Bouton avec callback
from gpiozero import Button
btn = Button(18, pull_up=True)
btn.when_pressed = lambda: print("Appui détecté")

# Lecture capteur DHT22 (température/humidité)
import board, adafruit_dht
dht = adafruit_dht.DHT22(board.D4)
print(f"Temp: {dht.temperature}°C  Hum: {dht.humidity}%")

6. Services système avec systemd

# /etc/systemd/system/monapp.service
[Unit]
Description=Mon application Pi
After=network-online.target
Wants=network-online.target

[Service]
Type=simple
User=khalil
WorkingDirectory=/home/khalil/monapp
ExecStart=/usr/bin/python3 main.py
Restart=on-failure
RestartSec=5
StandardOutput=journal
StandardError=journal

[Install]
WantedBy=multi-user.target

sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl enable --now monapp
journalctl -u monapp -f        # logs en temps réel

7. Sauvegarde carte SD

# Sauvegarde image compressée (depuis une autre machine)
ssh [e-mail] "sudo dd if=/dev/mmcblk0 bs=4M status=progress" \
  | gzip > backup-$(date +%Y%m%d).img.gz

# Outil recommandé : rpi-clone (sauvegarde à chaud vers autre SD/USB)
git clone https://github.com/billw2/rpi-clone.git
sudo rpi-clone sda              # clone vers /dev/sda

# Cron sauvegarde hebdomadaire
0 3 * * 0 root rpi-clone -f sda >> /var/log/rpi-clone.log 2>&1

8. Cas d'usage courants — commandes clés

# Pi-hole (bloqueur DNS réseau local)
curl -sSL https://install.pi-hole.net | bash

# Home Assistant Supervised (sur Debian Bookworm)
curl -Lo haos_rpi4.img.xz https://github.com/home-assistant/operating-system/releases/...
# Mieux : flasher Home Assistant OS directement depuis Imager

# Node-RED
bash <(curl -sL https://raw.githubusercontent.com/node-red/linux-installers/master/deb/update-nodejs-and-nodered)
sudo systemctl enable --now nodered

# Monitoring ressources
sudo apt install -y htop glances
glances --webserver --port 61208   # dashboard web

# Température CPU
vcgencmd measure_temp              # Pi 4/5
cat /sys/class/thermal/thermal_zone0/temp   # universel, /1000 = °C

Garde-fous / Anti-patterns / Pièges

• Sous-tension : le Pi 5 exige 5V/5A (27W). Un chargeur USB standard provoque des throttlings silencieux. Vérifier vcgencmd get_throttled — 0x0 = OK.
• Carte SD bon marché : les cartes SD A1/A2 de faible qualité se corrompent sous écriture intensive (logs, bases de données). Utiliser SSD USB ou NVMe via HAT pour tout projet critique.
• Ne pas couper l'alimentation brutalement : toujours sudo shutdown -h now. Mettre en place un onduleur ou un bouton GPIO avec script systemd pour Pi headless.
• GPIO 3.3V uniquement : les GPIOs Pi tolèrent max 3.3V. Un signal 5V (Arduino, capteur non adapté) détruit le SoC. Utiliser un level shifter.
• Ne pas utiliser RPi.GPIO sur Pi 5 : RPi.GPIO ne supporte pas le Pi 5 (RP1 chip). Utiliser lgpio ou gpiozero avec backend lgpio.
• Overlocking sans refroidissement : le Pi 5 peut dépasser 85°C sans dissipateur. Activer arm_freq=2400 uniquement avec refroidissement actif.
• Ne pas exposer SSH sur IP publique sans fail2ban + clés. Préférer un VPN WireGuard ou Tailscale.
• Raspberry Pi Imager efface : vérifier deux fois le device cible — une erreur formate le mauvais disque.

Bonnes pratiques 2026

• Utiliser NVMe HAT (Pi 5) plutôt que carte SD pour tout projet en production.
• Préférer gpiozero + backend lgpio à RPi.GPIO (déprécié sur Pi 5+).
• Tailscale pour accès distant sécurisé sans ouvrir de ports : curl -fsSL https://tailscale.com/install.sh | sh.
• Logger vers journald (systemd), pas vers fichiers texte, pour rotation automatique.
• Versionner scripts et configs dans git ; utiliser Ansible dès qu'on gère plusieurs Pi.
• Monitorer température et voltage avec Glances ou Netdata dès la mise en production.

Communication Rules — MANDATORY

• Ultra-concise. No filler, no preamble, no pleasantries.
• Never say "happy to help", "sure!", "great question", "let me", or similar.
• Tool first, talk second. Act before explaining.
• Result first. Lead with outcome, not process.
• Stop when done. No summary, no recap, no trailing commentary.
• No politeness wrappers. Direct and blunt.
• Minimum words. If one word works, do not use ten.
• No unsolicited explanations.
• No emoji unless asked.