Questa Didattica Digitale Integrata ci costringe e favorisce modalità di attività di laboratorio assolutamente diverse, fare laboratorio senza poter toccare gli strumenti  è complicato, ma certamente ai ragazzi possono essere fornite competenze che risulteranno utilissimi nei mesi prossimi durante le attività laboratoriali in presenza, quando come si spera la situazione didattica ritornerà alla normalità. Ho la fortuna di avere nelle mie classi molti studenti in cui: “brilla la luce del maker” 🙂 e quindi molto disposti alla sperimentazione anche personale a casa. Alcuni mi condividono le registrazioni video delle loro sperimentazione o mi mostrano in presenza online i circuiti realizzati.

In questi giorni ho pensato di realizzare questo tutorial introduttivo, ritengo utile per chi non è pratico nell’uso di Raspberry Pi, ma soprattutto utile per i miei studenti che mi hanno espresso la volontà di realizzare a distanza un sistema domotico su Raspberry Pi. Prima di cominciare con l’acquisto dell’hardware, ritengo indispensabile conoscere il sistema operativo Raspberry Pi Desktop. La modalità più semplice per prendere subito dimestichezza con il sistema operativo è quella di utilizzare l’ambiente di virtualizzazione gratuito: VirtualBox su cui sperimentare.
Raspbian è un derivato del sistema operativo Debian. Sul sito ufficiale, raspberrypi.org è possibile prelevare l’ISO del sistema operativo che può essere installato su computer Mac e Windows. L’uso di Raspberry Pi Desktop mi ha permesso in passato di recuperare computer obsoleti permettendo a molti studenti di continuare ad utilizzare i loro vecchi PC.

Installare VirtualBox

Dal sito di riferimento di VirtualBox prelevate l’ultima versione per il vostro sistema operativo (Windows, Linux, Mac).

Nella cartella di download ritroverete l’installatore di VirtualBox, avviate l’installazione e seguite passo passo le fasi installazione. Le immagini che seguono mostrano esattamente la sequenza delle finestre mostrate in fase di installazione:

Passo 1
Doppio click sul file scaricato

Passo 2
clic su “Avanti”

Passo 3
Non effettuate nessuna modifica, clic su “Avanti”

Passo 4
Io ho lasciato tutte le impostazioni selezionate, decidete secondo le vostre necessità

Passo 5
La fase di installazione prevede una temporanea disconnessione dalla rete, qualche secondo, che verrà ripristinata subito dopo

Passo 6
Avviamo l’installazione, un clic su “Installa”

Passo 7
L’installazione richiede non più di 5 minuti, avete tempo di bere un caffè 🙂

Passo 8
L’installazione necessita dell’installazione di un controller USB aggiuntivo in modo che le periferiche USB fisiche del vostro computer possano essere usate dal sistema virtualizzato, clic su “Installa”

Passo 9
Al termine dell’installazione, se la spunta è selezionata, il click sul pulsante “Fine” provocherà l’avvio di VirtualBox

Passo 10
Sulla sinistra della finestra sarà mostrato l’elenco di tutte le macchine virtuali che andrete ad installare, ovviamente in una prima installazione l’elenco sarà vuoto.

Prelevare Raspberry Pi Desktop

Al seguente link prelevare l’ISO di Raspberry Pi Desktop.
Ricordo che l’ISO ha una dimensione di circa 3GB, quindi se non siete dotati di una linea dati sufficientemente veloce il download potrebbe richiedere un po’ di tempo.

Il file sarà scaricato nella vostra cartella Download

Creazione della macchina virtuale.

Passo 1
Avviato VirtualBox per creare una nuova macchina virtuale fare clic su “Nuova”, a destra della finestra, come riportato nell’immagine che segue

Passo 2
Assegnare un “Nome” alla macchina virtuale, nel mio caso: “Raspberry Pi Desktop”, una “Cartella della macchina” che potete lasciare quella di default

Passo 3
Selezionare il “Tipo”: Linux e “Versione”: Debian (64-bit) del sistema operativo, come indicato nell’immagine che segue, un clic su “Successivo”

Passo 4
Allocazione della memoria RAM, la dimensione consigliata è di 1024 MB, ma per avere prestazioni migliori assegno 4096 MB, l’importante è che rimaniate all’interno della fascia verde in in questo modo non verranno tolte troppe risorse al computer host (che ospita il sistema virtuale)

Passo 5
Disco fisso virtuale. Consiglio di seguire le impostazioni di default: “Crea subito un nuovo disco fisso virtuale”. Proseguire facendo clic su “Crea”

Passo 6
VirtualBox vi chiederà il tipo di disco rigido virtuale, vi consiglio di selezionare “VDI (VirtualBox Disk Image)”, opzione predefinita. Clic su “Successivo”.

Passo 7
Verrà richiesto di selezionare tra disco: “Allocato dinamicamente” o “Dimensione specificata”. Se avete spazio disco e computer sufficientemente potente vi consiglio l’impostazione: “Allocato dinamicamente”, se avete un computer host con prestazioni non elevate e poco spazio disco il consiglio è: “Dimensione specificata”.

Passo 8
L’impostazione predefinita di 8 GB è piuttosto basso il consiglio, se potete farlo sul vostro computer, è quello di aumentarlo ad almeno 15/25 GB. Ovviamente questa dimensione sarà da impostare anche in funzione di ciò che dovrete sperimentare, se il sistema virtualizzato dovrà ospitare ad esempio file multimediali di grandi dimensioni allora dovrete aumentare  le dimensioni.

Si noti che se lo spazio su disco rigido viene allocato dinamicamente, è possibile inserire una dimensione anche grande, ciò vuol dire che lo spazio disco aggiuntivo fissato in questo pannello, non verrà utilizzato all’inizio, il valore è solo il limite massimo che può essere raggiunto da un hd allocato dinamicamente. Clic su “Crea” per proseguire

Passo 9
Nella finestra principale vedrete la nuova macchina virtuale creata

Miglioriamo la configurazione

Passo 1
Per migliorare le prestazioni della macchina virtuale selezionate Raspberry Pi Desktop sulla sinistra della finestra precedente e fate clic su “Impostazioni”.
Dalla finestra che si apre selezionare “Sistema” e successivamente “Processore”.

Nel pannello “Processore” potete vedere quante CPU sono allocate per la vostra macchina virtuale VM. L’impostazione predefinita è di 1 CPU.

Se il vostro computer fisico è dotato di 4 o 8 core, vi consiglio di usare da 2 a 4 core. Ciò velocizzerà parecchio la vostra macchina virtuale. L’impostazione da me scelta è di 2 core.

Passo 2
Bisogna associa il file ISO di Raspberry Pi Desktop alla vostra macchina virtuale. Sempre dalle impostazioni andate nella scheda “Archiviazione”.

Passo 3
Selezionare l’icona del disco “Vuoto” sotto “Controller: IDE”. A destra fate clic sull’icona del disco e selezionate “Scegli un file di disco”.

Passo 4
Selezionate l’ISO di di Raspberry Pi Desktop che avete scaricato sul vostro computer.

Passo 5
Fate clic su “ok”

Passo 6
Ora possiamo avviare la macchina virtuale facendo clic sul pulsante “Avvia”, la freccia verde a sinistra della finestra, come indicato nell’immagine che segue

Passo 7
VirtualBox potrebbe chiederti di selezionare nuovamente il file ISO di avvio. Selezionatelo e fate clic su “Avvia”

Se siete giunti fino a questo punto allora avete creato con successo la macchina virtuale. Ora è il momento di installare il sistema operativo Raspberry Pi Desktop.

Installare Raspberry Pi Desktop sulla vostra macchina virtuale

Passo 1
Al primo avvio di Raspberry Pi Desktop da VirtualBox, verrà visualizzato un menu che vi chiederà tra l’esecuzione o l’installazione del sistema operativo. Selezionate “Graphical install” spostandovi con i tasti freccia della tastiera e premendo successivamente invio.

Attenzione che se non selezionate nulla entro 10 secondi viene in automatico selezionata la prima scelta, se ciò accade non preoccupatevi dovete solamente riavviare la macchina virtuale.

Passo2
Dopo aver selezionato “Graphical install” (Installazione grafica) verranno mostrate una serie di finestre di dialogo che vi aiuteranno nell’installazione del sistema operativo.

Selezionare la lingua che preferite, muovete il cursore per selezionare l’italiano (Italian) e clic su “Continue” per avviare l’installazione.

Passo 3
Partizionare i dischi. Nella prima parte dell’installazione avete allocato lo spazio da utilizzare per il disco rigido virtuale, ora bisogna creare alcune partizioni sul disco virtuale. Se non sapete come procedere scegliere quanto indicato nelle immagini che seguono che andranno benissimo.

Passo 4
Vi verrà chiesto se desiderate cancellare tutti i dati sul vostro disco. Non preoccupatevi, il disco a cui si fa riferimento è quello virtuale, non lo spazio in cui sono archiviati tutti i vostri dati personali e il sistema operativo Windows (o altro), quindi nessuna paura 🙂 Scegliete di cancellare completamente il disco virtuale, poiché non contiene ancora nulla.

Passo 5
La partizione può essere fatta secondo le vostre necessità, nel dubbio va benissimo  selezionare la prima voce: “All files in one partito (racommended for new users), in italiano: tutti i file in una sola partizione (raccomandato per i nuovi utenti)

Passo 6
Verrà mostrato il riepilogo di ciò che verrà creato.

Come si vede dall’immagine che segue vengono create 2 partizioni sul disco virtuale:

• ext4: dove verranno archiviati tutti i file
• swap: questo spazio aggiuntivo verrà utilizzato quando il sistema operativosta utilizzando troppa RAM ed utilizzerà questa parte di disco virtuale come RAM.

Passo 7
La procedura guidata di installazione vi mostrerà un riepilogo delle selezioni effettuate e vi verrà chiesto di confermare. Fare clic su “Sì” e “Continue”.  

Verrà mostrata una barra di caricamento che indica “Installazione del sistema”. In funzione delle prestazioni del computer host e delle risorse che avete assegnato alla macchina virtuale, questo operazione potrebbe richiedere richiedere un po’ di tempo (alcuni minuti).

Passo 8
Installa il boot loader GRUB
Dopo aver partizionato il disco, la procedura guidata di installazione vi chiederà se desideri installare sul disco rigido appena creato il boot loader GRUB. Procedete in questo modo, scegliete “Sì” e poi fate clic su “Continue”.

Passo 9
Verrà mostrato nell’elenco il disco rigido virtuale creato, scegliete il dispositivo che inizia con “/dev/sda” e fate clic su “Continue”.

Passo 10
Verrà mostrata una finestra con l’ultima barra di avanzamento in cui è mostrato il testo: “Finishing the installazione” (installazione completata)

Al termine il vostro Raspberry Pi Desktop sarà installato, tutto ciò che dovete fare è avviarlo.

Primo avvio di Raspberry Pi Desktop

Passo 1
Dopo l’ultimo passaggio di installazione, la macchina virtuale potrebbe riavviarsi automaticamente. In caso contrario, avvialo semplicemente dalla finestra principale di VirtualBox, selezionate il sistema operativo e fate click su “Avvia”.

Verrà mostrata una prima schermata terminale

Finestra di benvenuto

Passo 2
Sistema operativo avviato, procedere con la configurazione della lingua del sistema operativo e della tastiera, clic su “Next”

Passo 3
Selezionare nazione, lingua, timezone

Passo 4
Selezionate: Italy, Italian, Rome

Passo 5
Vi verrà richiesto di inserire una nuova password, questa operazione può essere fatta anche in un secondo momento, la password di default è “raspberry”. Se non volete per ora cambiare la password fare clic su “Next”

Passo 6
Verrà richiesto se volete procedere ad un aggiornamento del sistema operativo, azione che vi consiglio di effettuare. L’operazione potrebbe richiedere alcuni minuti. Se desiderate questa operazione può essere saltata, potrete effettuarla in una fase successiva.

Passo 7
Al termine dell’aggiornamento sarete informati che il sistema è aggiornato: “System is up to date”. Fate clic su “OK”.

Passo 8
Vi verrà richiesto di riavviare il sistema, clic su “Restart”

Passo 9
Al riavvio vedrete la seguente schermata

Passo 10
Per ottimizzare la configurazione è necessario installare le VirtualBox guest addition.
Dispositivi > Inserisci l’immagine del CD delle VirtualBox guest addition

Passo 11
Aprire una finestra terminale facendo click sull’icona indicata nell’immagine che segue

Passo 12
Al prompt inserire il seguente comando:

sudo sh /media/cdrom/VBoxLinuxAdditions.run

premere invio, ed attendere, l’installazione durerà qualche minuto.

Passo 13
Riavviare il sistema con il comando: sudo reboot

Passo 14
Al successivo avvio, se il disco delle “VirtualBox guest addition” è presente sul vostro desktop, per espellerlo, un clic su esplora risorse

clic su espelli

Passo 15
Buon Making a tutti 🙂