Mit Python, Flask und Bootstrap einen RasPi fernsteuern

© Gui Yongnian, 123RF

Unter Kontrolle

Wollen Sie Benutzer nicht zum Einsatz von SSH nötigen, um einen RasPi zu verwalten, schaffen Sie mit Python und Flask eine webbasierte Alternative, die von PCs und Mobilgeräten aus gleichermaßen funktioniert.

Um im lokalen Netzwerk Dienste auf dem Raspberry Pi zu starten, einen Radiosender einzustellen oder einen Blick auf den vorhandenen Festplattenplatz zu werfen, loggen Sie sich gewöhnlich per SSH auf dem Gerät ein und setzen die entsprechenden Bash-Befehle ab. Das ist nicht immer komfortabel, und darüber hinaus ergibt sich daraus für weniger computeraffine Anwender sowie Smartphone- und Tablet-Nutzer eine unnötige Hürde.

Als Alternative bieten sich diverse Remote-Control-Apps an *[1],[2],[3]. Die laufen jedoch häufig nur auf Android- und iOS-Geräten und helfen wiederum Desktop-Nutzern wenig. Sie verfolgen häufig ein definiertes Ziel; sie an die eigenen Bedürfnisse anzupassen, fällt in der Regel schwer.

Möchten Sie komfortabel Dienste auf dem Raspberry Pi ausführen, ohne dafür gleich eine plattformübergreifende App zu entwickeln, bietet es sich an, Webframeworks zu verwenden, die auf Javascript [4],[5] oder Python [6],[7] basieren.

Im Test kam das Python-Framework Flask [8],[9] zum Einsatz, dessen Name sich salopp mit "Flachmann" übersetzen lässt und das Sie auf einem RasPi installieren. Dort verknüpft es eine Python-Basis mit Browser-Templates, die sich dank Bootstrap [10] und Responsive Design selbst für die Anzeige auf einem Smartphone eignen. Für den Einsatz genügen Kenntnisse in Flask, Python, HTML und CSS.

Flachmann dabei

Das Micro-Framework ist eine schlanke Alternative zu umfangreichen Programmen wie Django, Twisted oder Zope. Es ist 100 Prozent kompatibel zu WSGI 1.0 [11], einem Universalinterface, über das Webserver und Anwendungen Daten austauschen. Um WSGI-Anwendungen zu erstellen, setzt Flask auf Werkzeug [12], Templates erstellt das Templating-System Jinja2 [13].

Um einen Raspberry Pi im LAN zu steuern, brauchen Sie das alles nicht unbedingt. Hierfür reicht der in Flask integrierte Server, der hauptsächlich für Test- und Entwicklungszwecke dient. Er liefert HTML-Dateien aus, die als Interface zum Nutzer agieren. Über Schaltflächen aktivieren oder deaktivieren Sie so Dienste oder geben über Formulare Daten ein, die Flask an Python-Programme weiterreicht. Umgekehrt liefern die Python-Funktionen Resultate zurück, die die Software im HTML-Format aufbereitet.

Im Rahmen des Beispiels entstehen im Wesentlichen zwei HTML-Seiten. Die erste (Abbildung 1) liest exemplarisch ein paar Werte des Raspberry Pi aus, dazu gehören das aktuelle Datum, der freie Platz auf der Festplatte, die Uptime und der Name des angemeldeten Benutzers. Über die zweite Seite starten oder stoppen Sie einen VNC-Server und den Raspberry Pi per Webinterface neu (Abbildung 2).

Abbildung 1: Daten wie der Name des Rechners, der freie Speicherplatz und die Uptime fragen Sie dank Flask über das Smartphone ab.
Abbildung 2: Über HTML-Formulare verschicken Sie Daten an den Mini-PC oder starten und beenden Dienste.

Auf dem geschilderten Weg ließen sich ebenfalls die GPIO-Pins auslesen, Musikserver steuern oder schlicht Oberflächen schreiben, über die Mitarbeiter im Büro Daten eingeben oder auslesen – kurzum, die Möglichkeiten sind vielfältig.

Einmal auftanken

Zunächst gilt es, das Flask-Framework auf der Himbeere zu installieren. Das im Test verwendete Raspbian Wheezy bringt von Haus aus Python 2.7.3 mit, der Befehl aus Listing 1, Zeile 1 bringt Flask und Pythons Paketmanager Pip auf den Rechner. Als VNC-Server kommt Tight VNC-Server zum Einsatz, den Sie mit dem Befehl aus Zeile 2 einspielen.

Listing 1

sudo apt-get install python-flask pip
sudo apt-get install tightvncserver
sudo pip install flask-bootstrap

Für die grafische Darstellung hält das CSS-Framework Bootstrap her, das laut Wiki zu den beliebtesten Github-Projekten gehört und von den Twitter-Entwicklern stammt. Für Flask gibt es eine angepasste Bootstrap-Variante [14], die Sie über das Kommando aus Listing 1, Zeile 3 installieren.

Im Home-Verzeichnis erzeugen Sie im nächsten Schritt ein Verzeichnis für das Projekt mit einem beliebigen Namen. Darin legen Sie die Ordner static und templates an. Im Ordner static schaut Flask nach eigenen Bildern (im Unterverzeichnis img), nach CSS- und Javascript-Dateien (css, js) oder nach Fonts (fonts). Der Ordner templates beherbergt die HTML-Dateien oder besser Templates, denn wie sich gleich zeigen wird, handelt es sich nicht um klassische HTML-Dateien.

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