Raspberry Pi - Raspi OS Betriebssystem installieren

2021-03-26 Eiko Wagenknecht

Für sehr viele Projekte im Bereich der Hausautomatisierung braucht ihr einen eingerichteten Raspberry Pi als Grundvoraussetzung. Diese Anleitung führt euch Schritt für Schritt durch den Prozess, wie ihr das Betriebssystem Raspi OS auf eurem Raspberry Pi 3 oder 4 installiert und für die Nutzung vorbereitet. Von der Auswahl der richtigen Hardware über die Installation des Betriebssystems bis hin zur Grundkonfiguration wird alles Notwendige erklärt, damit ihr euren Raspberry Pi schnell und problemlos für eure Smart-Home-Projekte einsetzen könnt.

Inhaltsverzeichnis

• Version
• Verwendetes Material / Lizenzen
• Vorbedingungen
• 1) Download und Installation der benötigten Software
• 2) Schreiben des Images auf die SD Karte
• 3) Aktivieren der WLAN Verbindung
• 4) Erster Start
• 5) Verbindung per SSH
• 6) Grundkonfiguration
• 7) Optional: Festlegen einer statischen IP-Adresse
• 8) Optional: Backup erstellen
• Schlusswort

Version

Zum Zeitpunkt des Erscheinens dieses Artikels ist die Version Raspi OS vom 04.03.2021, Kernel 5.10 aktuell. Solltet ihr das hier später lesen, hat sich vielleicht schon mit einer neuen Version etwas geändert. Hinterlasst einfach einen Kommentar, ich aktualisiere die Anleitung dann.

Verwendetes Material / Lizenzen

• Raspberry Pi (z.B. der Raspberry Pi 4 mit 4GB RAM bei amazon.de als Komplettkit, ca. 95 EUR).
  • Eine für den Raspberry Pi geeignete microSD Karte, am besten mit 16GB oder mehr Speicher. Alleine 2020 habe ich 5 günstige Karten wegen Schreib-/Lesefehlern verloren und verwende nun nur noch die Samsung PRO Endurance 64GB (z.B. bei amazon.de, ca. 14 EUR).
  • Kartenleser für die microSD Karte (z.B. Transcend TS-RDF9K2 bei amazon.de, ca. 14 EUR).

Vorbedingungen

Raspberry Pi, Netzteil, SD-Karte und Kartenleser liegen vor euch und ihr habt Zugriff auf einen Windows PC.

1) Download und Installation der benötigten Software

Für die Installation wird benötigt:

1. Die aktuellste Version des Raspberry Pi Betriebssystems „Raspi OS” (https://www.raspberrypi.org/software/operating-systems/)
   • Hier die mit „Raspberry Pi OS Lite” betitelte Datei herunterladen, ca. 400-500MB.
2. Etcher (https://www.balena.io/etcher/) zum Schreiben des Images auf die SD Karte
3. Putty (https://www.chiark.greenend.org.uk/~sgtatham/putty/latest.html) zum Verbinden per SSH
   • Je nach System benötigt ihr hier wahrscheinlich den 64bit MSI Installer

Etcher und Putty sind im Anschluss an den Download zu installieren.

2) Schreiben des Images auf die SD Karte

Zum Schreiben des Images auf die SD Karte muss erst einmal die Karte mitsamt Kartenleser angeschlossen werden. Dann wird Etcher gestartet und dort im ersten Menüpunkt die eben heruntergeladene .zip Datei gewählt und im zweiten Punkt die SD Karte. Der „Flash!” Button startet den Prozess.

3) Aktivieren der WLAN Verbindung

Nachdem das Schreiben auf die SD Karte abgeschlossen ist, öffnet ihr diese im Explorer. Das Laufwerk hat die Bezeichnung „boot”.

Um den Fernzugriff auf den Raspberry per SSH zu aktivieren, legt ihr dort eine leere Datei namens „ssh” an:

Und damit der Raspberry sich mit eurem WLAN verbindet, benötigt er noch die Zugangsdaten in einer Datei namens „wpa_supplicant.conf”.

Der Inhalt dieser Datei wird mit einem Editor wie notepad erstellt und sollte wie folgt lauten:

ctrl_interface=DIR=/var/run/wpa_supplicant GROUP=netdev
update_config=1
country=DE

network={
 ssid="MeinWLAN"
 psk="Passwort123"
}

Die Werte unten ersetzt ihr natürlich sinngemäß.

4) Erster Start

Das war’s, jetzt nur noch die SD Karte ordentlich auswerfen, in den Raspberry Pi einlegen und dann das Stromkabel anschließen. Nach ein paar Minuten Wartezeit sollte er sich mit eurem WLAN verbunden haben.

5) Verbindung per SSH

Dazu verbinden wir uns per Putty mit dem System. Es ist erreichbar unter:

Host: raspberrypi, Port: 22
Nutzer: pi, Passwort: raspberry

Die Warnmeldung kann beim ersten Verbinden mit „Ja” bestätigt werden, das System ist neu und daher der Schlüssel ebenso. Alles OK.

6) Grundkonfiguration

In der SSH Konsole solltet ihr aus Sicherheitsgründen als erstes ein neues Passwort setzen. Das geht mit folgendem Befehl:

passwd

Ein letztes Mal „raspberry” als Standardpasswort eingeben und dann ein sicheres selbst ausgedachtes zweimal zum Bestätigen.

Als nächstes sollte noch der Hostname geändert werden, insbesondere wenn ihr mehrere Raspberrys im Netz habt, die sich sonst in die Quere kommen. Das geht bequem über das Konfigurationstool des Raspberrys:

sudo raspi-config

Dort wählt ihr „1 System Options”.

Dann „S4 Hostname”.

Einmal bestätigen, dass ihr euch an die Regeln haltet und nur gültige Hostnamen vergebt (und das solltet ihr auch wirklich, alles außer Kleinbuchstaben, Ziffern und dem Minuszeichen ist ein Garant für Ärger oder kann zumindest nicht eingegeben werden).

Die Änderung wirkt erst nach einem Neustart, der euch nun angeboten wird. Vorher können wir aber noch ein wenig weiterkonfigurieren und lehnen daher ab.

Vermutlich wollt ihr auch noch die Zeitzone auf Deutschland stellen, um Probleme mit Sommer-/Winterzeit etc. möglichst auszuschließen:

Dafür wählt ihr unter „5 Localization Options” > „L2 Timezone” den Eintrag Europe/Berlin aus:

Nun könnt ihr das Konfigurationstool verlassen und noch einmal das System auf den aller aktuellsten Stand updaten:

sudo apt-get update && sudo apt-get upgrade

Das ist jetzt auch ein guter Zeitpunkt, um die Dateisystemprüfung beim Neustart zu aktivieren.

Nachdem alles konfiguriert ist, könnt ihr den Raspberry nun mit

sudo reboot

neu starten und er ist kurz darauf einsatzbereit und unter dem gewählten Hostnamen im Netzwerk erreichbar.

7) Optional: Festlegen einer statischen IP-Adresse

Viele Anwendungsfälle erfordern, dass der Raspberry mit einer statischen IP-Adresse läuft. Daher macht es Sinn, diese direkt jetzt festzulegen. Am einfachsten geht das, wenn ihr eine FritzBox oder einen Router mit ähnlichem Funktionsumfang nutzt. Dann kann die IP dort einfach als statischer DHCP Lease konfiguriert werden, im Fall der FritzBox mit dem Haken „Diesem Netzwerkgerät immer die gleiche IPv4-Adresse zuweisen.”

Im Beispielscreenshot seht ihr das für einen Raspberry mit dem Hostnamen „openhab” und der IP „192.168.40.32”. Da müsst ihr natürlich entsprechend ersetzen.

8) Optional: Backup erstellen

Entweder jetzt oder nachdem ihr eure weitere Einrichtung des Raspberrys abgeschlossen habt ist ein guter Zeitpunkt, ein Backup zu erstellen. Wie das geht erkläre ich hier für openHAB, die Methoden zur vollständigen Sicherung funktionieren aber für jeden Raspberry.

Schlusswort

Ich freue mich über eure Kommentare, ob euch der Beitrag weitergeholfen hat. Schreibt auch gerne, wenn ihr Fragen habt oder doch etwas unklar geblieben ist. Oder wenn ihr aufbauend darauf spannende weitere Automatisierungs-Projekte umsetzen konntet 🙂