Een Raspberry Pi is ideaal om allerlei programma’s op te installeren die altijd moeten draaien. De betrouwbaarste manier om dat te doen, is met Docker: zo draait elk programma geïsoleerd in een container, waardoor ze elkaar niet kunnen hinderen. We laten zien hoe je Docker op een Raspberry Pi gebruikt en waarop je zoal dient te letten.

Als je al even een Raspberry Pi in huis hebt, is de kans groot dat je er meer en meer software op blijft installeren. Home Assistant,Zwave2Mqtt, Node-RED, Rhasspy … Dat gaat allemaal goed, tot je al je software eens naar een nieuwe versie bijwerkt, en plots een van je programma’s niet meer werkt en een vage foutmelding geeft.

Wat is er gebeurd? Een veel voorkomend scenario is het volgende. Software A en B gebruiken beide versie 1.0 van bibliotheek C. Ondertussen komt versie 2.0 van bibliotheek C uit, die incompatibel is met C 1.0. Software A wordt herschreven om van bibliotheek C 2.0 gebruik te maken, terwijl de ontwikkelaars van software B niet zo snel zijn en nog even bij bibliotheek C 1.0 blijven. Je updatet software A en daardoor wordt bibliotheek C 2.0 geïnstalleerd. Maar Raspbian kan maar één versie van een bibliotheek installeren. Daardoor werkt software B plots niet meer, want die is niet compatibel met bibliotheek C 2.0.

In de praktijk doen Linux-distributies er alles aan om dit soort situaties te vermijden, maar het gebeurt. Soms op veel subtielere manieren, zodat het niet altijd onmiddellijk duidelijk is wat de oorzaak van het probleem is.

01 Wat is Docker?

Docker maakt het eenvoudig voor ontwikkelaars om toepassingen te verspreiden zodat je die op elk Linux-systeem kunt draaien. Die toepassingen vind je in de vorm van een image op de Docker Hub. Zo’n image is in feite een sjabloon voor een minimaal Linux-systeem, dat je bovenop Raspbian kunt draaien in de vorm van een container.

Elke container is volledig geïsoleerd van andere containers. De toepassing in een container ziet dus niet de toepassingen in andere containers. En door één container te installeren en bij te werken, ben je zeker dat die nieuwe versie niet in conflict komt met toepassingen in andere containers. Als je meer dan een handvol toepassingen op je Raspberry Pi wilt draaien, helpt Docker je dus om dat op een betrouwbare manier te doen. Dankzij Docker kun je ook gerust experimenteren met nieuwe software: bevalt die je niet, dan verwijder je achteraf gewoon de container.

©PXimport

02 Installeer Docker

We gaan ervan uit dat je Raspbian hebt geïnstalleerd, de Lite-versie is voldoende. Daarna log je in via ssh om de opdrachten in deze basiscursus uit te voeren. Als eerste installeer je Docker met de opdracht:

curl -sSL https://get.docker.com | sh

Geef daarna de gebruiker pi (waarmee je ingelogd bent) toegang tot Docker, zodat je niet alle Docker-opdrachten met het commando sudo moet uitvoeren:

sudo usermod pi -aG docker

Log uit met exit en log daarna weer in. Nu behoort de gebruiker pi tot de groep docker.

©PXimport

03 Hallo wereld

Je zou nu een eerste Docker-container moeten kunnen opstarten:

docker run --rm hello-world

Met deze opdracht draai je de Docker-container hello-world. Deze container toont in zijn uitvoer wat er exact gebeurt: het image wordt niet op je Raspberry Pi gevonden en wordt dan door Docker van de Docker Hub gedownload. Daarna maakt Docker een container op basis van dit image en voert het programma erin uit. Door de optie --rm wordt de container na het afsluiten van het programma opgeruimd. Je weet nu dat Docker correct geïnstalleerd is en werkt.

©PXimport

Hypriot

04 Maak containers aan

De basis om met Docker-containers te werken, gebeurt met de opdracht docker, zoals we in de vorige stap al toonden. Meestal wil je met Docker geen container uitvoeren en onmiddellijk afsluiten, maar die laten draaien. We gebruiken dan dus niet de optie --rm. Bovendien wil je die container op de achtergrond laten draaien, zonder de uitvoer de hele tijd op het scherm te zien. Daarvoor dient de optie -d.

Als je een container op deze manier zou opstarten, geeft Docker die een willekeurige naam, wat niet handig is als je meer dan een handvol containers hebt. Met de optie --name NAAM geef je de container daarom een vaste naam.

Dan moet je ook nog kijken naar de netwerkverbindingen. Aangezien elke Docker-container geïsoleerd is, krijg je niet zomaar toegang tot bijvoorbeeld een webserver die op poort 80 draait in een container. Daarom moet je Docker opdragen om elke aanvraag op bijvoorbeeld poort 8888 op de Raspberry Pi door te sturen naar poort 80 in een specifieke container. Dat doe je met de optie -p 8888:80. Als je al deze opties samenneemt voor de voorbeeldcontainer containous/whoami, voer je de volgende opdracht uit:

docker run -d --name whoami -p 8888:80 containous/whoami

Als alles goed gaat, krijg je na een tijdje een lange tekenreeks met hexadecimale cijfers te zien (zoals 5122c935ce5178751a59699d2c5605c607700bd04e5f57a6c18de434ae53956e). Dit is het ID van de container. Als je nu in je webbrowser surft naar http://IP:8888 met in plaats van IP het ip-adres van je Raspberry Pi, krijg je een webpagina te zien die door de webserver in de container gegenereerd wordt.

©PXimport

05 Bekijk je containers

Als je zo enkele containers hebt opgestart, begint het beheer belangrijk te worden. Allereerst is het nuttig om te zien welke containers er draaien:

docker ps

Je krijgt dan informatie over alle containers te zien die actief zijn (met de optie -a erbij ook van de containers die zijn gestopt). In de eerste kolom staat een uniek ID voor elke container, daarnaast het image op basis waarvan de container aangemaakt is. De kolom STATUS bekijk je het best bij problemen. Als je container bijvoorbeeld bij een probleem maar blijft herstarten, zie je dat hier.

In de kolom PORTS zie je de gebruikte poorten. Voor onze container whoami staat daar bijvoorbeeld 0.0.0.0:8888->80/tcp. Dat betekent dat tcp-poort 8888 op de Raspberry Pi wordt omgeleid naar tcp-poort 80 op de container. In de laatste kolom zie je de naam van de container, die kun je in verdere Docker-opdrachten gebruiken.

Wil je meer informatie, dan komt het commando docker stats van pas. Je krijgt dan van elke container statistieken te zien, zoals het verbruik van de processor, het geheugen en het netwerk. Wil je alle informatie die Docker over een specifieke container kent, voer dan dit commando uit met het ID of de naam van de container:

docker inspect CONTAINER

En wil je tot slot de logs bekijken van een container, voer dan een van deze twee opdrachten uit:

docker logs CONTAINERdocker logs -f CONTAINER

Met de optie -f volg je de logs realtime terwijl de container ze genereert.

©PXimport

06 Beheer je containers en images

Als je een container wilt stoppen, starten of een draaiende container herstarten, kan dat eenvoudig met respectievelijk deze commando’s:

docker stop CONTAINERdocker start CONTAINERdocker restart CONTAINER

Wil je tijdelijk een container pauzeren (alle programma’s erin worden dan tijdelijk ‘bevroren’), voer dan deze opdracht uit:

docker pause CONTAINER

Na deze opdracht draaien alle programma’s in de container opnieuw:

docker unpause CONTAINER

Met het commando docker images krijg je de lijst te zien van de images die Docker gedownload heeft. Voor onze whoami-container zie je in de kolom REPOSITORY de tekst containous/whoami staan en in de kolom TAG staat latest. De volledige naam van het image zou containous/whoami:latest zijn, maar die latest is de standaardwaarde voor de tag, dus kan weggelaten worden. Daarom dat we in onze opdracht in paragraaf 4 met docker run gewoon containous/whoami als image hebben opgegeven.

In de kolom CREATED zie je hoelang geleden dit image is gedownload. Wil je dit image updaten, dan voer je de volgende opdracht uit:

docker pull containous/whoami:latest

Docker downloadt dan de nieuwste versie van het image of vertelt je dat het image up-to-date is. Als je daarna nog eens docker images uitvoert, zie je dat er een image is bijgekomen.

Maar de huidige whoami-container gebruikt nog altijd het oude image. Om dit te upgraden, stop (docker stop whoami) en verwijder (docker rm wohami) je de container, en creëer je de container opnieuw met de opdracht docker run uit paragraaf 4.

©PXimport

Opruimen

©PXimport

07 Volumes

Onze voorbeeldcontainer whoami maakte geen gebruik van configuratiegegevens of data. Maar je kunt een directory op je Raspberry Pi delen met een Docker-container, zodat die toegang krijgt tot gegevens daarvan. Zo’n gedeelde directory noemt Docker een volume.

Als je met meerdere containers op je Raspberry Pi gaat werken, is het aan te raden om hun directory’s allemaal bij elkaar te zetten. Maak een directory daarvoor aan, bijvoorbeeld met:

mkdir -p /home/pi/containers/nginx/data

Plaats dan in de map containers/nginx/data een bestand index.html met een html-pagina.

Dan kun je nu een container met nginx (een webserver) opstarten waarmee je deze directory deelt:

docker run -d --name nginx -p 8080:80 -v /home/pi/containers/nginx/data:/usr/share/nginx/html:ro nginx

Daarna start de container met de webserver op en koppelt die de directory /home/pi/containers/nging/data op je Raspberry Pi in de container aan op de locatie /usr/share/nginx/html, met alleen leesrechten (ro staat voor read-only). Als je nu surft naar IP:8080 krijg je het html-bestand index.html te zien.

©PXimport

08 Docker Compose

Tot nu toe hebben we handmatig Docker-containers opgestart met opdracht docker run. Maar als je wat meer Docker-containers draait en regelmatig hun configuratie wilt aanpassen, is een andere aanpak beter: alles in één configuratiebestand zetten. Dat gaat met Docker Compose.

Installeer daarvoor eerst Pythons pakketbeheerder pip en dan Docker Compose (dat een Python-programma is) met deze opdrachten:

sudo apt install python3-pip

sudo pip3 install docker-compose

Nu kun je de configuratie van meerdere Docker-containers in een bestand docker-compose.yml zetten. Maak daarvoor een Docker Compose-bestand aan met:

nano docker-compose.yml

Plaats daarin de volgende configuratie voor onze voorbeeldcontainers whoami en nginx:

version: '3.7'services:whoami:image: containous/whoamicontainer_name: whoamirestart: alwaysports:- 8888:80nginx:image: nginxcontainer_name: nginxrestart: alwaysports:- 8080:80volumes:- /home/pi/containers/nginx/data:/usr/share/nginx/html:ro

09 YAML

Sla het bestand op met Ctrl+O en sluit nano af met Ctrl+X. Het gaat hier om een YAML-bestand (met de extensie .yml). YAML (staat voor de recursieve afkorting ‘YAML Ain’t Markup Language’) is een bestandsformaat om configuratiegegevens op een leesbare manier te definiëren. Meer info vind je op de officiële website.

Je ziet in dit bestand dat we twee containers als services definiëren. Bij elke container definiëren we het gebruikte image, de naam die de container moet krijgen en of de container vanzelf moet herstarten bij problemen. Daarnaast definiëren we ook de omgeleide poorten en de volumes.

Al deze informatie vind je ook op de opdrachtregels met docker run, maar in dit Docker Compose-bestand is het wat overzichtelijker.

©PXimport

10 Werken met Docker Compose

Zodra je een bestand docker-compose.yml hebt, kun je eenvoudig de erin gedefinieerde containers aanmaken en opstarten:

docker-compose up -d

Daarna kun je deze containers beheren met de docker-opdracht, maar docker-compose heeft zelf ook heel wat opties specifiek om containers te beheren die je met Docker Compose hebt aangemaakt. Zo ruim je alles op met de volgende opdracht, alle gedefinieerde containers worden gestopt en verwijderd:

docker-compose down

Verder kun je de logs van alle containers opvolgen met:

docker-compose logs -f

Elke container geeft zijn logmeldingen daarbij in een andere kleur. Ook Docker Compose heeft een bekend riedeltje voor het stoppen, starten en herstarten van alle containers:

docker-compose stop

docker-compose start

docker-compose restart

Alle containers in je Docker Compose-bestand updaten doe je met de volgende twee opdrachten:

docker-compose pull

docker-compose restart

De eerste opdracht downloadt nieuwe images voor alle containers die je hebt gedefinieerd en de tweede opdracht herstart al die containers zodat ze het nieuwe image gebruiken. Daarna kun je indien gewenst de oude images verwijderen met:

docker image prune

11 En verder

Van veel toepassingen vind je Docker-images op Docker Hub. Op LinuxServer.io vind je ook tientallen Docker-images die door vrijwilligers worden bijgehouden. Deze images zijn goed onderhouden en gedocumenteerd, en ze gebruiken allemaal een vergelijkbare aanpak en basisinfrastructuur.

Probeer je te beperken tot ‘officiële’ Docker-images, die door een project zelf worden aangeboden, of images van betrouwbare partijen zoals LinuxServer.io. Want iedereen kan in principe Docker-images publiceren op Docker Hub, maar ze worden niet altijd up-to-date gehouden.

©PXimport

De juiste processorarchitectuur

Bij ID.nl zijn we gek op producten waar je niet de hoofdprijs voor betaalt of die door gebruikers een hoge waardering krijgen. Op Kieskeurig.nl kunnen kopers van producten een review achterlaten en hiermee aangeven hoe goed (of slecht) ze een product vinden. Wij vonden vijf accuboormachines die door gebruikers zijn gewaardeerd met een 7 of hoger.

Consumentenreviews zijn een van de beste manieren om erachter te komen of een product goed of slecht is. Op Kieskeurig.nl kunnen kopers van producten aangeven wat ze ervan vinden, zodat ze potentiële nieuwe kopers kunnen helpen een aankoopbeslissing te maken. Wij vonden vijf accuboormachines die door kopers op Kieskeurig.nl zijn voorzien van een waardering van minimaal 7 van de 10 punten.

Metabo PowerMaxx BS 

De Metabo PowerMaxx BS is een compacte schroefboormachine met een Li‑ion‑accu. Dit model weegt circa 2,08 kg in de verpakking en is voorzien van een koolborstelloze motor. De machine heeft twee snelheden en werkt op 10,8 volt, waardoor hij geschikt is voor lichte boor- en schroefklussen. Door het ergonomische ontwerp ligt het toestel prettig in de hand en kun je nauwkeurig werken. De set wordt geleverd met oplader, bits en een koffer. Gebruikers waarderen het apparaat met een hoge score (9,8). Door de relatief lage spanning is hij met name bedoeld voor kleinere klussen in huis.

DeWalt DCD777S2T

Deze DeWalt schroefboormachine werkt met een 18 V Li‑ion‑accu en heeft een compacte behuizing. Hij beschikt over twee snelheden en een 13 mm boorkop. Het gewicht in de verpakking is 3,85 kg en de boormachine wordt geleverd met twee accu’s en een oplader. Dankzij de stevige koffer kun je de machine makkelijk meenemen. Het model heeft een reviewscore van 9,0 en is daarmee geschikt voor deze selectie. De brushless motor zorgt voor een langere levensduur en meer kracht per acculading. De machine is van recente bouwjaar en wordt nog steeds verkocht.

Bosch PSB 18 LI‑2 Ergonomic

De Bosch PSB 18 LI‑2 Ergonomic is een klopboormachine voor gebruik met 18 volt. Het apparaat is uitgerust met een brushless motor en wordt geleverd met een Li‑ion‑accu en lader. Dankzij de ergonomische grip ligt het toestel comfortabel in de hand. Het maximale koppel is geschikt voor klussen in hout, metaal en lichte steen. In de verpakking zit een koffer zodat je alles netjes kunt opbergen.

Makita DDF485RFJ

De Makita DDF485RFJ is een 18 V accu‑schroefboormachine met een brushless motor. Het apparaat heeft twee versnellingen en een metalen boorkop van 13 mm. De machine wordt geleverd in een Mbox met twee 3,0 Ah accu’s en lader, zodat je langere tijd achtereen kunt werken. Dankzij de ergonomische handgreep en het gewicht van circa 5 kg inclusief verpakking ligt het toestel stabiel in de hand. De machine behaalt een goede gebruikerswaardering en is geschikt voor zwaardere schroef- en boorklussen.

Makita DF457DWE

De Makita DF457DWE is een accuboormachine die vooral bedoeld is voor huis-, tuin- en keukenklussen. Hij werkt op een 18 V Li‑ion‑accu en wordt geleverd met twee accu’s en een oplader. De machine heeft twee snelheden en een 13 mm boorkop, waardoor je zowel kunt schroeven als boren. Het toestel wordt geleverd in een koffer zodat je het gemakkelijk kunt opbergen. Ondanks dat het model al enkele jaren op de markt is, is deze Makita nog steeds verkrijgbaar bij diverse winkels.

Wil jij een slimme woning waarin alles gewoon werkt? Met de komst van Matter behoort de wirwar aan verschillende apps en protocollen definitief tot het verleden. Deze universele standaard zorgt ervoor dat al je apparaten naadloos met elkaar communiceren. We leggen uit hoe deze techniek jouw slimme huis naar een hoger niveau tilt zonder ingewikkelde installaties.

Je herkent het vast: je koopt een slimme lamp die vervolgens niet samenwerkt met je favoriete app. De nieuwe smarthome-standaard genaamd Matter maakt daar voorgoed een eind aan. In dit artikel leggen we uit wat deze techniek precies inhoudt en waarom het de manier waarop je jouw huis automatiseert fundamenteel verandert. Het draait namelijk allemaal om eenvoud en universele samenwerking tussen apparaten.

Universele taal voor al je apparaten

Matter is in de basis een communicatieprotocol dat ervoor zorgt dat apparaten van verschillende fabrikanten dezelfde taal spreken. Voorheen zat je vaak vast aan een specifiek ecosysteem zoals Apple HomeKit, Google Home of Amazon Alexa. Met de komst van Matter maakt het merk van de hardware niet langer uit voor de app die je gebruikt om alles te bedienen. Het is een softwarematige laag die boven op je bestaande wifi-netwerk of het nieuwe Thread-netwerk draait om verbindingen betrouwbaar en snel te maken. Hierdoor hoef je bij de aanschaf van een nieuwe sensor of schakelaar alleen nog maar te letten op het kenmerkende logo.

©Matter

Waarom Matter, eh, matters...

De grootste winst voor jou als gebruiker zit 'm in de eenvoud van het installatieproces en de betrouwbaarheid van het systeem. Elk product dat over de officiële ondersteuning beschikt, kun je simpelweg scannen met een QR-code, waarna het direct wordt toegevoegd aan je netwerk. Omdat grote techreuzen de handen ineen hebben geslagen, hoef je niet meer bang te zijn dat een nieuwe aankoop onbruikbaar blijkt in je huidige setup. Bovendien werkt Matter lokaal in plaats van via de cloud. Dat heeft als grote voordeel dat je privacy beter gewaarborgd is en dat je lampen ook gewoon aangaan als je internetverbinding er onverhoopt een keer uitligt.

De rol van Thread en lokale snelheid

Hoewel Matter de taal is die gesproken wordt, hebben de apparaten ook een manier nodig om die signalen fysiek te versturen. Veel moderne apparatuur maakt hiervoor gebruik van Thread, een energiezuinig protocol dat een zogenaamd mesh-netwerk vormt. Hierdoor versterken apparaten elkaar en wordt het bereik in je hele woning vergroot zonder dat je extra steunpunten hoeft te plaatsen. De combinatie van deze technieken zorgt voor een razendsnelle reactietijd. Je merkt dit direct in de praktijk omdat de vertraging tussen het indrukken van een knop in je app en de daadwerkelijke actie van het apparaat vrijwel nihil is.

©ER | ID.nl

En de toekomst...?

Hoewel de techniek nog volop in ontwikkeling is, breidt de ondersteuning zich razendsnel uit naar nieuwe productgroepen zoals robotstofzuigers, slimme sloten en zelfs huishoudelijke apparaten. Fabrikanten brengen regelmatig software-updates uit voor oudere apparatuur om deze alsnog compatibel te maken met de nieuwe standaard. Dat zorgt voor een duurzamere benadering van elektronica, omdat je niet direct al je hardware hoeft te vervangen om te profiteren van de nieuwste mogelijkheden. Het bouwen van een slim huis wordt hiermee eindelijk een overzichtelijke ervaring waarbij de techniek volledig in dienst staat van jouw gemak.