📚 课程目录第1章边缘设备环境初始化

1. 边缘设备环境初始化

任务目标

在树莓派4B/5上安装Ubuntu Server 24.04 LTS，完成基础网络配置（静态IP与SSH启用），验证设备可远程访问，为后续边缘AI部署建立稳定的基础环境。

环境与依赖

硬件：树莓派4B（2GB+）或5，16GB以上microSD卡，读卡器
主机：Windows/Linux/macOS，可访问互联网
工具：Raspberry Pi Imager（官方镜像烧录工具）
镜像：Ubuntu Server 24.04 LTS（64位ARM）

实现步骤

1. 烧录系统镜像

使用Raspberry Pi Imager将Ubuntu Server 24.04 LTS写入microSD卡。在Imager的“高级选项”中预配置SSH（启用并设置公钥或密码）和WiFi连接（SSID与密码），避免首次启动后需要外接显示器操作。

2. 首次启动与系统更新

将SD卡插入树莓派并通电，等待约2分钟完成首次引导。通过SSH登录后立即更新系统软件包：

# 通过SSH连接（IP由路由器分配或使用预设主机名）
ssh ubuntu@<树莓派IP>

# 更新软件源并升级系统
sudo apt update && sudo apt upgrade -y

3. 配置静态IP

编辑Netplan配置文件，将动态IP改为静态IP，确保后续AI服务地址固定。先查看当前网络接口名称：

ip a
# 记录接口名，通常为eth0（有线）或wlan0（无线）

创建Netplan配置文件（若已存在则编辑）：

sudo nano /etc/netplan/50-cloud-init.yaml

将文件内容替换为以下配置（根据实际网络环境修改IP、网关和DNS）：

network:
  version: 2
  ethernets:
    eth0:
      dhcp4: false
      addresses:
        - 192.168.1.100/24
      routes:
        - to: default
          via: 192.168.1.1
      nameservers:
        addresses:
          - 8.8.8.8
          - 114.114.114.114

应用配置并验证：

sudo netplan apply
ip a show eth0
# 确认IP已变为192.168.1.100

4. 验证SSH持久连接

断开当前SSH会话，使用新静态IP重新连接，确认配置生效：

ssh ubuntu@192.168.1.100

验证方法与判定标准

系统版本确认：执行 lsb_release -a，输出包含 Ubuntu 24.04 LTS。
静态IP生效：执行 ip a，eth0接口显示配置的静态IP地址，且无DHCP分配痕迹。
外网连通：执行 ping -c 4 8.8.8.8，丢包率为0%。
SSH稳定访问：使用静态IP重新登录成功，且重启树莓派（sudo reboot）后仍可通过该IP访问。

常见问题

SSH连接被拒：确认镜像烧录时已启用SSH，或首次启动后通过串口/显示器执行 sudo systemctl enable --now ssh。
Netplan配置不生效：检查YAML缩进（必须为两个空格层级），执行 sudo netplan try 测试配置，120秒内按回车确认。
WiFi连接不稳定：优先使用有线连接进行初始配置；若必须使用无线，确认WiFi国家/地区已设置（sudo raspi-config）。