# Virtuální jednodeskový počítač Místo nákupu IoT zařízení spolu se senzory a akčními členy můžete použít svůj počítač k simulaci IoT hardwaru. Projekt [CounterFit](https://github.com/CounterFit-IoT/CounterFit) vám umožňuje spustit aplikaci lokálně, která simuluje IoT hardware, jako jsou senzory a akční členy, a přistupovat k těmto senzorům a akčním členům z lokálního Python kódu napsaného stejným způsobem, jako byste psali kód pro Raspberry Pi s fyzickým hardwarem. ## Nastavení Pro použití CounterFit budete muset na svém počítači nainstalovat několik bezplatných softwarů. ### Úkol Nainstalujte požadovaný software. 1. Nainstalujte Python. Pokyny k instalaci nejnovější verze Pythonu naleznete na [stránce ke stažení Pythonu](https://www.python.org/downloads/). 1. Nainstalujte Visual Studio Code (VS Code). To je editor, který budete používat k psaní kódu pro váš virtuální hardware v Pythonu. Pokyny k instalaci VS Code naleznete v [dokumentaci k VS Code](https://code.visualstudio.com?WT.mc_id=academic-17441-jabenn). > 💁 Můžete použít jakékoli IDE nebo editor pro Python, pokud máte preferovaný nástroj, ale pokyny v lekcích budou vycházet z používání VS Code. 1. Nainstalujte rozšíření Pylance pro VS Code. Toto rozšíření poskytuje podporu pro jazyk Python. Pokyny k instalaci tohoto rozšíření naleznete v [dokumentaci k rozšíření Pylance](https://marketplace.visualstudio.com/items?WT.mc_id=academic-17441-jabenn&itemName=ms-python.vscode-pylance). Pokyny k instalaci a konfiguraci aplikace CounterFit budou uvedeny v příslušné části zadání, protože se instalují pro každý projekt zvlášť. ## Hello world Je tradicí při začátcích s novým programovacím jazykem nebo technologií vytvořit aplikaci 'Hello World' – malou aplikaci, která vypíše například text `"Hello World"`, aby se ověřilo, že všechny nástroje jsou správně nastaveny. Aplikace Hello World pro virtuální IoT hardware zajistí, že máte správně nainstalovaný Python a Visual Studio Code. Také se připojí k CounterFit pro virtuální IoT senzory a akční členy. Nebude používat žádný hardware, pouze se připojí, aby ověřila, že vše funguje. Tato aplikace bude ve složce `nightlight` a bude znovu použita s jiným kódem v dalších částech tohoto zadání pro vytvoření aplikace nočního světla. ### Konfigurace virtuálního prostředí Pythonu Jednou z výkonných funkcí Pythonu je možnost instalace [Pip balíčků](https://pypi.org) – to jsou balíčky kódu napsané jinými lidmi a publikované na internetu. Pip balíček můžete nainstalovat na svůj počítač jedním příkazem a poté jej použít ve svém kódu. Pip budete používat k instalaci balíčku pro komunikaci s CounterFit. Ve výchozím nastavení, když nainstalujete balíček, je dostupný všude na vašem počítači, což může vést k problémům s verzemi balíčků – například jedna aplikace závisí na jedné verzi balíčku, která přestane fungovat, když nainstalujete novou verzi pro jinou aplikaci. Aby se tento problém obešel, můžete použít [virtuální prostředí Pythonu](https://docs.python.org/3/library/venv.html), což je v podstatě kopie Pythonu v dedikované složce, a když nainstalujete Pip balíčky, nainstalují se pouze do této složky. > 💁 Pokud používáte Raspberry Pi, pak jste na tomto zařízení nenastavili virtuální prostředí pro správu Pip balíčků, místo toho používáte globální balíčky, protože balíčky Grove jsou globálně nainstalovány instalačním skriptem. #### Úkol – konfigurace virtuálního prostředí Pythonu Nakonfigurujte virtuální prostředí Pythonu a nainstalujte Pip balíčky pro CounterFit. 1. Z terminálu nebo příkazového řádku spusťte následující příkaz na místě dle vašeho výběru pro vytvoření a přechod do nové složky: ```sh mkdir nightlight cd nightlight ``` 1. Nyní spusťte následující příkaz pro vytvoření virtuálního prostředí ve složce `.venv`: ```sh python3 -m venv .venv ``` > 💁 Musíte explicitně zavolat `python3` pro vytvoření virtuálního prostředí, protože můžete mít nainstalovaný Python 2 vedle Pythonu 3 (nejnovější verze). Pokud máte nainstalovaný Python 2, pak volání `python` použije Python 2 místo Pythonu 3. 1. Aktivujte virtuální prostředí: * Na Windows: * Pokud používáte příkazový řádek nebo příkazový řádek přes Windows Terminal, spusťte: ```cmd .venv\Scripts\activate.bat ``` * Pokud používáte PowerShell, spusťte: ```powershell .\.venv\Scripts\Activate.ps1 ``` > Pokud se zobrazí chyba o tom, že spouštění skriptů je na tomto systému zakázáno, budete muset povolit spouštění skriptů nastavením vhodné politiky provádění. To můžete udělat spuštěním PowerShellu jako správce a následným spuštěním následujícího příkazu: ```powershell Set-ExecutionPolicy -ExecutionPolicy Unrestricted ``` Zadejte `Y`, když budete požádáni o potvrzení. Poté znovu spusťte PowerShell a zkuste to znovu. Tuto politiku provádění můžete později resetovat, pokud to bude potřeba. Více si o tom můžete přečíst na [stránce o politikách provádění na Microsoft Docs](https://docs.microsoft.com/powershell/module/microsoft.powershell.core/about/about_execution_policies?WT.mc_id=academic-17441-jabenn). * Na macOS nebo Linuxu spusťte: ```cmd source ./.venv/bin/activate ``` > 💁 Tyto příkazy by měly být spuštěny ze stejného místa, kde jste spustili příkaz pro vytvoření virtuálního prostředí. Nikdy nebudete muset přejít do složky `.venv`, vždy byste měli spustit aktivační příkaz a jakékoli příkazy pro instalaci balíčků nebo spuštění kódu ze složky, ve které jste byli při vytváření virtuálního prostředí. 1. Jakmile je virtuální prostředí aktivováno, výchozí příkaz `python` spustí verzi Pythonu, která byla použita k vytvoření virtuálního prostředí. Spusťte následující příkaz pro zjištění verze: ```sh python --version ``` Výstup by měl obsahovat následující: ```output (.venv) ➜ nightlight python --version Python 3.9.1 ``` > 💁 Vaše verze Pythonu může být jiná – pokud je to verze 3.6 nebo vyšší, je to v pořádku. Pokud ne, smažte tuto složku, nainstalujte novější verzi Pythonu a zkuste to znovu. 1. Spusťte následující příkazy pro instalaci Pip balíčků pro CounterFit. Tyto balíčky zahrnují hlavní aplikaci CounterFit a také shims pro hardware Grove. Tyto shims vám umožňují psát kód, jako byste programovali s fyzickými senzory a akčními členy z ekosystému Grove, ale připojenými k virtuálním IoT zařízením. ```sh pip install CounterFit pip install counterfit-connection pip install counterfit-shims-grove ``` Tyto Pip balíčky budou nainstalovány pouze ve virtuálním prostředí a nebudou dostupné mimo něj. ### Napište kód Jakmile je virtuální prostředí Pythonu připraveno, můžete napsat kód pro aplikaci 'Hello World'. #### Úkol – napište kód Vytvořte Python aplikaci, která vypíše `"Hello World"` do konzole. 1. Z terminálu nebo příkazového řádku spusťte následující příkaz uvnitř virtuálního prostředí pro vytvoření Python souboru s názvem `app.py`: * Na Windows spusťte: ```cmd type nul > app.py ``` * Na macOS nebo Linuxu spusťte: ```cmd touch app.py ``` 1. Otevřete aktuální složku ve VS Code: ```sh code . ``` > 💁 Pokud váš terminál na macOS vrátí `command not found`, znamená to, že VS Code nebyl přidán do PATH. Můžete přidat VS Code do PATH podle pokynů v [sekci Spuštění z příkazového řádku v dokumentaci k VS Code](https://code.visualstudio.com/docs/setup/mac?WT.mc_id=academic-17441-jabenn#_launching-from-the-command-line) a poté příkaz znovu spustit. Na Windows a Linuxu je VS Code ve výchozím nastavení přidán do PATH. 1. Když se VS Code spustí, aktivuje virtuální prostředí Pythonu. Vybrané virtuální prostředí se zobrazí ve spodním stavovém řádku:  1. Pokud je terminál VS Code již spuštěn při spuštění VS Code, nebude mít aktivované virtuální prostředí. Nejjednodušší je ukončit terminál pomocí tlačítka **Kill the active terminal instance**:  Můžete zjistit, zda má terminál aktivované virtuální prostředí, protože název virtuálního prostředí bude předponou na výzvě terminálu. Například to může být: ```sh (.venv) ➜ nightlight ``` Pokud nemáte `.venv` jako předponu na výzvě, virtuální prostředí není v terminálu aktivní. 1. Spusťte nový terminál VS Code výběrem *Terminal -> New Terminal* nebo stisknutím `` CTRL+` ``. Nový terminál načte virtuální prostředí a volání pro jeho aktivaci se objeví v terminálu. Výzva bude také obsahovat název virtuálního prostředí (`.venv`): ```output ➜ nightlight source .venv/bin/activate (.venv) ➜ nightlight ``` 1. Otevřete soubor `app.py` z průzkumníka VS Code a přidejte následující kód: ```python print('Hello World!') ``` Funkce `print` vypíše do konzole vše, co jí předáte. 1. Z terminálu VS Code spusťte následující příkaz pro spuštění vaší Python aplikace: ```sh python app.py ``` Ve výstupu bude následující: ```output (.venv) ➜ nightlight python app.py Hello World! ``` 😀 Vaše aplikace 'Hello World' byla úspěšná! ### Připojte 'hardware' Jako druhý krok 'Hello World' spustíte aplikaci CounterFit a připojíte k ní svůj kód. To je virtuální ekvivalent připojení IoT hardwaru k vývojové desce. #### Úkol – připojte 'hardware' 1. Z terminálu VS Code spusťte aplikaci CounterFit následujícím příkazem: ```sh counterfit ``` Aplikace se spustí a otevře ve vašem webovém prohlížeči:  Bude označena jako *Disconnected* a LED v pravém horním rohu bude vypnutá. 1. Přidejte následující kód na začátek souboru `app.py`: ```python from counterfit_connection import CounterFitConnection CounterFitConnection.init('127.0.0.1', 5000) ``` Tento kód importuje třídu `CounterFitConnection` z modulu `counterfit_connection`, který pochází z Pip balíčku `counterfit-connection`, který jste nainstalovali dříve. Poté inicializuje připojení k aplikaci CounterFit běžící na `127.0.0.1`, což je IP adresa, kterou můžete vždy použít pro přístup k vašemu lokálnímu počítači (často označovanému jako *localhost*), na portu 5000. > 💁 Pokud máte jiné aplikace běžící na portu 5000, můžete to změnit aktualizací portu v kódu a spuštěním CounterFit pomocí `CounterFit --port `, kde `` nahradíte požadovaným portem. 1. Budete muset spustit nový terminál VS Code výběrem tlačítka **Create a new integrated terminal**. To proto, že aplikace CounterFit běží v aktuálním terminálu.  1. V tomto novém terminálu spusťte soubor `app.py` jako dříve. Stav CounterFit se změní na **Connected** a LED se rozsvítí.  > 💁 Tento kód najdete ve složce [code/virtual-device](../../../../../1-getting-started/lessons/1-introduction-to-iot/code/virtual-device). 😀 Vaše připojení k hardwaru bylo úspěšné! --- **Upozornění**: Tento dokument byl přeložen pomocí služby pro automatický překlad [Co-op Translator](https://github.com/Azure/co-op-translator). I když se snažíme o co největší přesnost, mějte prosím na paměti, že automatické překlady mohou obsahovat chyby nebo nepřesnosti. Původní dokument v jeho původním jazyce by měl být považován za závazný zdroj. Pro důležité informace doporučujeme profesionální lidský překlad. Neodpovídáme za žádná nedorozumění nebo nesprávné výklady vyplývající z použití tohoto překladu.