Raspberry Pi installieren ohne Monitor so gehts mit SSH garantiert

So funktioniert die (headless) Einrichtung des Raspberry Pi über SSH ohne Monitor und ohne Maus garantiert. Alle Schritte bis zum fertigen Login genau beschrieben.

Das brauchen Sie

  • Raspberry Pi 3, 4 oder Zero 1
  • Micro SD-Karte (16GB 2 sind mehr als ausreichend)
  • einen Karten-Leser
  • Netzteil für den Raspberry Pi 3 oder Zero 3 (micro USB)
  • Netzteil für den Raspberry Pi 4 (USB C)
  • Raspberry Pi Imager
  • Putty für SSH Zugriff 4

Die micro SD Karte für den Raspberry vorbereiten

In den meisten Fällen müssen Sie nichts weiter tun und können die SD Karte so verwenden wie sie ist. Dennoch sollten Sie darauf achten, das die Karte im Format FAT32 formatiert wurde und keine weiteren Partitionen besitzt, ggf. müssen Sie unter Windows das Programm fdisk bzw. Datenträgerverwaltung nutzen, um unerwünschte Partitionen zu entfernen.

Raspberry Pi Imager herunterladen

Laden Sie im nächsten Schritt den Raspberry Pi Imager auf Ihren Windows PC herunter und installieren diesen auf Ihren PC.

Raspberry Pi ImagerRaspberry Pi Imager

Alternativ ginge auch der Balena Etcher, allerdings bietet dieser weniger Raspberry spezifische Einstellungen die Sie für die so genannte Headless-Installation, also der Installation ohne Desktop Tastatur und Maus, benötigen.

Das Betriebssystem für den Raspberry Pi Zero, Pi 3 oder Pi 4 wählen

Als nächstes müssen Sie sich entscheiden welches Betriebssystem Sie benötigen. Grundsätzlich handelt es sich immer um Betriebssysteme die ausschließlich für den Raspberry Pi entwickelt wurden, jedoch sind neuere Betriebssysteme beispielsweise auf dem recht leistungsschwachen Raspberry Pi Zero etwas ungünstiger. Wählen Sie über den Button OS WÄHLEN

Steigen Sie mit OS WÄHLEN in die Auswahl des Pi OS einSteigen Sie mit OS WÄHLEN in die Auswahl des Pi OS ein

Im Falle eines Raspberry Pi Zero oder Pi 3 ist es die Option Raspberry Pi OS (other). Verwenden Sie einen Raspberry Pi 4, können Sie die Option Raspberry Pi OS (32-bit) wählen, um deren Leistung und Performance besser nutzen zu können.

Raspberry Pi OS Lite (legacy)Raspberry Pi OS Lite (legacy)

Da ich mich in diesem Beitrag exemplarisch für den sehr beliebten Pi Zero entschieden habe, wähle ich Raspberry Pi OS Lite (Legacy) aus. Sofern Sie einen neueren Raspberry Pi 3 oder Raspberry Pi 4 (Bullseye) nutzen möchten, können Sie auch hier die moderneren OS weiter oben nutzen.

Headless Einstellungen für den Raspberry Pi

In diesem Schritt müssen Sie die Einstellungen für die so genannte Headless-Installation, also ohne Monitor und Maus, vorgeben - klicken Sie dafür auf das Zahnrad rechts unten im Raspberry Pi Imager.

Sie gelangen zum Dialog Erweiterte Optionen und geben dort die erforderlichen Daten zu den folgenden Optionen ein:

  • Hostname
  • SSH aktivieren
  • Benutzername und Passwort setzen
  • WiFi einrichten
  • Spracheinstellungen festlegen

Wenn Sie mögen, können Sie sich an meinem Vorschlag unten orientieren, sollten jedoch eigene Werte verwenden.

Alle Einstellungen für den Raspberry Pi Imager als Headless Image

Die korrekte Wahl des WiFi-Landes ist für die Einstellung der korrekten Funkfrequenz des WLAN-Moduls entscheidend. Auch das Tastaturlayout und die Spracheinstellung sollten Sie unbedingt vornehmen.

Übernehmen Sie die oben gezeigten Einstellungen und wählen dann SPEICHERN, um diese Vorgaben auf das SD-Karten Image zu übertragen.

SD Karte wählen

Haben Sie das Pi OS Ihrer Wahl angegeben und die Voreinstellungen abgeschlossen, müssen Sie im nächsten Schritt die SD-Karte wählen auf der das Image erstellt werden soll.

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Wählen Sie die gewünschte SD-Karte mit der Option SD-KARTE WÄHLEN, dann erhalten Sie den folgenden Dilaog:

Auswahl der 16GB SD-KarteAuswahl der 16GB SD-Karte

In meinem Fall gibt es am meinem PC nur einen SD-Slot, es handelt sicht um die SD-Karte mit 16GB. Diese wird ausgewählt und mit der Option SCHREIBEN beginnt die Erstellung des Images.

Vergewissern Sie sich anhand des Laufwerksbuchstaben, das Sie den korrekten Datenträger auswählen!

Raspberry Pi Image auf SD-Karte erstellen

Die Erstellung des Raspberry Pi Images muss zunächst mit der Sicherheitsabfrage bestätigt werden, um sicher zu gehen, das dieser Vorgang alle Daten des Datenträgers löschen soll.

Sicherheitsabfrage bevor das Schreiben auf Karte beginntSicherheitsabfrage bevor das Schreiben auf Karte beginnt

Bestätigen Sie die Sicherheitsabfrage mit JA und die Erstellung des Images auf SD-Karte beginnt sofort. Der Raspberry Pi Imager sammelt Ihre Vorgaben zusammen und erzeugt daraus ein fertiges Image auf der Karte.

Der Raspberry Pi Imager schreibt das Image auf SD-KarteDer Raspberry Pi Imager schreibt das Image auf SD-Karte

Die Erstellung des Images dauert etwa 1 Minute und wird im Anschluss daran noch einmal auf Korrektheit überprüft und die Daten werden verifiziert.

Der Raspberry Pi Imager verifiziert das erstellte ImageDer Raspberry Pi Imager verifiziert das erstellte Image

Sind die beiden Vorgänge abgeschlossen, erhalten Sie einige Meldungen vom Betriebssystem die Sie abbrechen und ignorieren können, da die Karte nun nicht mehr von Windows interpretiert werden kann, denn sie wird automatisch ausgeworfen (ist im Setup oben eingestellt).

Raspberry Pi erster Start

Entnehmen Sie die Karte aus dem Kartenleser und legen diese in den Raspberry Pi ein und versorgen den Raspberry Pi mit Strom über das externe Netzteil. Im Falle eines Raspberry Pi Zero, kann dieser bequem über den USB-Anschluss des Computers betrieben werden, denn er kommt gut mit 500mA Strom aus.

Es dauert ein Weilchen bis der Raspberry Pi Zero vollständig gestartet wurde, Sie können es gut an der LED auf dem Pi erkennen, wenn diese dauerhaft leuchtet, ist der Startvorgang beendet und Sie können sich via Putty (SSH) auf dem Pi anmelden.

Mit SSH Putty auf dem Raspberry Pi anmelden

Öffnen Sie Putty, oder einen beliebigen anderen SSH Client auf dem PC, und geben den Hostnamen ein, den Sie zuvor in den Optionen des Raspberry Pi Imagers vergeben haben, in diesem Beispiel raspberrypi.

Putty für den SSH Zuriff zum Raspberry PiPutty für den SSH Zuriff zum Raspberry Pi

Nutzen Sie den Windows-eigenen SSH Client (also nicht Putty), können Sie auf der Windows Komandozeile die Verbindung mit dem Befehl ssh pi@raspberrypi starten. Das Shema lautet ssh user@hostname.

Im Anschluss daran öffnet sich die entfernte Konsole des Raspberry Pi und der Login-Prozess beginnt. Melden Sie sich dort mit den hinterlegten bzw. voreingestellten Daten an. Als User wurde in diesem Beispiel pi vorgegeben, mit einem individuellen Kennwort.

Anmeldung über SSH am Raspberry PiAnmeldung über SSH am Raspberry Pi

Haben Sie die Logindaten korrekt eingegeben, befinden Sie sich mit der Konsole auf dem Raspberry Pi und können damit beginnen den Pi aus der Ferne einzurichten.

mit SSH am Raspberry Pi angemeldetmit SSH am Raspberry Pi angemeldet

Fertig! Sie haben den Raspberry Pi ohne Monitor und Maus erfolgreich (headless) installiert und können diesen nun für Ihre IoT-Projekte nutzen.

Sofern Sie eventuell vergessen haben das Tastaturlayout auf DE einzustellen, ist Z und Y vertauscht. Darüber hinaus ist die Vorgabe des WiFi-Landes wichtig, damit die korrekte Funkfrequenz für das WLAN-Modul eingestellt werden kann.

Mit Balena Etcher Raspberry Pi Image headless installieren

Möchten Sie den Balena Etcher nutzen, haben Sie keine komfortable Einstellmöglichkeit für die SSH-Verbindung oder dem WLAN-Netzwerk. Der Balena Etcher erstellt das Raspberry Pi Image auf der SD-Karte anhand eines ISO-Images das Sie zuvor herunterladen müssen. Die Schritte sind recht unspektakulär, daher verzichte ich auf die detallierte Beschreibung, denn sie funktionieren im wesentlichen genau so, wie auch beim Raspberry Pi Imager.

Balena Etcher Raspberry Pi Image erstellenBalena Etcher erzeugt ein Image auf SD-Karte anhand eines heruntergeladenen Raspi OS Images

Nachdem Sie das Image erzeugt haben, sind nur noch wenige Handgriffe auf der SD-Karte zu erledigen.

SSH aktivieren

Um SSH einzuschalten, erzeugen Sie auf der SD-Karte eine Datei

ssh 

Datei ssh im Wurzelverzeichnis der SD-Karte ohne Extension und Inhalt anlegen

ohne Extension und ohne Inhalt.

WLAN konfigurieren

Für den Zugriff auf das WLAN erzeugen Sie im Wurzelverzeichnis der SD-Karte die Datei:

wpa_supplicant.conf

Legen Sie die Datei mit Hilfe des Dateibrowsers unter Windows an

mit dem folgenden Inhalt:

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

network={
  ssid="Vodafone-941C"
  psk="rotebete"
}

Die Vorgabe von SSID und PSK sind Beispiele und müssen ersetzt werden

SD-Karte in den Pi einlegen und starten

Ab diesem Schritt sind Sie zur obigen Vorgehensweise konform. Der Raspberry Pi startet durch, meldet sich im hinterlegten WLAN an und Sie können mit einem beliebigen SSH-Client (Putty wird allerdings empfohlen) Verbindung vom Windows-PC zum Raspberry Pi aufnehmen.

Zwar ist der Raspberry Pi Zero der leistungsschwächste Raspberry, jedoch hat er sich zum Liebling bei vielen Makern entwickelt. Der Pi Zero ist extrem klein, benötigt kaum Strom, ist sehr preiswert, benötigt keine externe Kühlung und kann alles was die großen Raspberry Pi auch können. Der Raspberry Pi Zero passt in jedes noch so kleine IoT Projekt.


  1. Bedenken Sie bitte, das sich die Chip-Preise auf Grund der weltweit angespannten Lage drastisch gewandelt haben. Laut Aussage der Raspberry Foundation, werden aktuell industrielle Kunden zunächst bevorzugt so dass es im Consumer-Bereich zu enormen Preis-Anstiegen kommt. Eine Normalisierung wird im kommenden Jahr erwartet. Alternativ können Sie auf eBay günstigere Komponenten erhalten oder greifen zum günstigeren Raspberry Pi Zero. 

  2. Allerdings sind solch kleine SD-Karten heutztage kaum noch zu bekommen und die kleinsten Karten beginnen bei 32GB. Dies tut der Sache aber auch keinen Abbruch, denn je mehr Speicher Sie haben um so besser - auch wenn Sie die 32GB sicherlich nicht ausreizen werden. 

  3. Sofern Sie sich für den Raspberry Pi Zero entscheiden, können Sie auf ein externes Netzteil verzichten und diesen bequem über den USB-Anschluss des eigenen PC oder ein Smartphone Netzteil betreiben. Der Raspberry Pi Zero ist sehr sparsam und kommt mit den 500mA des USB Standards sehr gut zurecht. Ab dem Raspberry Pi 3 ist ein externes Netzteil Pflicht, da bei ihm bereits mindestens 1A fällig werden. 

  4. Windows 10 bietet ebenfalls eine sehr gute SSH Konsole (Client) an. Starten Sie die Konsole mit CMD und geben dort ssh pi@raspberrypi ein, dann sollte eine Verbindung ebenfalls einfach möglich sein. Dies funktioniert auch über Anwendung powershell genau so gut.