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iPad KVM: Ponte creativo tra iOS e dispositivi di basso livello

Il progetto innovativo "iPad KVM" di Casey Howard dimostra una risoluzione dei problemi eccezionale in azione. Come studente di Informatica e Matematica all'Università del Kentucky, dove ogni studente riceve un iPad, Casey ha affrontato una sfida: accedere e gestire dispositivi di basso livello direttamente dal suo iPad. Dopo aver scoperto che l'Openterface Mini-KVM mancava di connettività iOS nativa, hanno costruito il loro ponte.

Screenshot dell'intervista chat YouTube con Casey su iPad KVM

La sfida

  • iOS blocca USB, impedendo la programmazione Arduino, il controllo a livello BIOS e l'accesso ai server headless
  • Casey aveva bisogno di un modo per usare il suo iPad come console a livello BIOS per tutto, dagli Arduino ai server Ubuntu, senza Wi-Fi, alimentazione esterna o periferiche ingombranti

La soluzione: Ponte Raspberry Pi

L'innovazione centrale del progetto utilizza un Raspberry Pi in "modalità gadget" come ponte a doppio scopo:

  1. Fornisce alimentazione
    • La porta USB-C del Pi è configurata per attingere 5 V direttamente dall'iPad
  2. Trasporta traffico IP
    • Il ponte di rete interno trasporta pacchetti IP sullo stesso cavo USB-C
  3. Serve VNC
    • Il server VNC sul Pi consente desktop remoto diretto sull'iPad, senza Wi-Fi richiesto
  4. Guida KVM
    • OpenterfaceQT sul Pi interfaccia con l'hardware Mini-KVM
    • La sessione VNC dell'iPad trasmette video e invia eventi tastiera/mouse a qualsiasi computer target

Dettagli di implementazione

  1. Configurazione Raspberry Pi

    • Abilitare la modalità gadget in /boot/config.txt e /etc/modules
    • Configurare USB-C per l'alimentazione 5 V
    • Stabilire un ponte di rete con IP statico (10.55.0.1)

  2. Setup desktop remoto

    • Installare e configurare x11vnc sul Pi
    • Avviare automaticamente il server VNC sull'interfaccia ponte
    • Su iPad, connettersi con un client VNC (es. RNC Viewer) a 10.55.0.1 o pi.local

  3. Integrazione Mini-KVM

    • Compilare OpenterfaceQT per l'architettura ARM
    • Collegare Mini-KVM alle porte USB e HDMI del Pi
    • Alimentare il Pi tramite la sua porta USB-C

  4. Funzionamento

    • Collegare il Pi all'iPad usando un singolo cavo USB-C
    • Avviare il client VNC e autenticarsi
    • Aprire l'interfaccia Mini-KVM sul Pi
    • Trasmettere il feed video del dispositivo target e controllarlo in tempo reale

Architettura del sistema

Setup KVM standalone

Componenti

  • iPad (Host): Client VNC e fonte di alimentazione
  • Raspberry Pi 5: Gadget USB, ponte di rete e host OpenterfaceQT
  • Openterface Mini-KVM: Interfaccia hardware per computer target
  • Connettività: USB-C (alimentazione + rete), HDMI e cavi USB-A

Impatto e accessibilità

Con solo un iPad, un Pi e un Mini-KVM, Casey ha trasformato tablet quotidiani in console a livello BIOS, senza attrezzature aggiuntive o rete necessaria. Questa soluzione funziona interamente con l'alimentazione della batteria iPad, non richiede alimentazione esterna o internet, e rimane altamente portatile per l'uso sul campo. La documentazione dettagliata e gli script di build di Casey rendono questo approccio accessibile a chiunque abbia un Raspberry Pi e un iPad.

Ringraziamenti speciali a Casey Howard, il nostro vincitore Eroe Hardware della Sfida USB-KVM DIY 2024, per aver esteso le capacità del Mini-KVM e fornito una soluzione elegante fino a quando il supporto iOS nativo diventa disponibile. Scopri di più qui: