» представляет учебный курс «Raspberry Pi: первое знакомство».

Уроки включают текстовые инструкции, фотографии и обучающие видео. В каждом уроке вы найдете список необходимых компонентов и листинг программы. Курс ориентирован на начинающих, чтобы к нему приступить, не нужны никакие дополнительные сведения из электротехники или робототехники.

Краткие сведения о Raspberry Pi

Что такое Raspberry Pi?

Raspberry Pi – одноплатный компьютер, то есть различные части компьютера, которые обычно располагаются на отдельных платах, здесь представлены на одной. К тому же эта плата имеет относительно небольшой размер — примерно 8,5*5,5 см.

В названии продукта объединены Raspberry – малина и Pi – число Пи. Изображение малины стало логотипом проекта.

Продажа «малины» началась сравнительно недавно — в начале 2012 г., сегодня это наиболее популярная платформа своей области, продано уже более 3,5 млн экземпляров Raspberry Pi.

Как связаны Raspberry Pi и роботы?

Raspberry Pi часто используется как мозг робота, домашний сервер или просто компьютер.

Raspberry Pi в образовании

Изначально проект создавался как образовательный, Raspberry Pi отлично подходит для изучения основ электроники. На основе Raspberry Pi создано множество . Однако сегодня его назначение вышло за только образовательное.

Что нужно для начала работы с Raspberry Pi?

Чтобы начать работу с Raspberry Pi помимо самой платы вам понадобится:

• SD-карта, с которой вы загрузите операционную систему; производитель рекомендует использовать карту от 8 до 32 Gb, реально работает и на меньших картах;
• монитор или телевизор с разъемами HDMI, DVI или RCA (только для моделей A и B), и, соответственно, кабель HDMI-HDMI, HDMI-DVI или RCA-RCA, также можно использовать HDMI-VGA преобразователь;
• USB-клавиатура;
• USB-мышь
• кабель питания или аккумулятор micro-USB

Raspberry Pi поставляется без ОС, ее нужно скачать с сайта производителя и загрузить на SD карту.

Модификации Raspberry Pi

Raspberry Pi выпущена в трех вариация: A, A+, B и B+. Наиболее популярна модель B, B+ набирает популярность, так как . Самая новая и дешевая из-за своей цены, возможно, станет хитом.

Он-лайн курс «Raspberry Pi: первое знакомство»

Урок 1. Устройство и установка ОС Raspbian

На первом уроке рассматривается устройство Raspberry Pi, установка операционной системы Raspbian , подключение, включение и выключение Raspberry Pi.

Урок 2. Подключение к Интернету, программы из Pi Store и LibreOffice

На этом уроке вы настроите подключение Raspberry Pi к интернету через кабель LAN или WiFi-адаптер, научитесь скачивать программы через каталог Pi Store, в частности установите бесплатный офисный пакет LibreOffice.

Урок 3. Консоль, утилита apt-get, скриншоты, удаленное управление

В этом уроке вы научитесь работать с Linux-консолью, скачивать программы с помощью утилиты apt-get, делать скриншоты с помощью утилиты scrot и удаленно управлять Raspberry Pi c помощью системы VNC.

Урок 4. Работа с GPIO, мигание светодиодом, Python

На этом уроке вы подключите светодиод и кнопку с помощью GPIO-портов, имеющихся на Raspberry Pi.

Напоминаем, что попытки повторить действия автора могут привести к потере гарантии на оборудование и даже к выходу его из строя. Материал приведен исключительно в ознакомительных целях. Если же вы собираетесь воспроизводить действия, описанные ниже, настоятельно советуем внимательно прочитать статью до конца хотя бы один раз. Редакция 3DNews не несет никакой ответственности за любые возможные последствия.

Стыдно признаться, но Raspberry Pi мы заполучили больше года назад и да, не написали тогда про него ни строчки, хотя и трёхмесячное ожидание было томительным, и радость от получения посылки из Туманного Альбиона была искренней. Оно, наверное, и к лучшему. За год вокруг Raspberry Pi образовалось приличных размеров сообщество пользователей, разработчиков и компаний, которые явили миру немалое количество аксессуаров, проектов и программного обеспечения. Да и сам одноплатный компьютер успел претерпеть некоторые изменения в аппаратной части — в новых версиях убрали ряд недочётов и в два раза увеличили объём RAM у модели B.

⇡ История Raspberry Pi

Вообще история развития и появления Raspberry Pi не так проста. Первый прототип этого устройства появился в году. Уже тогда он должен был стоить $25 и предназначался для обучения школьников азам компьютерных премудростей — тому, что в англоязычной литературе принято называть Computer Science (CS), а у нас не совсем корректно зовётся информатикой (о терминологии спорят до сих пор). Основателям проекта — сотрудникам и преподавателям Компьютерной лаборатории Кембриджского университета — не нравился тот факт, что с каждым годом уровень подготовки абитуриентов неуклонно снижался. Если в 90-е годы к ним, как правило, приходили учиться молодые люди, не понаслышке знакомые с программированием, то в 2000-х типичный абитуриент был разве что немного знаком с веб-дизайном.

Сожаление разработчиков Raspberry Pi понятно, ведь их молодость пришлась как раз на время появления и расцвета первых по-настоящему домашних «персоналок» Amiga, BBC Micro, Spectrum ZX и Commodore 64. Пользователи этих ПК порой попросту вынуждены были заниматься программированием, если не находили подходящего софта для своих задач. Причём нередко надо было не просто уметь писать код, но и хорошо понимать принципы работы железной составляющей, умело обходить имеющиеся ограничения и различными ухищрениями добиваться максимальной производительности своего творения. Самые продвинутые брали в руки паяльник, ведь периферии поначалу тоже было немного. А для некоторых это и вовсе стало поводом открыть свой «свечной заводик».

Впрочем, все мы знаем, что в 90-х произошло с платформой Wintel, которая стала фактически монополистом на рынке ПК и в итоге избавила пользователей от необходимости осваивать программирование. В школах тоже решили переключиться на изучение основ работы с одним известным офисным пакетом и создание простеньких HTML-страничек. Потом лопнул пузырь доткомов, стали массово распространяться игровые приставки и персональные компьютеры. В общем, жизнь простых пользователей заметно упростилась, а ряды энтузиастов заметно поредели. Такая ситуация не устраивала преподавателей — и они загорелись идеей создания платформы, которая возродила бы интерес к самостоятельному изучению этой темы. Так ли уж всё печально, однозначно сказать трудно, но вдохновлялись создатели историей некогда легендарного учебного компьютера BBC Micro , не рассчитывая, впрочем, коренным образом изменить ситуацию с интересом к Computer Science.

Параллелей между Raspberry Pi и BBC Micro не так уж мало. Оба имеют две аппаратные, незначительно различающиеся версии — Model A и Model B. Оба основаны на RISC-подобной архитектуре, причём железо в обоих случаях используется оптимальное, хотя и не самое продвинутое. RISC OS тоже не забыли портировать. Задача у них одна и та же — заинтересовать подрастающее поколение компьютерными технологиями на достаточно продвинутом уровне. BBC Micro планировалось продать не более 12 тысяч штук, а за 10 с лишним лет в итоге было продано около полутора миллионов. Пробная партия Raspberry Pi объёмом 10 000 экземпляров разошлась за несколько минут, причём поначалу действовало правило «одна штука в одни руки». Представитель одного из двух официальных дистрибьюторов «сердечно» попросил пользователей перестать обновлять страничку онлайн-магазина, так как сервера попросту не справлялись с нагрузкой. Год спустя, во время старта продаж в США история повторилась . На текущий момент, то есть почти через полтора года после запуска, продано более полутора миллионов устройств, и это, похоже, не предел.

Скоро сказка сказывается, да не скоро дело делается. Ещё пара лет после появления первого прототипа ушла на создание различных вариантов ПК, пока в 2008 году не стало ясно, что процессоры для мобильных устройств стали доступными и достаточно мощными для работы с медиаконтентом и именно их, а не микроконтроллеры, следует использовать для претворения идеи в жизнь. В 2009 году была создана благотворительная организация Raspberry Pi Foundation, в задачи которой входит разработка и продвижение одноимённого компьютера. Два года потребовалось на создание аппаратной и программной части будущего устройства, заключение договоров и соблюдение прочих формальностей. В какой-то момент даже была идея сделать мини-ПК в виде большой флешки - с одной стороны USB-порт, а c другой HDMI-выход. Подобные устройства с Android на борту сейчас в огромных количествах клепают китайские компании. Наконец, в 2011 году появились первые альфа- и бета-версии плат. И только в начале прошлого года первая партия Raspberry Pi отправилась на сборочный конвейер, а до заказчиков она добралась ближе к лету, потому что китайский подрядчик умудрился ошибиться при сборке, что вызвало дополнительные затраты времени на исправление ошибки.

Заметьте, Raspberry Pi — по сути некоммерческий проект. Так что нет ничего удивительного в том, что на его разработку ушло столько лет. Одновременно это ответ на недовольные возгласы в духе «А почему процессор такой, а не такой-то? Где мой гигабайт памяти? Нельзя что ли было добавить поддержку SATA? Почему нет модуля Wi-Fi/3G/Bluetooth?». Помилуйте, вам за $25 (или $35) предоставили добротную машинку для домашних экспериментов и «наколенных» проектов. В конце концов, новичку проще разобраться с Raspberry Pi, чем с микроконтроллерами; он намного удобнее и функциональнее плат мини-роутеров, которые нередко используются в исследовательских задачах ; его цена заметно ниже, чем у всех остальных одноплатных решений , пусть и более функциональных. Получается, что конкурентов у Raspberry Pi пока что нет. Ну что же, мы подробно рассказали об истории создания этого проекта, но до сих пор ни разу не обмолвились о том, что он собой представляет, что с ним можно сделать и какие у него недостатки.

⇡ Технические характеристики и возможности

Raspberry Pi называют одноплатным компьютером размером с кредитную карту. На самом деле сама плата чуть крупнее — 85,6x56x21 мм — и не имеет скруглённых краёв, к тому же некоторые порты попросту торчат снаружи, не говоря уж про карту SD, которая более чем на половину выпирает за пределы платы. Решить эту проблему могут «короткие» адаптеры для micro-SD. Весит устройство всего 54 грамма. Raspberry Pi выпускается в двух версиях — Model A и Model B. У Model A нет порта Ethernet, один порт USB 2.0 и 256 Мбайт RAM, а стоит она $25. Model B оснащена портом Ethernet 10/100 Мбит/с, двумя портами USB 2.0, объём оперативной памяти у неё в два раза больше. Всё это удовольствие продаётся уже за $35. Только учтите, что это «чистая» цена, без учёта возможных налогов и расходов на доставку. Нам, к примеру, приобретение Model B обошлось чуть ли не два раза дороже. Также при покупке стоит обратить внимание на маркировку SoC. Номер партии для «старых» версий Model B с 256 Мбайт RAM начинается с K4P2G, а у ревизии с 512 Мбайт памяти — с K4P4G.

Схема Raspberry Pi Model с www.raspberrypi.org

По идее, начиная с этого года все Raspberry Pi Model B должны иметь полгигабайта RAM, но на складах перекупщиков вполне могли заваляться более ранние модели. Лицензией на производство плат обладают компании Premier Farnell, RS Components и Egoman. Причём последняя выпускает платы красного цвета, которые могут предлагаться только на китайских территориях. К первой годовщине проекта RS Components выпустили юбилейную партию плат синего цвета объёмом 1000 штук. Эти же компании имеют право продавать Raspberry Pi, а в США распространением занимается Allied Electronics. Так что все остальные магазины попросту закупают большие партии устройств у этой четвёрки и перепродают конечным потребителям. Обе модели плат от разных производителей (сборкой занимаются заводы Sony, Qisda и Egoman), имеют некоторые несущественные различия , но по большому счёту они идентичны.

Основой Raspberry Pi является система-на-кристалле, Broadcom BCM2835 (линейка BCM2708), которая включает процессорное ядро ARM11 с базовой частотой 700 МГц (возможен разгон до 1 ГГц) и графическое ядро Broadcom VideoCore IV. Из-за того, что использована ныне слегка устаревшая архитектура ARMv6, ряд дистрибутивов не поддерживают данный процессор. К ним относится, например, Ubuntu. Про Android тоже нельзя сказать, что он хорошо работает. С другой стороны, разработчики приложили максимум усилий для того, чтобы как следует подготовить ОС к работе на данном железе, чего, кстати говоря, не скажешь о многих других одноплатных ARM-компьютерах. GPU поддерживает стандарты OpenGL ES 1.1/2.0, OpenVG 1.1, Open EGL, OpenMAX и способен кодировать, декодировать и выводить Full HD-видео (1080p, 30 FPS, H.264 High-Profile). Для аппаратного ускорения MPEG-2 и VC-1 лицензии придётся докупать отдельно, и это ещё один повод напомнить, что стоимость лицензий и патентных отчислений вносит далеко не самую маленькую лепту в конечную цену почти любого высокотехнологичного устройства.

Чип памяти производства Samsung или Hynix напаян прямо поверх основного чипсета, так что увеличить RAM самостоятельно не получится. Память здесь общая, поэтому пользователь сам выбирает, сколько мегабайт отдать GPU. Видеовыходов два — композитный RCA (576i или 480i, PAL-BGHID/PAL-M/PAL-N/NTSC/NTSC-J) и HDMI 1.3a с поддержкой HDCP и протокола CEC (управление с одного ПДУ всеми мультимедийными устройствами). Так что для создания простенького медиацентра Raspberry Pi вполне подойдёт, а наличие готового решения Raspbmc значительно упрощает задачу. Выбор именно таких видеовыходов объясняется очень просто — компьютер, как в давние времена, рассчитан на подключение к телевизору, а не к мониторам. Поэтому нет, например, разъёма DVI. Ну и ладно, переходник с HDMI можно купить самому. (Сами видите, столько всего ещё можно или даже нужно докупить к этой плате ) Звук либо передаётся через HDMI, либо выводится через обычное 3,5-мм гнездо.

Встроенное устройство для чтения карт памяти гарантированно работает с большинством SD-карт объёмом до 32 Гбайт. Загружаться Raspberry Pi умеет только с карточек SD. Если точнее, то сама ОС может располагаться на USB-накопителе, но вот загрузчик всегда должен быть на SD. Кнопок включения и сброса нет — устройство само включается при подаче питания. Питается Raspberry Pi от порта micro-USB или с пары выделенных выводов GPIO. Для Model A рекомендуется источник на 5 В и 500-700 мА, а для Model B на 5 В и 700-1200 мА. То есть порта USB 3.0 или зарядного устройства для телефона должно хватить, хотя лучше подобрать более стабильный источник питания. Сами платы потребляют чуть меньше, но часть энергии требуется для работы подключенных к USB-портам устройствам. Альтернативный вариант — питание от подключенного к плате USB-хаба с отдельным БП или аккумуляторов, но это не самое лучшее решение. Кстати, контроллер Ethernet в Model B тоже «висит» на шине USB. Индикация минимальная — на плате распаяно пять светодиодов. Три из них указывают на активность и режим работы Ethernet, а ещё два сигнализируют о наличии питания и работе с SD-картой.

А теперь — самое интересное: набор низкоуровневых интерфейсов, которые позволяют подключать к Raspberry Pi платы расширения, внешние контроллеры, датчики и прочие аксессуары. Во-первых, на плате есть 15-пиновые слоты CSI -2 для подключения камеры и DSI для установки дисплея. Во-вторых, имеется колодка на 26 линий ввода-вывода общего назначения (GPIO, General Purpose Input/Output), из которых по факту для управления доступно только 17 — не густо, но и не пусто. На них же реализованы интерфейсы UART, консольный порт, SPI и I²C. На новых ревизиях плат разведены, но не распаяны ещё четыре GPIO, дополнительно дающие I²C и I²S. Если вам не знакомы все эти аббревиатуры, то не пугайтесь — это названия широко распространённых в микроэлектронике стандартов подключения одних устройств к другим. Использование GPIO — это как раз самое интересное и творческое применение Raspberry Pi.

Впрочем, недостатков у него тоже хватает. В нём, к примеру, нет собственных часов реального времени (Real Time Clock, RTC). Тех самых, которые «помнят» текущее время и идут сами по себе. Поэтому единственный способ получения времени - это синхронизация с NTP-серверами. SoC содержит в себе цифровой сигнальный процессор (DSP), но полного доступа к его API, по-видимому, до сих пор нет. Выводы GPIO никак не защищены от короткого замыкания, поэтому ошибка в монтаже может сгубить весь мини-ПК. Также они способны обрабатывать только цифровые сигналы. Видеовыходы не могут одновременно выводить картинку. Аудиовхода вообще нет. В общем, недостатков у Raspberry Pi хватает. А ещё его пример хорошо иллюстрирует процесс разработки современных устройств. Взять те же часы. Они оказались на удивление дорогим компонентом, от которого решено было отказаться. При этом разработка устройства происходила на добровольных началах, то есть никто за неё не платил. Стоимость компонентов снижается при увеличении заказа, а первую партию в 10000 штук совсем уж серьёзной не назовёшь. Сборка, доставка, налоги, пошлины, лицензии и так далее — всё это требует денег. Да и дистрибьюторы тоже хотят получить свою копеечку. И всё равно в итоге удалось уложиться в $25.

Одноплатный мини-ПК Raspberry Pi
	Model A	Model B
Цена	$25	$35
System-on-a-chip (SoC)	Broadcom BCM2835 (CPU + GPU)
CPU	700 МГц ARM11 (ядро ARM1176JZF-S), возможен разгон до 1 ГГц
GPU	Broadcom VideoCore IV
Стандарты	OpenGL ES 1.1/2.0, OpenVG 1.1, Open EGL, OpenMAX
Аппаратные кодеки	H.264 (1080p30, high-profile); MPEG-2 и VC-1 (лицензия продаётся отдельно)
Память (SDRAM, общая)	256 Мбайт	512 Мбайт; 256 Мбайт (до 15.10.2012)
Порты USB 2.0	1	2
Видеовыход	1 x HDMI 1.3a (CEC), 1 x RCA (576i/480i, PAL-BGHID/M/N,NTSC, NTSC-J)
Аудиовыход	Гнездо 3,5 мм, HDMI
Карт-ридер	SD/MMC/SDIO
Сеть	-	Ethernet-порт RJ45 10/100 Мбит/с
Интерфейсы	20 x GPIO (SPI, I 2 C, UART, TTL); MIPI CSI-2, MIPI DSI
Энергопотребление	500 мА (2,5 Вт)	700 мА (3,5 Вт)
Питание	5 В через порт micro-USB или GPIO
Размеры	85,6x56x21 мм
Масса	54 г

Неудивительно, что некоторые пользователи скупают Raspberry Pi пачками и «прикручивают» к чему попало. Эта машинка может стать в ваших руках и медиацентром, и управляющим центром «умного дома», и игровой приставкой для любителей 8-битной классики , и сердцем радиоуправляемых моделей. Тут уж всё зависит от вашей фантазии, желания и прямоты рук. В Сети есть немало примеров, готовых проектов, сообществ пользователей и целых магазинов, посвящённых Raspberry Pi. Есть даже официальный очень-очень скромный The Pi Store с небольшим количеством ПО, игр, руководств и собственным журналом. Короче: «Ищущий да обрящет!» Для начала рекомендуем пролистать списки проектов на официальном форуме или же ознакомиться с наглядными примерами от Adafruit и Element14 . Ну а мы переходим ко второй части нашего обзора — практической, в которой рассмотрим процесс начальной настройки Raspberry Pi и установим на него клиент BitTorrent Sync.

Raspberry Pi – это инновационный продукт от английских разработчиков. Их главной целью было популяризировать компьютерное образование среди широких слоев населения, сделать программирование более обширной и доступной дисциплиной и побудить больше людей создавать что-то новое при помощи новых технологий.

Название продукта Raspberry Pi означает «малиновый пирог» , компания-производитель таким образом сделала акцент на том, что этот компьютер предназначен в первую очередь для детей.

Что представляет собой это изобретение, и каково применение Raspberry Pi в современном мире, об этом мы и расскажем ниже.

Особенности компьютера Raspberry Pi

Устройство Raspberry Pi представляет собой маленький компьютер в виде одной платы без корпуса. Разработчики призывают так детей и взрослых обращать внимание не только на пользование компьютерами, но и на его изучение изнутри, а также предлагают задействовать фантазию и сделать другим что-то свое на базе этого компьютера.

Как полагают разработчики, устройство Raspberry Pi должно выполнять такие образовательные цели:

• заинтересовывать школьников развивать навыки программирования;
• способствовать в начинаниях молодых программистов;
• помогать опытным компьютерщикам открывать новые горизонты, и делать новые достижения в области программирования.

В родной стране устройства Raspberry Pi – Великобритании, его полный комплект можно приобрести всего за 75 фунтов. Сам комплект при этом состоит из таких составляющих:

• самого мини-компьютера Raspberry Pi модели В;
• микро- CD (8 гигабайт);
• клавиатуры;
• оптической мыши;
• микро-адаптера CD Card ;
• источника питания;
• кабелей HDMI и микро USB .

Первая партия Raspberry Pi производилась в Поднебесной, но с конца 2012 года производство целиком перенесено в Великобританию, на завод в Пенкойде (Уэльс). В среднем, завод производит порядка 40 тысяч мини-компьютеров Raspberry Pi в неделю.

Технические характеристики Raspberry Pi

Итак, какие же технические характеристики этого уникального компьютера без корпуса, давайте выясним:

Применение компьютера Raspberry Pi для дома

Наиболее применяемая модель мини-компьютера Raspberry Pi – это модель В на 215 Мб оперативной памяти с поддержкой Ethernet . Также есть еще одна модификация прибора, в которой компоненты размещены более компактно, также она имеет четыре порта USB , количество портов ввода и вывода GPIO в ней существенно больше, кроме того, отсутствует композитный видеовыход.

Сферы применения компьютера Raspberry Pi достаточно широки. Несмотря на то что этот прибор не слишком мощный, но при этом это вполне полноценный компьютер. Если вам нужна машина для решения простейших задач, которые не требуют применения мощных ресурсов в плане вычисления, то вы смело можете подключать к устройству Raspberry Pi стандартные элементы машины:

• монитор;
• мышь;
• клавиатуру;
• подключение любого дистрибутива ОС Linux .

В домашних условиях устройство Raspberry Pi вы можете использовать в таких целях:

• создание домашнего медиа-сервера;
• как сервер хранения данных;
• в качестве «мозгового центра» для автоматизированных станков или роботов;
• как сервер домашней автоматизации (или системы «умный дом»).

Как мы видим, сферы применения Raspberry Pi для частных нужд могут быть разные. В основном – это узкопрофильные задачи, связанные с работой программистов или других разработчиков. А если говорить о широком применении, то стоит ознакомиться с особенностями применения Raspberry Pi для систем домашней автоматизации или так называемого умного дома . Давайте рассмотрим практическую сторону этого вопроса.

Любая система домашней автоматизации или же так называемый умный дом является достаточно сложной и многоструктурной. Помимо того, что она призвана выполнять те или иные сценарии, которые задаются ей пользователем, она имеет свойство принимать свои собственные решения в определенной нештатной ситуации. Смело можно сказать, что такая система имеет задатки искусственного интеллекта .

Многие сегодня применяют понятие «умный дом» ко всему, например:

• сигнализации GSM ;
• датчику протекания воды;
• световому управлению датчикам движения и т.д.

Все эти явления могут входить в структуру домашней автоматизации, но являться ею по отдельности они не могут.

Система домашней автоматизации («умный дом») включает в себя такие компоненты:

• центральный сервер;
• он связан посредством интерфейса RS485 с контроллерами, которые стоят в каждой комнате и помещении дома;
• к контроллерам подключены те или иные управленческие устройства для защиты, контроля и регулирования работы системы.

Такая сетевая архитектура данной системы хороша тем, что у владельца дома нет необходимости протягивать от каждого устройства к серверу неудобные провода, а нужно просто соединить контролеры, к которым они подключаются посредством одного кабеля UTP. Одна пара его проводов применяется для интерфейса RS485, а другие питают датчики и контроллеры. Стоит отметить, что структура работы предусмотрена таким образом, что если выйдет из строя один из контроллеров или несколько, или даже будет нарушена работа центрального сервера, на работу системы в целом это влиять не будет.

А мини-компьютер Raspberry Pi в данной системе и является центральным сервером . На него нужно установить Веб-сервер, с помощью которого любой пользователь посредством своего мобильного устройства (смартфона, планшета или ноутбука) сможет посредством обычного браузера иметь данные обо всех процессах, которые происходят в доме и управлять этими процессами. Доступ к серверу пользователь имеет посредством логина и пароля через домашнюю локальную сеть или через глобальную сеть, если входить в нее через Wi - Fi -устройство.

К последовательному порту устройства UART посредством согласовывающего прибора через интерфейс RS485 подключают контроллера, которые оснащены разным набором выводов или вводов. Также к этому же интерфейсу можно подключать GPS -модель и с его помощью иметь доступ в систему посредством мобильной или стационарной телефонной связи, если пользователь находится в зоне, где нет доступа в Интернет. Доступ разрешается также через пароль, как и в предыдущем случае. Еще одно устройство в сети – это радиомодуль , с помощью которого можно привязать к общей системе все радиодатчики и пульты дистанционного управления.

Итак, существующая на сегодняшний день версия системы домашней автоматизации на базе компьютера Raspberry Pi состоит из центрального сервера и контроллеров с интерфейсом RS485, которые нужны для связи с сервером. Их описание выглядит так:

А сейчас давайте узнаем, каким образом устройство Raspberry Pi было применено изобретателями для создания инновационных изделий . Рассмотрим некоторые из них.

Конструктор Kano

Конструктор Kano для детей – это не просто обычный конструктор, это модульный компьютер, собрать такую головоломку сможет даже ребенок. Набор конструктора включает в себя следующее:

Таким образом, даже ребенок может сам собрать компьютер, который затем подключается к монитору или телевизору посредством HDMI -порта .

Такой конструктор изначально был создан для детей, но стал популярным и среди взрослых. Средства на разработку и реализацию этого проекта были собраны посредством платформы для сбора средств на творческие изобретения. Благодаря собранному компьютеру можно выполнять такие действия:

• записывать музыку;
• смотреть видео в формате HD ;
• писать программы;
• создавать свои игры.

Летающее устройство SkyJack

Другие изобретатели на базе компьютера Raspberry Pi создали аппарат-беспилотник SkyJack, который управляется посредством Wi - Fi соединения. Такой аппарат способен брать вертолетную высоту, отслеживать пути военных вертолетов и управлять ими, также с его помощью можно перехватывать радиосигналы и создавать помехи. Однако, несмотря на такие возможности, аппарат разрешен для массового пользования из-за своего небольшого радиуса действия.

Poppy: робот-инопланетянин

Робот Poppy был создан посредством трехмерной печати французской компанией INRIA Flowers . Робот управляется посредством мини-компьютера Raspberry Pi. Конструкция робота повторяет биологическое строение человека, он имеет суставы, позвоночник и сухожилия, его походка похожа на человеческую, он ходит, переступая с пятки на нос и равномерно руководить центом своей тяжести.

Что такое No More Woof?

No More Woof – это прибор, который пока находится на стадии разработки, и создается на базе Raspberry Pi. С его помощью хозяин будет понимать, что хочет его пес. Так, прибор будет прикрепляться к голове животного и работать по принципу электроэнцефалографа, то есть считывать информацию с головы собаки и передавать ее хозяину посредством Raspberry Pi. Когда подобный прибор будет готов и каким образом он будет точно использоваться, пока неизвестно, но подобные гарнитуры, пусть не настолько совершенные, уже применялись профессиональными кинологами.

Все видят, что с наступлением нового тысячелетия интерес к компьютерам у нового поколения и не только является исключительно потребительским. Дети не хотят учиться программировать и создавать что-то новое, а хотят быть исключительно «юзерами». Разработчики Raspberry Pi уверены, что их устройство вернет былой интерес людей к изучению вычислительных наук и заставит их не только пользоваться новыми технологиями, но и создавать их.

). С тех пор плату успели несколько раз обновить, и относительно недавно появилась модель Raspberry Pi 2. Она по-прежнему стоит $35, как и Raspberry Pi на момент выхода. А поскольку размеры и компоновка внешне изменилась не сильно (корпуса для предыдущих моделей можно использовать и с Raspberry Pi2), можно подумать, что изменений в плате практически нет, но это не так.

Различия

В новой модели используется более компактный слот для карт памяти, microSD вместо SD. Устаревший видеоразъем RCA video и в старых моделях лишь дополнял основной (HDMI), а в Pi 2 от него и вовсе избавились, освободив немного места на плате для других компонентов.

Например, для двух дополнительных слотов USB, и теперь их общее количество — 4 штуки. И это не роскошь, а необходимость, поскольку после подключения клавиатуры и мыши к предыдущим моделям, свободных портов уже не оставалось.

Порты теперь могут выдавать ток силой до 1,2 А, для чего устройство необходимо подключать к блоку питания 2А. Однако для обычной работы Pi2 2А блок требованием не является, и мини-компьютер запускается даже от обычного USB порта мощностью 2,5 Вт (5В * 0,5А).

Одно из самых серьезных изменений по сравнению с самой первой моделью — использование более мощного процессора. Теперь это не одноядерный ARM с частотой 700 МГц, а 4 физических ядра ARM Cortex-A7 с частотой 900 МГц, из которых при желании можно вытянуть еще пару десятков мегагерц, используя встроенную утилиту для разгона.

Под стать процессору, была доработана и память. Теперь ее вдвое больше (1 ГБ делится между CPU и GPU), а рабочая частота на 50 МГц выше.

Софт

С момента выхода Raspberry Pi программная составляющая это платформы стала тоже более развитой и интересной.

В новой версии родной операционной системы Raspbian теперь есть встроенный маркет приложений. А на официальном сайте Raspberry Pi помимо Raspbian можно скачать и несколько других дистрибутивов Linux: Debian Wheezy, Ubuntu Mate, Fedora Remix.

Операционные системы также стало гораздо проще инсталлировать. Даже сравнивая с Windows, установка ОС на Raspberry Pi проходит в несколько раз проще (подробнее об этом ниже).

Безусловно наличие разнообразных систем и программ само по себе было бы просто галочкой в описании, если бы производительность Raspberry Pi 2 не подтянули на новый уровень.

Там где раньше система задумывалась, и иногда секунд по 10 загружала веб-страницу, новое железо вполне позволяет использовать Pi2 как обычный офисный компьютер: страницы и программы загружаются намного быстрее, периодические подвисания и более-менее постоянные лаги пропали.

Благодаря новому процессору Pi 2 можно использовать и как домашний медиа-сервер, поскольку мощности чипа вполне хватает для декодирования 1080p видео, а на официальном сайте имеется сразу две программы-медиацентра (Openelec и OSMC).

Несколько месяцев назад Microsoft внезапно объявила о планах по выпуску специальной бесплатной версии Windows 10 для Raspberry Pi 2. Естественно все сводилось к степени урезанности системы, и на этот вопрос тогда не было ответа.

Теперь предварительная версия Windows 10 для Pi 2 доступна, и можно с сожалением констатировать, что для обычных пользователей она не представляет никакого интереса. В ней фактически нет интерфейса (и даже командной строки), а для управления необходимо удаленно подключаться через PowerShell

Запускать 32-битные приложения в Windows 10 IoT Core можно, однако никакого вывода помимо текстового в сессию удаленного подключения вы не увидите.

Впечатления от использования

По сравнению с первой версией, для использования Raspberry Pi2 потребуется чуть меньше знаний о компьютере. Подключить плату к стандартному монитору стало проще благодаря более широкому распространению стандарта HDMI, вследствие чего HDMI кабель и переходник HDMI-DVI появился у гораздо большего количества пользователей, после покупки новых видеокарт.

Для работы в режиме мини-ПК к плате достаточно подключить монитор, клавиатуру, мышку и питание от Micro USB. В слот для карт памяти необходимо установить либо карту с уже установленной системой, либо, что гораздо проще и быстрее, карту с утилитой Noobs.

Micro SD карта с Noobs уже может идти в комплекте с Pi 2, либо же эту утилиту можно скачать с официального сайта, предварительно отформатировав карту (официальная инструкция).

После этого плату можно включать и на экране появится инсталлятор, предлагающий выбрать одну из доступных ОС. В зависимости от версии Noobs, система уже будет храниться на флешке, либо будет скачана перед установкой непосредственно с сервера.

Инсталляция проходит очень быстро и без лишних вопросов. При желании, можно установить сразу несколько систем и выбирать их из меню загрузки после запуска Pi 2.

После перезагрузки необходимо лишь один раз указать, чтобы системы запускались в графическом режиме, и на этом процедура установки заканчивается.

Родная система (Raspbian) практически не изменилась с точки зрения пользователя, и по-прежнему представляет из себя набор лишь нескольких базовых приложений для работы. Linux дистрибутивы — это уже немного другой разговор, и если вы хотите использовать Raspberry как более-менее полноценный компьютер, то можете смело игнорировать родную систему.

Еще раз возвращаясь к вопросу производительности, можно добавить, что мощности нового процессора вполне достаточно для эмуляции PlayStation 1, для чего существует эмулятор RetroPie. А в родную Raspbian даже встроена ARM версия (причем бесплатная) игры Minecraft, работающая с хорошей производительностью.

Наверное единственным недостатком Pi 2, который так и не устранили по сравнению с первой версией, является отсутствие модуля Wi-Fi. Поэтому к интернету плату необходимо подключать либо по Ethernet, либо покупать дополнительный Wi-Fi-модуль для USB порта.

	Raspberry Pi Raspberry Pi 2 Model B 1 285 - 1 285 грн Сравнить цены
Чипсет	—
Тип процессора	ARM Cortex-A7
Частота, ГГц	0,9
Количество ядер	4
Предустановленая ОС	—
Объем оперативной памяти, ГБ	1
Стандарт	нет данных
Объем жесткого диска, ГБ	—
Объем SSD, ГБ	нет данных
Интерфейс	—
Скорость вращения жесткого диска, об/мин	—
Графический чипсет	интегрированный VideoCore IV 3D
Объем памяти, ГБ	—
Тип памяти	—
Встроенный оптический накопитель	—
Звуковой контроллер	интегрированный
Внешние порты	4x USB, HDMI, 1xAudio Jack (Mic in/Headphone out)
Картридер	microSD
Сетевой адаптер	+
Мощность БП, ВА/Вт	нет данных
Дополнительно	Camera interface (CSI), Display interface (DSI), 40 GPIO pins

Микрокомпьютеры Raspberry Pi 2 и Pi 3 буквально взяли мир штурмом и создали огромный интерес к одно-платным микрокомпьютерам. Их простота, мобильность и доступность делает их отличным выбором для любителей что-то мастерить и детей. Но не каждый хочет именно Pi. Если вам нужно что-то другое, вы можете это найти, посмотрев аналоги Raspberry Pi.

Перед тем как рассматривать аналоги Rapberry Pi, поговорим, о том почему вы можете захотеть купить другой одно-платный компьютер. Raspberry Pi Model B имеет четырехъядерный процессор на 900 Мгц, 1 Гб оперативной памяти, 4 USB порта, один порт HDMI, Ethernet порт, интерфейс для подключения дисплея, слот для MicroSD и GPU для графики. Может работать как с Linux, так и с Windows 10 и стоит $35.

У первой версии Raspberry Pi характеристики еще хуже: 700 Мгц процессор, 256 или 512 Мб оперативной памяти и только один или два порта USB. Некоторые из ранних версий не имеют разъема для организации локальной сети. Pi 2, и особенно Pi 3 - это огромный шаг в развитии.

Основная причина в том, что есть много решений обеспечивающих большую мощность. У них более быстрые процессоры, больше оперативной памяти, лучшие графические процессоры и больше разъемов. Если ваш проект будет нуждаться в чем-то большем чем минимальный компьютер, то имеет смысл рассмотреть аналоги Raspberry Pi. И конечно, же всегда интересно использовать то, что находится за пределами основной моды. Рассмотрим другие миникомпьютеры Linux.

Лучшие аналоги Raspberry Pi и Pi 2

1. BeagleBone Black ($30)

Операционная система Linux загружается меньше чем за 10 секунд и вы можете начать разработку в пределах 5-ти минут с помощью всего лишь одного кабеля USB. Он может работать с Debian, Ubuntu или Android. Уже много разработчиков реализовали свои идеи с помощью этого устройства.

Процессор 1 Ггц, 512 Мб оперативной памяти, 4 Гб встроенной памяти, графический ускоритель с поддержкой 3D, и порт mini-HDMI означает что вы можете превратить BeagleBone в портативную игровую консоль, контролер робота и многое другое. BeagleBone имеет огромное хранилище проектов, которые можно скачать и использовать на своей плате, к ним есть все инструкции и образы. Встроенная карта памяти дает некоторое преимущество над Respberry Pi, которому нужна карта памяти.

2. ODROID-C1 + ($ 48)

ODROID называет свою модель C1+ самым мощным одноплатным микрокомпьютером и в то же время самым доступным. И они правы. Он абсолютно не может быть побежден по цене. Поддержка запуска Ubuntu, Fedora, Debian, ArchLinux и OpenELEC делает его чрезвычайно универсальным решением для такой маленькой платы. Он также поддерживает встроенную поддержку Android, а это значит что вам не придется выполнять дополнительных настроек, как в случае с Pi.

Но небольшие размеры накладывают свои ограничения: четырехъядреный процессор 1,5 Ггц, видео-ускоритель Mali GPU, 1 Гб оперативной памяти, разъем Gigabit Ethernet, 5 портов USB, слот для карт MicroSD, порт HDMI и ИК-порт. Все это вмещается на плате размером в ладонь. Также есть пять разъемов ввода/вывода, что делает его эффективным устройством электронного прототипирования. Одна из приятных вещей, это совместимость с ODROID HiFI, который представляет собой цифроаналоговый преобразователь, позволяющий проигрывать цифровое аудио на старом HiFi оборудовании.

3. UDOO Dual Basic ($99)

Dual Basic, несмотря на самый меньший размер в линейки UDOO, по-прежнему держит удар. Процессор 1 Ггц, 1 Гб оперативной памяти, 2D и 3D видеоускорители, выход HDMI, два microUSB порта, два порта USB-A, встроенный картридер для SD карт, а также звуковой выход позволяют сделать из этой платы все что вы захотите. Также устройство совместимо с Android.

Также стоит обратить внимание на еще один продукт из линейки UDOO- Neo. Он сочетает в себе функциональность Raspberry Pi и Arduino также включает в себя датчик 9-ти осей и модуль Wifi и Bluetooth. Микрокомпьютеры Linux линейки UDOO могут стать отличным решением.

4. Radxa Rock2 Square ($100)

Если вам нужно больше мощности, то Rock2 может ее предоставить. Четырехъядерный процессор, 2 или 4 Гб оперативной памяти, 16 или 32 Гб памяти твердотельных накопителей, совместимость с SATA, Bluetooth 4.0, HDMI порт, разъем Ethernet, разъем для наушников. Когда дело доходит до мощности он побеждает Raspberry Pi.

Серия Rock рассчитана в первую очередь на запуск Android и Firefox OS, но также можно запускать другие Linux-дистрибутивы, особенно интересна возможность запуска Kali Linux поскольку он часто используется для тестирования на проникновение.

5. NanoPC-T1 ($ 67)

Если вы ищете недорогое решение с отличной производительностью, то NanoPC может подойти. Четырехъядерный процессор с тактовой частотой 1,5 Ггц от Samsung, 1 Гб оперативной памяти, 8 Гб встроенной памяти, HDMI и аудио порт, слот Ethernet, и порт для SD карты. А поддержка Android и Linux означает, что будет трудно придумать проект, который невозможно реализовать на NanoPC-T1.

Плата также поддерживает добавление сенсорного ЖК-экрана, а также камеры. Которые, открывают очень много возможностей для реализации проектов. Например, вы можете сделать игру со встроенным экраном или систему домашней безопасности, а также ряд других аксессуаров и полезных модулей по доступным ценам.

6. MinnowBoard MAX ($ 145)

На самом деле доступно две версии MinnowBoard, одна за $140 другая за $100 долларов. Дополнительные $40 добавляют 2Гб оперативной памяти, вместо 1 Гб. Обе версии включают двухъядерный процессор 1,33 ГГц, видеокарту Intel Graphics с HDMI выходом, микропорт SD, два USB порта, разъем для подключения жесткого диска SATA2.

Это даже немного лучше чем устройства от UDOO, из-за возможности подключать дополнительные жесткие диски он может составить конкуренцию настольным компьютерам. Такой возможности нет в Raspberry Pi.

7. ODROID-XU4 ($ 120)

Еще одна интересная плата от ODROID, XU4 потребляет много энергии, но в то же время она одна из двух в этом списке, кто имеет восьмиядерный процессор частотой 2 ГГц, а это в два раза больше чем Pi. И стоит он намного меньше чем другой вариант. Наличие портов USB 3.0 означает что вы можете использовать эту маленькую плату для выполнения серьезных вычислений. Здесь сосредоточено так много мощности, что требуется встроенный вентилятор радиатора.

Также из характеристик можно отметить 2 Гб оперативной памяти, три USB порта, порт MicroSD, Gigabit Ethernet и порт HDMI. Микрокомпьютер может работать как с Linux, так и с Android, поддерживается в том числе и версия Android 5.0. Также вы можете установить сюда одно из дополнений ORDROID.

8. pcDuino4 Set-Top Box ($ 25)

Одним из самых распространенных применений Raspberry Pi есть создание медиацентра, с использованием таких систем, как Kodi. Если все что вам нужно это способ взаимодействия с вашим телевизором, то pcDuino будет отличным решением. Это небольшая плата без многих наворотов. Четырехъядерный процессор 1,6 Ггц, графический процессор Mali, 1 Гб оперативной памяти, 8 Гб встроенной памяти, модуль Wifi, а также поддержка HD видео в 4к через HDMI.

PcDuio4 поставляется с пультом дистанционного управления, который вы можете использовать совместно с инфракрасным портом для управления медиа. Также есть вход AV, если вы хотите его использовать на старом телевизоре. В общем если вам нужен миникомпьютер для телеприставки, это будет отличное решение по минимальной цене.

9. Banana Pi ($ 35)

Очень похож на Raspberry Pi, миникомпьютер Banana Pi может даже выполнять образ системы от Raspberry. Но он немного лучше по характеристикам. Процессор четырехъядерный, с тактовой частотой 1 ГГц, 1 Гб оперативной памяти, порт HDMI, порт Gigabit Ethernet, порт SATA и 3 порта USB. Если хотите, вы можете подключить жесткий диск, то Banana Pi будет лучшим решением.

Универсальность платы Banana Pi, безусловно, делает ее хорошим выбором для начинающих. Хотя он и не так дешевый, но он ближе к дешевым решениям.

10. Cubieboard4 ($ 144)

Это одно из самых дорогих устройств в нашем списке. И вы, наверное, ожидаете от него огромной производительности ее вы и увидите. Здесь есть восьмиядерный процессор с частотой 2 ГГц, 2 Гб оперативной памяти, до 64 Гб встроенной памяти, видеовыход 1080р и 4К, встроенный 300Мбит Wifi адаптер, Bluetooth 4.0, а также прозрачный пластиковый корпус. Если вы хотите сделать что-нибудь на основе одноплатного компьютера, вы можете это сделать с помощью cubieboard4.

Поддержка 4К видео, означает, что эта плата может стать отличным медиацентром, но процессор с частотой 2 ГГц можно использовать более эффективно, для игр, автоматизации и других творческих проектов. Cubieboard относительно новый, поэтому документации и примеров еще недостаточно, если вы не уверены в своих навыках, то это может стать сложным испытанием.