Raspberry Pi, която наричаме Raspberry Pi или Pye, е семейство от миниатюрни табла с основни компоненти на персонален компютър (компютър), споени към тях. Разработени във Великобритания от благотворителна фондация и първоначално насочени към популяризиране на образованието на младите хора в компютърните науки, тези устройства придобиха по-широко разпространение, отколкото очакваха техните създатели.

Уникалност на технологиите

Към днешна дата общността на феновете на "малината" или "малинов пай" е най-бързо растящата от всички подобни продукти. Програмирането на ARM архитектурата за широк спектър от едноплатови изчислителни решения се развива до голяма степен поради наличието на значителен брой конфигурации на микрокомпютър.

Благодарение на голяма и развита общност, броят на начините за използване на устройства нараства. С подходящите знания и технически решения можете дори да изградите система за „умен дом“ на Raspberry Pi. В допълнение, устройството се използва като:

  • Мрежови медия, сървър за файлове и печат.
  • Рутер (с необходимия фърмуер и наличието на разширителни модули).
  • Платка на контролера в различно оборудване с ЦПУ.

История на създаването и основни характеристики

Първият представител на това семейство от миниатюрни контролери се появи през 2011 г. Неговите създатели се надяваха по този начин да развият у децата интерес към изграждането на изчислителни устройства, програмиране на конкретни задачи (такова писане на код също се нарича приложно) и основите на електротехниката. Въпреки факта, че първоначалната цел е постигната, устройството не спира да се подобрява, имаше възможност да свързва различни модули за разширение, а хардуерните характеристики получиха редовни подобрения.

Благодарение на постоянното натрупване на възможности, Малинка започва да получава все по-голямо внимание сред ентусиасти и специалисти. Днес феновете на платформата, предлагайки все по-оригинални начини за използване на устройството, имат повече от пет милиона. След седем години Raspberry Pi има около дузина конфигурации с различни количества RAM, I / O портове и поддържани интерфейси. Основните характеристики са следните:

  • Процесор, базиран на ARM архитектура с тактова честота от 700 мегагерца до 1, 2 гигагерца и с до четири ядра. Някои чипове имат поддръжка за 64-битови инструкции.
  • От 256 мегабайта до 1 гигабайт оперативна памет, обикновено запоена директно към платката и не може да се разширява, без да се използва специално оборудване.
  • Видео изходът, който се различава в зависимост от устройството, може да бъде или стандартен VGA или по-модерен HDMI или DisplayPort.
  • От един до четири USB порта.
  • В по-късни версии - наличието на Ethernet порт, WiFi и Bluetooth-модули, например, в модел Zero W.
  • Интерфейс за общ вход / изход или GPIO, имащ брой пинове от 26 до 40 и се използва за свързване на специализирани модули.

Операционни системи

Благодарение на модерната архитектура и достатъчно хардуерни възможности, семейството може да се контролира от голямо разнообразие от операционни системи. Днес това са Linux дистрибуции и други UNIX базирани системи, сглобени за конкретни задачи. Официално на устройства могат да бъдат инсталирани следните системи:

  • Raspbian е дистрибуция на входно ниво, която е лесна за разгръщане и конфигуриране.
  • Kodi е медиен плейър с отворен код.
  • RISC OS е универсална операционна система за процесори като RISC (ARM архитектурата се отнася до тях).
  • Напоследък Windows 10 IoT е дистрибуцията на най-новата система от Microsoft, предназначена да използва Raspberry Pi 3 в „Интернет на нещата“.
  • Pidora или Pi Fedora е дистрибуция на Linux, наречена Fedora, адаптирана за архитектурата на микрокомпютъра.

Портове и други операционни системи, които могат да бъдат инсталирани чрез промяна и правилна конфигуриране на техните дистрибуции:

  • Kali Linux е популярна „хакерска“ дистрибуция, предназначена да тества системите за уязвимости.
  • FreeBSD.
  • Sailfish OS, използван в някои модели смартфони.
  • A2 е модифицирана дистрибуция с ядро, което поддържа неблокиращи алгоритми.

В допълнение, разработването на опции за такава мобилна ОС за „малини“ от Google, като Android и Chromium Operating System.

Инсталирането поради липса на твърд диск и интерфейси за свързване на устройства с голям обем се извършва на SD карта. За да направите това, можете да използвате както автоматизирани инструменти като NOOBS, така и да разгърнете вече инсталираното и предварително запазено изображение на ОС на устройството.

Обхват на устройството

Възможното използване всъщност е ограничено само от въображението на автора и неговите познания. Проектите Raspberry Pi 3 например включват такива интересни функции като изграждане на пълноценни медийни центрове за домашни телевизори, което е особено полезно за по-стари модели, лишени от функционалност на Smart TV.В допълнение, те са чудесни за начинаещи хамове, тъй като списъкът на съвместимите модули за разширение има много много дъски. Те ви позволяват да превърнете миникомпютъра в контролер за квадрокоптер или да автоматизирате някои вътрешни процеси.

Интелигентни домашни системи

За да се изгради мрежа за контрол на домашни уреди, е необходимо да има контролери на устройства, които трябва да бъдат автоматизирани, устройства за управление на тях и мрежов сървър, способен да управлява всичко това. Обменът на информация и мощността на устройствата може да бъде осигурен от обикновен кабел от типа „усукана двойка“, а „малината“ в тази схема ще действа точно като сървъра за управление. За да направите това, върху него е инсталиран уеб интерфейс, достъпът до който ще бъде чрез настолен браузър или от смартфон.

Вместо кабелна мрежа можете да използвате безжична връзка, за да не претрупвате къщата с проводници, но в този случай ще трябва да се погрижите за захранването на всички устройства в системата. Така че, за Raspberry Pi, се нуждаете от 5 волтово захранване, което произвежда около 1-2 ампера. Не е необходимо да използвате по-малко мощни захранващи устройства, те могат да доведат до смущения и нестабилна работа.

Контролерите, които най-често се използват в такива системи, могат да бъдат:

  • Универсален - той може да изпълнява всяка от описаните по-долу функции поради оборудването с голям брой входни и изходни точки, работещи независимо една от друга.
  • Радиомодул - подходящ за замяна на няколко ключови лампи, както и за обмен на информация със сензори, инсталирани на цялата територия.
  • Контролер на температура и влажност, който ви позволява да наблюдавате тези параметри и да предавате информация на сървъра за връщане на команди към термостатите.
  • Термостат - контролира температурата в къщата, като е свързан към отоплителната система. Може да се използва за регулиране на скоростта на отопление на помещението и неговото охлаждане.

Приложение в автомобилния транспорт

С помощта на миниатюрен компютър можете лесно да сглобите система за управление за някои параметри на автомобила: например навигация, възпроизвеждане на медийни файлове и контрол на температурата вътре в колата. В допълнение, благодарение на възможността да свързвате кабелни и безжични камери, можете да получите система „всичко в едно“ и да използвате оборудването също като DVR.

За да направите това, ще ви трябва:

  • Сензорен екран за наблюдение на параметрите.
  • USB приемници за сигнал (например за работа на навигатор).
  • Камера (или камери) за работа на DVR.
  • Специализиран корпус и софтуер.
  • Микрокомпютърна платка, оборудвана с достатъчно портове за свързване на всички периферни устройства.

Когато използвате такова устройство, ще бъде възможно да отделите много по-малко време за коригиране на някои параметри в зависимост от ситуацията. Освен това, тъй като софтуерът за компютърно управление на автомобили отдавна е написан на базата на различни дистрибуции на Linux, няма да има проблеми с интегрирането на нови функции във фърмуера.

Други приложения на Raspberry Pi

В допълнение към изграждането на системи, които помагат за управление на домакински уреди или собствен транспорт, миниатюрните компютри могат да се използват и за други неща, които повечето ентусиасти правят. Сред такива проекти са антропоморфни роботи, сензори за чувствителност на животни и безпилотни летателни апарати.

Изкуството на триизмерния печат, развиващо се с експлозивно темпо в наше време, ни позволява да опростим процеса на създаване на калъфи за микрокомпютри и разширява обхвата на задачите, които могат да се изпълняват с тяхна помощ. Например, напълно „отпечатан“ робот на име Poppy от френски разработчици използва именно „малината“ като контролен съвет. Структурата на нейните вътрешности и опорно-двигателния апарат много напомня на човека, а самият робот има чувство за равновесие и баланс, което използва при ходене.

Дронове, базирани на малки компютри, които се появиха и поради развитието на батериите и появата на дългодействащи батерии, успешно демонстрират полети на голяма надморска височина, прихващане на данни чрез намиране на посока на радиосигнали и предизвикване на смущения. И всичко това в устройства, често срещани на масовия пазар.

Не е трудно да закупите Raspberry Pi в Русия, има много дистрибутори, онлайн магазини, които предлагат да купуват не само самите устройства, но и периферни модули за тях. Развитата общност и дългият период на поддръжка на съществуващи устройства помагат на начинаещи и опитни дизайнери да създадат необходимите инструменти за постигане на целите си.

Категория:

На технологиите