Ponad rok temu, gdy Raspberry Pi debiutował na rynku, jego popularność przeszła najśmielsze oczekiwania twórców. Na swój egzemplarz klienci musieli czekać miesiącami, mimo, że liczbę produkowanych codziennie urządzeń zwiększono z czasem do 4 tys. Dziś Raspberry Pi to prężnie rozwijająca się i aktywn...
Ponad rok temu, gdy Raspberry Pi debiutował na rynku, jego popularność przeszła najśmielsze oczekiwania twórców. Na swój egzemplarz klienci musieli czekać miesiącami, mimo, że liczbę produkowanych codziennie urządzeń zwiększono z czasem do 4 tys. Dziś Raspberry Pi to prężnie rozwijająca się i aktywna społeczność, setki projektów i dziesiątki dystrybucji oraz zastosowań. Gdzie tkwi fenomen tego małego komputerka?
Raspberry Pi, zwany też potocznie "Malinką", powstał w inicjatywy Ebena Uptona z Uniwersytetu Cambridge. Pierwotnym założeniem projektu było utworzenie narzędzia pozwalającego studentom oraz młodym pasjonatom elektroniki na podnoszenie własnych umiejętności programowania oraz obcowania z technologią, co w ostatnich latach stało się rozrywką bardzo niszową wobec gotowych, łatwych i przystępnych rozwiązań takich jak konsole, tablety, smartfony itp. Jednocześnie miało to być rozwiązanie tanie, za które zapłacimy 25-35 dolarów (zależnie od modelu).
Projekt jest aktualnie rozwijany przez założoną przez Upton organizację non-profit Raspberry Pi Foundation, która wspiera jego społeczność, rozwija dostępne oprogramowanie i wypuszcza na rynek nowe moduły z rodziny PiFace pozwalające na rozszerzenie możliwości Malinki. Fundacja ma swoją siedzibę w Wielkiej Brytanii, w okolicach Uniwersytetu Cambridge.
W moje dłonie trafiły w sumie trzy urządzenia. Najważniejszym jest oczywiście sam komputer Raspberry Pi model B (różniący się od tańszej wersji A dwoma portami USB oraz obsługą sieci LAN). Oprócz niego miałem okazję przyjrzeć się dodatkowym modułom PiFace Digital oraz PiRack. Pierwszy z nich służy do podłączenia Malinki do zewnętrznych urządzeń, dzięki czemu może np. kontrolować oświetlenie, zarządzać pracą silniczków, a nawet pełnić funkcję alarmu po zamontowaniu dodatkowych czujników. Przyjrzyjmy się zatem bliżej możliwościom całego zestawu.
Na lewej krawędzi umieszczono złącze Micro USB, które służy do dostarczenia Raspberry Pi zasilania. Minimalne wymagania, jakie musi spełniać podłączony zasilacz to napięcie 5V i natężenie rzędu 700 mA (w przypadku modelu A wystarczy 500 mA). Znalazło się tutaj również złącze DSI (Display Serial Interface) na podłączenie np. wyświetlacza LCD.
Po tej stronie, ale na spodzie komputerka umieszczono również gniazdo na karty pamięci SD. Obsługiwane są tutaj nośniki SD oraz SDHC o maksymalnej pojemności 32 GB. Teoretycznie obsługiwane powinny być wszystkie produkty tego typu, ale praktyka pokazuje, że z niektórymi Malinka się nieszczególnie lubi. Przed zakupem warto zatem zajrzeć na stronę, gdzie przygotowano listę zgodnych modeli. Oczywiście nie muszę chyba dodawać, że najlepszą decyzją będzie postawienie na kartę klasy 10, co zapewni najwyższą prędkość transferu danych. Początkowo Raspberry Pi miał problemy z odczytem urządzeń najwyższej klasy, ale zostało to już naprawione.
Na przeciwległej prawej krawędzi znajdziemy dwa porty USB 2.0 (w przypadku modelu A - jeden) kontrolowane przez układ SMSC LAN9512. Co ważne, ten sam układ odpowiada za kontrolowanie umieszczonego tuż obok portu Ethernet. Jego przepustowość nie jest zbyt wysoka i wynosi zaledwie 100 Mb/s. Powinno to jednak wystarczyć do podstawowych czynności. Blisko prawej krawędzi umieszczono również cztery diody LED informujące o stanie Raspberry Pi. Są to odpowiednio: aktywny odczyt danych, zasilanie oraz trzy światełka informujące o działaniu sieci.
Na dolnej krawędzi znalazło się miejsce na port HDMI zgodny ze standardem 1.4. Tuż obok twórcy umieścili natomiast kolejne złącze DSI, które można wykorzystać do podłączenia do Raspberry Pi sensora optycznego (np. kamery wideo).
Górna krawędź to przede wszystkim 26-pinowe złącze GPIO. Jest to jeden z największych atutów Raspberry Pi, który może być kontrolowany programowo i wykorzystywany do konstruowania nawet bardzo nietuzinkowych urządzeń. Niestety producent nie zastosował tu żadnych dodatkowych zabezpieczeń przepięciowych, a to wiąże się z ryzykiem, że początkujący majsterkowicze przy odrobinie wysiłku upieką Raspberry Pi na chrupko... Do interfejsu GPIO będziemy podłączali ponadto dodatkowe moduły, jak PiFace Digital czy PiRack opracowywane przez firmę Element14. Tuż obok producent umieścił port audio 3,5 mm minijack oraz kompozytowe wyjście wideo.
Czego w konstrukcji Raspberry Pi zabrakło? Osobiście najbardziej ubolewam nad fizycznym przyciskiem odłączającym zasilanie. Mogłoby to jednak podnieść koszty produkcji urządzenia. Innym dużym minusem jest natomiast pominięcie zegara czasu rzeczywistego RTC. W konsekwencji tego użytkownik będzie musiał konfigurować czas przy każdym uruchomieniu urządzenia, albo zadbać, by system synchronizował się w tym celu z internetem.
Jak już zapewne zdążyliście zauważyć, Raspberry Pi jest sprzedawany bez obudowy. Widok układów scalonych i odstających złącz oraz pinów nie każdemu musi odpowiadać. Powiem więcej, domownicy zaczęli na mnie dziwnie patrzeć odkąd zacząłem majstrować z Raspberry Pi. Na szczęście zakup obudowy nie jest wcale żadnym wyzwaniem. Możliwości są pod tym względem ogromne.
Możemy zdecydować się na metodę chałupniczą pobrać z internetu wzory, spersonalizować je w programie graficznym, a potem wydrukować na sztywnym papierze i samodzielnie wyciąć oraz złożyć. Jeżeli potrzebujemy jednak czegoś bardziej solidnego, warto rozejrzeć się po internetowych sklepach. W Polsce znajdziemy przynajmniej kilka, gdzie tego typu urządzenia są dystrybuowane. Za standardową obudowę - przeźroczystą lub nie - zapłacimy około 30 złotych plus koszty wysyłki.
Jeżeli jednak zależy nam na dostarczeniu Malince lepszego chłodzenia, warto zainteresować się metalowymi konstrukcjami ze zintegrowanymi radiatorami. Same radiatory za kilka złotych możemy również zakupić oddzielnie i przymocować do kontrolera USB/LAN oraz kości pamięci skrywającej pod sobą procesor. Rozwiązanie to będzie szczególnie polecane w sytuacjach, gdy podkręcimy zegar w Raspberry Pi (CPU przy dobrym chłodzeniu może spokojnie pracować z częstotliwością 1 GHz). Jest to jak najbardziej możliwe i daje przyrost wydajności rzędu kilkunastu do nawet kilkudziesięciu procent.
Raspberry Pi obsługuje również bogaty zestaw dodatkowych akcesoriów. Do mnie trafiły dwa moduły: PiFace Digital oraz PiRack. Ten ostatni jest niczym innym jak swoistym rozdzielaczem zapewniającym nam dodatkowe cztery interfejsy GPIO, do których można podłączyć nowe urządzenia lub karty rozszerzeń. Poza tym PiRack posiada gniazdo na podłączenie dodatkowego zasilacza. W ten sposób łatwo zwiększyć wydajność oraz możliwości Raspberry Pi. Jednocześnie PiRack jest modułem bardzo tanim - zapłacimy za niego ok. 30-40 złotych.
Znacznie więcej radości da nam drugie z urządzeń - PiFace Digital. Jest to moduł, który został zaprojektowany po to, aby umożliwić Raspberry Pi łączność z innymi urządzeniami. Dzięki temu możemy wykorzystać malinkę m.in. do bezprzewodowego kontrolowania oświetlenia lub innych urządzeń domowych, pracy jako kontroler do gier (chyba każdy marzył kiedyś o postawieniu w domu automatu, czyż nie?), a nawet do pełnienia funkcji detektora (tutaj nie obejdzie się bez modułu kamery wartego ok. 130 zł lub innego czujnika). Urządzenie wyposażono w:
Moduł ten dysponuje ponadto emulatorem i symulatorem, które posiadają interfejs graficzny dający nam możliwość sterowania przekaźnikami oraz diagnozowania powstałych połączeń. Nie ukrywam, że niezbyt efektywnie wykorzystywałem PiFace Digital podczas swojej przygody z Raspberry Pi z uwagi na dość ograniczone umiejętności i wiedzę. Po zobaczeniu przykładowych zastosowań jestem jednak przekonany, że jest to rozwiązanie o ogromnym potencjale, które uszczęśliwi majsterkowiczów, miłośników robotyki i nie tylko.
Do czego jednak nam taki komputerek jak Raspberry Pi może służyć? Czy tylko pasjonaci, maniacy komputerowi oraz miłośnicy majsterkowania znajdą tutaj swoją idyllę? Otóż nie, choć trzeba otwarcie przyznać, że nie jest to sprzęt dla Kowalskiego, który chciałby za jego pomocą np. zarządzać multimediami w telewizorze. Owszem - Raspberry Pi jak najbardziej na to pozwala, ale zanim tak się stanie musimy przejść przez proces instalacji oraz konfiguracji, a tutaj nie obędzie się bez odpowiedniej wiedzy.
Przede wszystkim na wstępie trzeba zaznaczyć, że zanim rozpoczniemy korzystanie z Raspberry Pi, warto wyposażyć się w odpowiednie akcesoria. Do samej instalacji przyda się nam na pewno klawiatura, a w niektórych przypadkach również mysz. Urządzenia te zajmą nam dwa dostępne porty USB, a więc do podłączenia kolejnych sprzętów niezbędny będzie HUB USB (najlepiej z własnym zasilaniem, bo Raspberry Pi maksymalnie może dostarczyć energię o natężeniu 140 mA). Jeżeli chcielibyśmy, aby nasz komputerek obsługiwał sieci bezprzewodowe, nie obędzie się bez modułu WiFi, zaś w sytuacji, gdy będziemy wykorzystywali go do multimediów, warto zadbać o odpowiednio pojemny nośnik danych. Jak zatem widać 35 dolarów, które zapłacimy za sam komputer to nie koniec wydatków, choć zapewne część z opisywanych tutaj urządzeń pasjonaci technologii będą już mieli u siebie w domu.
Na Raspberry Pi nie zainstalujemy systemu Microsoftu. Komputerek został oparty na architekturze ARM, a więc teoretycznie powinien tutaj działać chociażby Windows RT, ale z uwagi na ceny licencji oraz charakter non-profit Raspberry Pi Foundation nie powinniśmy się raczej spodziewać, że kiedykolwiek stanie się to możliwe. Zamiast tego mamy do dyspozycji kilka(dziesiąt) dystrybucji Linuksa, a także... Androida. Możliwości przez nie oferowane sprawiają, że szybko zapomnimy o Windowsie, zapewniam.
Na oficjalnej stronie Raspberry Pi znajdziemy aktualnie sześć dystrybucji Linuksa specjalnie przystosowanych do współpracy z mikrokomputerem. Są to odpowiednio:
Zanim rzucimy się na któryś z systemów, warto zainteresować się graficznym instalatorem dostępnym na oficjalnej stronie. Nosi on nazwę NOOBS (New Out Of Box Software) i pozwala na zainstalowanie w trybie graficznym dowolnego z podanych wyżej sześciu systemów. Co ciekawe, instalator pozwala też na edycję pliku konfiguracyjnego dla każdego z nich (w ten sposób można m.in. podkręcić Malinkę), a nawet przeglądanie internetu za pomocą wbudowanej przeglądarki Arora. Jest to rozwiązanie o tyle dobre, że nie musimy korzystać z linii komend, która wielu użytkownikom niemającym do tej pory styczności z Linuksem kojarzy się ze złem wcielonym.
Zaprezentowane systemy to rzecz jasna nie wszystko. Łącznie na Raspberry Pi zainstalujemy kilkadziesiąt różnych dystrybucji. W celu bliższego zapoznania się z nimi odsyłam do przygotowanej przez społeczność tabelki z porównaniem. Szczególnie ciekawie wygląda tutaj działanie Androida. System obsługuje akcelerację sprzętową interfejsu, a więc działa względnie płynnie i szybko (jak na swoje 700 MHz rzecz jasna).
Do czego możemy wykorzystać te wszystkie dystrybucje oraz komputerek Raspberry Pi? Możliwości są niemalże nieograniczone. Najpopularniejszym zastosowaniem jest chyba wykorzystywanie Malinki do przekształcenia naszego telewizora w Smart TV. Dzięki temu możemy oglądać na ekranie wideo z domowego serwera lub przenośnego dysku, zarządzać domową biblioteką filmów, układać playlisty etc. Raspberry Pi może nam też zastąpić urządzenie typu Apple TV i strumieniować multimedia bezprzewodowo za pomocą standardu AirPlay.
To samo możemy zrobić z muzyką, podłączając do komputerka kartę dźwiękową oraz instalując dystrybucję RaspyFi, otrzymamy narzędzie do bezprzewodowej kontroli domowego sprzętu audio (również z poziomu internetu oraz urządzeń z Androidem i iOS) obsługujące Spotify, Last FM oraz zdolne do pracy z serwerami Samby.
Ponadto jest to idealne rozwiązanie do przywrócenia sobie wspomnień z dzieciństwa. Po zainstalowaniu emulatorów takich konsol, jak Atari, NES czy nawet GameBoy otrzymamy miniaturową konsolkę, na której uruchomimy kilka tysięcy różnego rodzaju tytułów bijących często dzisiejsze produkcje na głowę swoim klimatem i niepowtarzalnym gameplayem.
Malinka bardzo dobrze sprawdza się również w różnego rodzaju sieciach. Za jej pomocą możemy kontrolować domowy NAS, ale także nic nie stoi na przeszkodzie, by uruchomić własny serwer FTP, hot spot WiFi czy stworzyć narzędzie do zautomatyzowanego pobierania plików z torrentów.
Największym atutem Raspberry Pi jest jednak możliwość konstruowania na jego bazie naprawdę niepowtarzalnych projektów. W sieci bez problemu znajdziemy mechaniczne ramiona, zabawkowe czołgi, roboty, łódki i inne konstrukty, których sercem jest właśnie malinowy komputer. Wszystko to jest zasługą 26-pinowego interfejsu GPIO, który można kontrolować programowo, a także kart rozszerzeń. Nie wierzycie? Spójrzcie na wideo powyżej.
Zastosowany w Raspberry Pi układ SoC Broadcom BCM2835 nie powala wydajnością. Składa się on z jednordzeniowego CPU o częstotliwości taktowania 700 MHz, a także układu graficznego VideoCore IV. Daje to wydajność rzędu procesora Pentium II 300 MHz (o ile w ogóle możemy ze sobą porównywać architektury x86 i ARM) i grafiki GeForce 3 Ti 500. Nie powala prawda? Ale nie musi powalać, bo wówczas Raspberry Pi nie kosztowałby 35 tylko 350 dolarów, a pobór mocy zamiast w kilku watach liczylibyśmy w kilkudziesięciu.
Do czego nam może posłużyć urządzenie o takich parametrach? Okazuje się, że Raspberry Pi potrafi sprzętowo dekodować wideo H.264 i MPEG-4 w rozdzielczości 1080p. z prędkością 30 kl/s. W praktyce z niektórymi nagraniami w tej jakości pojawiały się problemy, choć na 10 testowych klipów aż 7 udało mi się uruchomić. Znacznie lepiej Malinka spisywała się w przypadku filmów 720 p. Zastosowany układ wspiera ponadto OpenGL ES 2.0. Jeśli dodamy do tego 512 MB pamięci RAM, uzyskamy sprzęt do multimediów, emulowania starych gier lub... Quake'a III Arena, który działa tutaj całkiem płynnie (ok 25-28 kl/s).
Brak mocy obliczeniowej będzie tutaj odczuwalny niemal na każdym kroku - począwszy od pracy w systemie, a na uruchamianiu aplikacji skończywszy (na szczęście w kwestii działania multimediów jest inaczej). Do niedawna nawet dystrybucje XBMC działały na Raspberry Pi dość przeciętnie - animacje klatkowały, a uruchamianie czegokolwiek nie odbywało się płynnie. Ciągle jednak dokonuje się w tym aspekcie postęp. Najnowsze wydania XBMC działają o niebo lepiej (w poprzednim rozdziale zamieściłem przykładowe wideo), a Malinka otrzymuje kolejne wyspecjalizowane do konkretnych zastosowań dystrybucje, w których niewielka moc obliczeniowa nie odgrywa aż tak dużej roli.
Należy tutaj też wspomnieć o wydzielanym przez Raspberry Pi cieple, co jest zjawiskiem dość dokuczliwym - szczególnie, gdy nie zadbamy o odpowiednie chłodzenie. Rzecz jasna, przy zwykłym użytkowaniu raczej nie będzie to nas obchodzić, ale jeżeli zamierzamy poddać komputerek bardziej ekstremalnym zastosowaniom lub spróbować overclockingu, warto zainwestować w dodatkowe radiatory.
Na plus zasługuje pobór energii, który jest tutaj bardzo mały. W ekstremalnych przypadkach sięga on 4,5 W. Przy zwyczajnym odtwarzaniu wideo za pomocą kabla HDMI notowałem ok 3,5-4 W, zaś w spoczynku Malinka potrzebowała jedynie 3 W mocy. Wobec zapotrzebowania na energię innych domowych urządzeń są to wartości wręcz śmieszne i w zupełności pozwalają na wykorzystywanie Raspberry Pi w roli urządzenia stale podłączone do zasilania. Na pewno nie odczujemy tego po przyjściu rachunku. Co jednak bardziej istotne, możemy z powodzeniem wykorzystać przeciętny PowerBank do dostarczenia energii Malince przez bardzo długi czas.
Raspberry Pi nie jest urządzeniem, na które może sobie pozwolić każdy. I nie mam tutaj bynajmniej na myśli ceny urządzenia, bo ta w Polsce wynosi ok. 130 zł za model A i 170 zł za model B. W zamian otrzymujemy jednak urządzenie, które raczej nie jest gotowe do pracy od razu po wyjęciu z pudełka. Wręcz przeciwnie. Rozpakowanie Raspberry Pi to dopiero pierwszy krok na długiej, raczej nie usłanej różami drodze. Ale jest to jednocześnie droga pełna przygód i ogromu możliwości, które drzemią w tej małej, niepozornej zielonej płytce.
Mógłbym narzekać, że Raspberry Pi jest urządzeniem ułomnym, oferującym śmiesznie małą moc obliczeniową, wymagającym nie lada umiejętności oraz zdolnym do uruchomienia jedynie prostszych aplikacji i programów. W gruncie rzeczy są to jednak największe atuty tego sprzętu, bo przekładają się na niską cenę, praktycznie znikomy pobór mocy, kompaktowe rozmiary oraz praktycznie nieograniczone możliwości programowania. Oceniając Raspberry Pi pod tym względem mogę mieć zatem jedynie dwa zarzuty - brak zegara czasu rzeczywistego, którego obecność pozwoliłaby znacząco rozszerzyć zastosowania Raspberry Pi, a także zrezygnowanie z jakichkolwiek zabezpieczeń przepięciowych. Ta druga wad ma o tyle duże znaczenie, gdyż niesie za sobą ryzyko uszkodzenia sprzętu przez początkujących majsterkowiczów. W urządzeniu, którego jednym z zastosowań jest edukacja takie braki nie powinny mieć miejsca.
Jeżeli zawsze marzyłeś (lub marzyłaś) o tym, by skonstruować robota albo stworzyć inteligentne urządzenie sterujące chociażby światłem w domu, to nie pozostaje Ci nic innego, jak szybko zamówić Raspberry Pi i rozpocząć swoją wielką przygodę. Jeżeli potrzebujesz prostego, taniego, ale bardzo konfigurowalnego urządzenia do multimediów, a przy tym dystrybucje Linuksa nie są Ci obce, to być może Malinka będzie w stanie zastąpić drogie set top boksy. Opisywany mikrokomputer może też posłużyć do kontroli naszej domowej sieci, albo stać się retro-konsolą w sam raz na wieczorne spotkania ze znajomymi, którym już znudziło się Call of Duty. To urządzenie wszechstronne, które może być tym, czym tylko chcemy je uczynić. Jedynym ograniczeniem są tutaj nasze umiejętności i wiedza programistyczna.
Hej, jesteśmy na Google News - Obserwuj to, co ważne w techu
![[Forum Antyweb] - Bvckup, czyli jak skutecznie zadbać o bezpieczeństwo swoich danych](https://antyweb.pl/img/294/166/fit/content/uploads/2013/09/1111112.png)
