Raspberry Pi
Innledning
Raspberry Pi-datamaskinene har tatt verden med storm. Selv om de er så små at de får plass i hånden, har de kraft nok til å bli brukt som bl.a. surfe-PC, mediespiller og server. I dette kapittelet går vi gjennom maskinvaren de bruker, og gir eksempler på programvare som optimerer dem for ulike formål. Vi kaster også et blikk bakover i tid og sammenligner dagens Raspberry Pi-modell med forgjengerne.
Maskinvaren og tilkoblingene
Raspberry Pi finnes i tre forskjellige grunnversjoner: Modell A, Modell B og Modell Zero. Modell B er helt klart den mest populære modellen. Den er mer velutstyrt enn de andre modellene og fungerer som alt fra surfe-PC og server til mediespiller og styresystem. Modell A bygger på en eldre plattform, har færre tilkoblingsmuligheter og er først og fremst ment for innebygde systemer. Modell Zero er minst av alle og egner seg f.eks. til å lage kroppsnært utstyr (wearables).
I dette kapittelet fokuserer vi bare på B-modellen av Raspberry Pi (dvs. den modellen som vanligvis forbindes med Raspberry Pi). Den har eksistert i fire ulike generasjoner. Den nyeste er Raspberry Pi 3 (Modell B).
Raspberry Pi 3 Modell B har:
- fire USB 2.0-porter
- en nettverksport (100 Mb/s)
- en 3,5 mm-utgang for både lyd og bilde
- en HDMI-utgang
- en Micro-SD-kortleser
- en Micro-USB-kontakt (for strømtilførsel).
Den er dessuten utstyrt med støtte for trådløse nettverk (Wireless N på 2,4 GHz), Bluetooth (4.0) og Bluetooth LE. Disse trådløse tilkoblingsmulighetene fantes ikke på forgjengerne. Dagens modell er også utstyrt med 40 såkalte GPIO-pinner (General Purpose Input Output), som brukes for å koble til tilleggsmoduler. Slikt tilbehør kalles HAT (Hardware Attached on Top) i Raspberry Pi-verdenen. Det er også GPIO-pinnen som brukes hvis Raspberry Pi skal brukes til å styre forskjellige ting (f.eks. tenne lysdioder). GPIO-pinnene har ingen spesiell funksjon hvis datamaskinen skal brukes som surfe-PC, server eller mediespiller.
Micro-USB-porten brukes til strømtilførsel. Datamaskinen er nemlig så strømbesparende at den ikke krever noen tradisjonell strømadapter. En mobillader med Micro-USB-kontakt er alt som trengs for å drive Raspberry Pi. Forgjengerne klarte seg med en 1 A-lader, men Raspberry Pi 3 Modell B bør kobles til en 2 A-lader, siden den kan dra mer enn 1 A ved full belastning.
I motsetning til tradisjonelle datamaskiner har Raspberry Pi ingen mekanisk harddisk eller SSD-disk for lagring av operativsystem, programmer og filer. I stedet bruker den et Micro-SD-kort. Kortet bør ha høy lesehastighet og kapasitet på minst 8 GB. Det er mulig å bruke Micro-SD-kort på opptil 32 GB. Operativsystemet må ligge på Micro-SD-kortet, men brukerfiler (dokumenter, filmer og lignende) kan også lagres på USB-harddisker og USB-minner.
Hvis Raspberry Pi skal brukes som surfe-PC eller mediespiller, kan du koble den til en helt vanlig dataskjerm eller TV. Dette er det best å gjøre via HDMI, siden Raspberry Pi kan levere Full HD (1080p) uten problemer. Den kan også sende ut komposittvideo til eldre TV-er, fordi 3,5 mm-utgangen kombinerer analogt lyd- og bildesignal.
Spesialtilkoblinger
Raspberry Pi 3 Modell B har to spesialtilkoblinger: en displaytilkobling og en kameratilkobling. Den dedikerte displaytilkoblingen brukes til å sende videosignaler til et (vanligvis) lite og forholdsvis lavoppløst fargedisplay. Løsningen har for eksempel blitt brukt til å bygge værstasjoner, retrospillkonsoller og instrumentbord i biler.
Den dedikerte kameratilkoblingen brukes til å koble til et kamera i form av en tilleggsmodul. Den kan f.eks. brukes til å bygge et overvåkingskamera for hjemmet eller en 3D-skriverserver som overvåker utskriften. Det er også mulig å koble til vanlige webkameraer via USB, men kameramodulen er direkte kompatibel (uten behov for drivere) og utformet for enkelt å kunne bygges inn.
Programvare for Raspberry Pi
Prosessoren i Raspberry Pi er ARM-basert. Det innebærer at den er basert på samme arkitektur som prosessorene i flesteparten av dagens mobiler og nettbrett. Dette er forskjellig fra arkitekturen X86, som er arkitekturen som vanligvis brukes av prosessorene i stasjonære PC-er/Macer. Et operativsystem må være laget for prosessorarkitekturen det skal kjøre på. Det innebærer at X86-operativsystemer som for eksempel Mac OS ikke kan kjøres på Raspberry Pi.
Raspberry Pi-datamaskinene kjører vanligvis Linux, og det finnes flere Raspberry Pi-optimerte Linux-distribusjoner (Linux-pakker). Hvilken av dem som passer best, avhenger av hva datamaskinen skal brukes til. Hvis den skal brukes som surfe-PC, er Raspbian Jessie en egnet distribusjon. Raspbian Jessie byr på en kjent brukeropplevelse med skrivebord, vindu, filhåndtering og det meste som forventes av en moderne datamaskin. Brukeren kan selvsagt installere egne programmer, men allerede i utgangspunktet følger det med blant annet en nettleser, PDF-leser, spillet Minecraft og verktøyet Scratch (som er populært for å lære barn å programmere).
Hvis en Raspberry Pi skal brukes som mediespiller, er Linux-distribusjonen Libreelec bedre egnet. Libreelec er en distribusjon som lar den åpne mediespillerprogramvaren Kodi (tidligere kjent som XBMC) kjøre på Raspberry Pi. Det er ikke noe skrivebord i Libreelec, men Raspberry Pi-datamaskinen starter i stedet Kodi-grensesnittet, som er praktisk å styre fra sofaen med et HTPC-tastatur eller en fjernkontroll. Med Libreelec installert kan Raspberry Pi 3 Modell B spille av film i Full HD-oppløsning (1080p) takket være den innebygde maskinvareakselerasjonstøtten for H.264, som er den vanligste kodeken for dagens web-TV- og videomateriale. Filmmaterialet kan spilles av fra enten direktetilkoblede USB-harddisker eller fra nettverkstilkoblede NAS-er.
Når det gjelder serverfunksjonalitet er det – i motsetning til skrivebord- og mediespillerfunksjonalitet – ingen grunn til å ha et grafisk grensesnitt. Der er det ofte nok med en terminal for å skrive kommandoer. I distribusjonen Raspbian Jessie Lite er det grafiske grensesnittet fjernet for ikke å legge beslag på ressurser unødvendig. Distribusjonen brukes vanligvis hvis datamaskinen skal fungere som server for f.eks. en nettside, en 3D-skriver, en hjemmeautomatiseringsplattform eller et sentralstyrt aksesspunktsystem.
Utviklingen av Raspberry Pi
Utviklingen av Raspberry Pi begynte som et universitetsprosjekt i England i 2006. Gründerne av Raspberry Pi Foundation jobbet som universitetslærere og reagerte på at studentenes data- og programmeringskunnskaper ble dårligere år for år. Noe drastisk måtte gjøres for å stoppe den utviklingen. Det var da de fikk ideen om å lage en enkel og billig eksperimentell datamaskin som kunne utvikle studentenes intellekt. Etter flere år med prototyper så Raspberry Pi dagens lys.
De første Raspberry Pi-datamaskinene (Raspberry Pi 1 Modell A og Raspberry Pi 1 Modell B) ble lansert i 2012. De hadde 700 MHz-prosessorer med én kjerne og 256 MB RAM-minne. Det tok ikke lang tid før Raspberry Pi 1 Modell B ble revidert og fikk dobbelt så mye RAM-minne (512 MB). Begge modellene hadde 26 GPIO-pinner og en SD-kortleser i full størrelse for operativsystemet.
I 2014 kom det en oppgradering av Raspberry Pi 1 Modell B, som ble kalt Raspberry Pi 1 Modell B+. På den hadde antallet USB-porter blitt økt til fire og antallet GPIO-pinner til 40. De 26 første GPIO-pinnene beholdt sine opprinnelige funksjoner, noe som gjorde at tilbehør som passet Raspberry Pi 1 Modell B, også passet Raspberry Pi 1 Modell B+. På grunn av GPIO-kontaktenes plastrammer var det iblant nødvendig med en adapterkabel for at eldre tilbehør skulle passe rent mekanisk. På Raspberry Pi 1 Modell B+ satt også en Micro-SD-kortleser i stedet for SD-kortleseren som satt på Raspberry Pi 1 Modell B.
I 2015 ble Raspberry Pi 2 Modell B lansert, som var en stor oppgradering fra foregående modell. Den hadde en kraftig prosessor (900 MHz med fire kjerner) og mer RAM-minne (1 GB).
I 2016 ble dagens modell (Raspberry Pi 3 Modell B) lansert. Den største nyheten var innebygd støtte for Bluetooth og trådløst nettverk. Den har en 1,2 GHz-prosessor med fire kjerner som dessuten har en mer moderne arkitektur. Forrige modell brukte en 32-biters ARM v7-prosessor, mens Raspberry Pi 3 Modell B har en 64-biters ARM v8-prosessor. Det er samme type prosessor som sitter i de fleste av dagens Android-enheter.
Sammenligning
| Pi 1 Modell B+ | Pi 2 Modell B | Pi 3 Modell B | |
|---|---|---|---|
| Prosessorarkitektur | ARM v6 | ARM v7 | ARM v8 |
| Klokkehastighet | 700 MHz | 4x 900 MHz | 4x 1,2 GHz |
| RAM-minne | 512 MB | 1 GB | 1 GB |
| USB-porter | 4 stk. USB 2.0 | 4 stk. USB 2.0 | 4 stk. USB 2.0 |
| GPIO-pinner | 40-pins | 40-pins | 40-pins |
| Nettverksport | Ja (100 Mb/s) | Ja (100 Mb/s) | Ja (100 Mb/s) |
| HDMI-port | Ja (Full HD) | Ja (Full HD) | Ja (Full HD) |
| Wifi | Nei | Nei | Ja (2,4 GHz) |
| Bluetooth | Nei | Nei | Ja |
| Bluetooth LE | Nei | Nei | Ja |
| Lagringsmedium | Micro-SD (SDHC) | Micro-SD (SDHC) | Micro-SD (SDHC) |
| Strømtilførsel | Micro-USB (1 A) | Micro-USB (1 A) | Micro-USB (2,4 A) |
| Kamerakontakt | Ja | Ja | Ja |
| Displaykontakt | Ja | Ja | Ja |
Bli medlem og få ekstra bra medlemspriser, poeng på alt du handler og 100 dagers åpent kjøp. Medlemskapet ditt er helt digitalt – praktisk og kortløst!
Les mer