Raspberry Pi – minikomputer do użytku domowego

Komputery osobiste kojarzą się przede wszystkim z dosyć masywnymi obiektami, np. o wielkości skrzynki. Niekiedy też mogą mieć nieco mniejszą bryłę i idealnie mieścić się na biurku użytkownika. Nie wszystkie jednak wyglądają tak samo. Miniaturyzacja urządzeń elektrycznych nie pominęła tej branży, w związku z czym na rynku dostępne są również komputery o nieznacznych wymiarach. Wiodącym producentem minikomputerów jest marka Raspberry Pi, która od wielu lat tworzy niezwykle ciekawe wynalazki, przygotowywane dla użytkowników potrzebujących zupełnie innowacyjnego podejścia. Sukces firmy jest niewątpliwy, bo w trakcie swojego kilkuletniego istnienia stworzyła już kilka generacji minikomputerów, które zostały bardzo ciepło przyjęte przez społeczność międzynarodową. To dlatego o komputerach Raspberry, czyli tzw. „malinkach” robi się coraz głośniej.

Czym dokładnie jest Raspberry Pi? Jakie wymiary ma komputer Raspberry? W jakie porty został wyposażony ten komputer? Czy Raspberry Pi posiada swój własny wyświetlacz i zasilacz? Na czym polega sterowanie komputerem Raspberry Pi 4? Wskazuję, do czego komputer Raspberry jest przeznaczony oraz jaką specyfikację techniczną posiadają sprzęty tego rodzaju.

Raspberry Pi Foundation – czym zajmuje się ta firma?

Raspberry Pi Foundation to producent minikomputerów z siedzibą w Wielkiej Brytanii. Fundacja współpracuje z firmą Broadcom, wytwarzając nowoczesne komputery o filigranowych kształtach. Pomysł dotyczący produkcji tak małych sprzętów był podyktowany chęcią stworzenia wygodnej platfomy dla nauki informatyki. Komputery Raspberry Pi miały stanowić wyposażenie szkół i służyć uczniom, w tym także studentom – zachęcając ich do poznawania tajników programowania. Dzięki swojej użyteczność popularność urządzeń wykroczyła daleko poza skalę oczekiwań. Raspberry Pi sprzedawał się na przestrzeni lat bardzo dobrze. W 2022 wyprodukowano 40-milionowy egzemplarz komputera. Raspberry Pi produkowane jest w większości walijskich zakładach Sony. Te, które trafiają na inne rynki, są wytwarzane w Chinach oraz Japonii. Pierwszy prototypowy projekt komputera Raspberry Pi został stworzony na początku 2012 roku. Szybko jednak znalazł zyskał dużą popularność. Urządzenia od brytyjskiego producenta są stosowane nie tylko w dziedzinie edukacji szkolnej, ale także m.in.:

• w robotyce;
• w synoptyce,
• w informatyce;
• w pracy przedsiębiorstw;
• do nauki programowania;
• do użytku domowego.

Jak wygląda komputer Raspberry? Rozmiar minikomputera Raspberry Pi

Raspberry Pi, czyli popularna „malinka”, może być zdefiniowana jako samodzielna platforma komputerowa. Ma ona niezwykle niewielki kształt, który można umieścić w małej puszce. Składa się z pojedynczego, wydrukowanego obwodu. Dzięki współpracy marki z firmą Broadcom, jednostki od Raspberry są wyposażone w specjalnie przygotowany układ. Wraz z każdą kolejną wersją jest on unowocześniany, a m.in. jego prędkość działania jest sukcesywnie zwiększana. To jednostka o rozmiarach karty kredytowej, który może zostać zamknięty w eleganckiej obudowie. Raspberry Pi wydała na początku swojej działalności dwa typy urządzeń: model A oraz model B. Ten pierwszy posiadał własny port USB, nie był jednak wyposażony w wejście internetowe (Ethernet). Z kolei druga wersja posiadała podwójne wejście USB i dodatkową możliwość do podłączenia karty Ethernet. Po okresie testowym wydano także ulepszoną wersję modelu drugiego, którą nazwano model B +. Jej premiera odbyła się w 2014 roku. Dziś raczej już nie korzysta się z Raspberry Pi wydanych z pierwszej edycji – są trudno dostępne w sprzedaży i zostały wyparte przez nowsze generacje. Wśród kategorii Raspberry Pi dostępnych w sprzedaży wyróżnia się takie produkty, jak:

• Raspberry Pi 2,
• Raspberry Pi Zero,
• Raspberry Pi 3,
• Raspberry Pi 4,
• Raspberry Pi Pico,
• Raspberry Pi Zero 2 W,
• Raspberry Pi Pico W,
• Raspberry Pi Pico H,
• Raspberry Pi Pico WH.

Poniżej opiszę najpopularniejsze modele minikomputera Raspberry Pi.

Raspberry Pi 2

Dystrybucję modelu Raspberry Pi 2 rozpoczęto w 2015 roku. Zachowano ten sam układ i kształt, co w poprzedniej wersji minikomputera. W odróżnieniu do modelu poprzedzającego, model Raspberry Pi 2 B posiada nieco większą wydajność. Został wyposażony w pamięć współdzieloną o wielkości 1 GB. Ma także 4 porty USB i inne złącza, m.in. Composite RCA oraz złącze słuchawkowe jack. W uaktualnionych wersjach tego modelu, producent dołączył także wygodny port HDMI, dzięki któremu można od razu przesłać obraz do monitora czy telewizora. Minikomputer obsługuje większość popularnych systemów przeznaczonych na mała komputery, np. Raspbian, Windows 10 IoT Core czy Arch Linux.

Raspberry Pi Zero

Raspberry Pi Zero to kolejna, unowocześniona wersja platformy komputerowej. Jest to model o bardzo małych kształtach. Bryła została znacząco zmniejszona. Waga całkowita urządzenia do tylko 9 gramów. Jednostka została wyposażona w pamięć SDRAM o wartości 512 MB. Posiada jeden port USB w standardzie 2.0 i pojedyncze złącze mini HDMI. Posiada także standardowe złącze GPIO x 40, przez które urządzenie może być zasilane. Druga możliwość to wykorzystanie portu micro USB. Ma także wyjście Composite PAL oraz NTSC.

Raspberry Pi 3

Kolejny model dostępny w trzech wersjach, tj. 3B, 3B+ i 3A+. W zależności od typu, wyposażony został w złącza jack, HDMI czy porty USB 2.0. Obsługuje Androida, Windowsa 10 IoT Core, Raspbiana czy NOOBS’a. Nośnikiem danych jest standardowo karta micro SD. Posiada jednostkę Broadcom BCM2837 lub BCM2837B0. W modelu 3A+ nie zastosowano portu Ethernet, umożliwiającego nawiązywanie łączności z siecią. Zamiast tego model posiada WiFi oraz moduł Bluetooth 4.2.

Raspberry Pi 4 model B

To ultra-wydajny minikomputer, który został wyposażony w znakomite komponenty. Połączenie różnych modułów sprawia, że Raspberry Pi 4 model B jest typem o klasę wyższym, niż poprzednik oznaczony numerem 3. Przykładowo, Raspberry Pi 4 Model B posiada wielowątkowy procesor o zadowalającym taktowaniu 1,5 GHz. Ma także szereg użyteczny portów: posiada moduł HDMI, Porty USB 2.0 i 3.0 czy złącze Gigabit Ethernet. Od 2020 roku produkowany także w wersji z 8GB pamięci RAM. Dodatkowo jednostka została wyposażona w moduły: Bluetooth i WiFi. Nośnikiem danych w komputerze Raspberry Pi 4 model B jest w wersji podstawowej pamięć flash (używa się karty microSD). Bryła jest zdumiewająco mała – to ok. 8,5 cm na 5,6 cm. Komputer waży zaledwie 46 gramów. Można zainstalować na nim użyteczny system operacyjny, np. Windows 10 IoT Core, Ubuntu MATE czy Android. Do Raspberry Pi 4 model B można podłączyć aż dwa osobne wyświetlacze, np. monitory komputerowe. Obecność kilku gniazd USB sprawia, że bez problemu zastosujemy dodatkowe akcesoria dobierane pod kątem naszych preferencji – np. mysz komputerową, głośniki czy klawiaturę.

Raspberry Pi Pico

To płytka deweloperska wyposażona w 2-rdzeniowy procesor Arm Cortex. Nie jest to zatem kolejny model komputera, a coś na wzór Arduino, czyli platformy programistycznej. Służy do nawiązywania prostych komunikacji. Posiada własny mikrokontroler i wbudowaną pamięć typu SRAM. Może być programowany w języku C/C++ lub MicroPython. Jest świetnym narzędziem do przekucia swoich umiejętności programistycznych w praktykę. Dzięki urządzeniu można stworzyć swój własny system alarmowy, kontroler świateł drogowych i innych sprzętów elektronicznych. Programowalna płytka posiada m.in. czujnik temperatury, gniazdo microUSB, przycisk funkcyjny i 53 złącza:

• 2 – SPI,
• 2 – I2C,
• 2 – UART,
• 3 – ADC 12-bit,
• 16 – PWM,
• 8 – PIO.

Niedrogi komputer Raspberry – do czego się przydaje?

Minikomputer Raspberry PI to użyteczny sprzęt elektroniczny, który ma bardzo wiele przeznaczeń użytkowych. Pozwala uczyć się programowania, dając szansę na przetestowanie swoich umiejętności w praktyce. Komputer to urządzenie w pełni programowalne, przy czym może być również wykorzystywane do standardowego eksplorowania zasobów sieciowych. Nie ma większych trudności, aby wchodzić na różne strony internetowe, czy przeglądać skrzynkę elektroniczną na jednostce typu Raspberry. Urządzenie może łączyć się z innymi urządzeniami. Nic nie stoi na przeszkodzie, aby np. podłączyć do płytki kamery, czujniki i inne sprzęty elektroniczne. A jak wygląda zasilanie tego sprzętu? Raspberry Pi może być zasilane na różne sposoby, choć najczęściej wykorzystuje się do tego celu port micro USB, albo USB typu C, o ile nasza „malinka” została już w niego wyposażona. Można także ładować sprzęt przy użyciu GPIO czy POE, ewentualnie przy pomocy dodatkowej nakładki dostępnej do zakupienia oddzielnie.

Funkcjonalność minikomutera Raspberry Pi – dodatki, złącza i akcesoria

Nowoczesny komputer Raspberry Pi bez problemu może zastąpić jednostkę stacjonarną. Z tego też powodu jest polecany dla użytkowników domowych. Możemy wybierać pomiędzy różnymi wersjami produktu – choć jeśli chcemy uzyskać możliwie najbardziej optymalną jakość użytkową, warto wybrać jednostki o dużej pamięci i lepszym taktowaniu procesora, np. Raspberry Pi 4. Podłączenie komputera nie jest trudne, a rynek akcesoriów dla Raspberry Pi jest zdumiewająco duży. Do minikomputera można podłączać np. użyteczne obudowy, zewnętrzne kamery i inne sprzęty peryferyjne. Znajdziemy także specjalne, dedykowane wyświetlacze, czujniki, zasilania, chłodzenie, automatykę, moduły szyfrujące, interfejsy, oświetlenie, a nawet regulatory czasowe. Raspberry nie pracuje z wbudowanym zegarem czasu rzeczywistego, dlatego komputer musi określić czas innymi metodami – np. pytając o to użytkownika. Moduł RTC rozwiązuje ten problem.

Jakim użytkownikom przydaje się Raspberry? Podsumowanie

Raspberry Pi wyposażony w szereg urządzeń peryferyjnych i dodatków może być traktowany jako pełnoprawny komputer osobisty. Bez problemu odtworzymy na nim filmy w wysokiej rozdzielczości, uzyskamy dostęp do gier komputerowych czy skorzystamy z popularnych komunikatorów internetowych. Zminiaturyzowany sprzęt początkowo służył przede wszystkim do celów edukacyjnych, będąc świetną platformą dla programistów i studentów. Z czasem jego użyteczność zaczęła się poszerzać. Dużym plusem komputerka (określanego czasami także nettopem), jest niewielka waga. Można go zabrać wszędzie – mieści się nawet w niedużej kieszeni od spodni. Jest energooszczędny, tani i pozwala na wygodne przeglądanie sieci. Nie jest co prawda tak wydajny, jak duże jednostki PC – ale mimo to twórcy spod brandu Raspberry robią wszystko, aby każda kolejna wersja była coraz wydajniejsza.