Raspberry Pi
Krajem 2018. godine, Raspberry je na tržište pustio svoj Raspberry Pi 3 Model A+ zasnovan na istom čipu kao i osam meseci ranije predstavljen Raspberry Pi 3 Model…
Odložite Pi 4, stigao je novi Pi.
Konačno se dešava. Naslednik popularnog, ali zastarelog Raspberry Pi 4 Model B je konačno stigao – prikladno nazvan Raspberry Pi 5 Model B biće dostupan za kupovinu do kraja oktobra. Provodeći neuobičajeno dugo vremena na čelu – četiri godine – i dobivši značajno pojačanje 2020. godine izdavanjem modela od 8 GB, legenda koja se povlači je zaista imala dugu vladavinu.
Uzbuđenje oko pojavljavanja na tržište novih Raspberry Pi uređaja je uvek ogromno – njihovi proizvodi, oblikovani godinama podrške od strane zajednice (i dobre proizvođačeve podrške) predstavljaju pravi način na koji razvoj tehnologije i treba da funkcioniše. Od savršeno stabilnih SBC-ova sa potpuno razvijenim operativnim sistemima do Raspberry Pi Pico MCU ploče koja je omiljena u zajednici još od svog debija 2021., jednostavnost upotrebe i visoko uglađeno korisničko iskustvo razlikuju ponudu kompanije od ponude njenih rivala.
Raspberry Pi dibag sonda koju ovde analiziramo sasvim dobro objašnjava svojim imenom sopstvenu svrhu: to je open-source debug sonda koja ima i UART i ARM SWD interfejs, i sve to po veoma atraktivnoj ceni od 12 dolara.
Kako single board računari napreduju i postaju sve moćniji, tako i njihova upotreba kao zamena za desktop postaje sve realističnija. Ranije smo govorili o tome – i o nekoliko kompanija koje plasiraju na tržište svoje proizvode kao sposobne za tu nameno i pritom izvršavaju taj zadatak sa različitim nivoima uspeha. Iako još nisu u potpunosti postigli taj cilj (sa izuzetkom nekih SBC-ova baziranih na Intel-u koji zadiru u teritoriju desktop računara i po performansama i po ceni), ARM SoC-ovi ipak ubrzano sustižu svoju x86 konkurenciju, a u nekim vrhunskim slučajevima ih čak i nadmašuju.
Ali što je i inače tekovina tehnologije, ono što je nekada bio sam vrh naših postignuća vremenom se polako preliva u jeftinije modele, omogućavajući pojavu mnogih tehnologija u potrošačkoj zoni. Rekavši to, nije teško shvatiti neverovatno niske cene i (relativno) moćne performanse koje donose moderni SBC-ovi. Naravno, Raspberry Pi je bio pokretač trendova i pre njegove pojave bilo je neverovatno teško dobiti bilo kakvu ozbiljnu „disposable“ računarsku snagu. Danas, sa toliko dostupnih modela, SBC računari su tržište samo za sebe.
Uprkos žestokoj konkurenciji, najnoviji predstavnik u Raspberry Pi portfoliju, nazvan Pi 4B (naš prikaz se može naći ovde), ostaje jedna od najmoćnijih i najpopularnijih ploča na tržištu. Naravno, pojavio se širok spektar aksesoara za taj model, od kojih su neki praktično neophodni, zahvaljujući nažalost lošim termalnim performansama samog Pi-a. Kućišta su popularna, jer štite SBC od prašine, što je od početka generalno izgledalo kao dobra ideja.
Na tržištu zasićenom pločama, rashladnim rešenjima za njih i kutijama u koje možete ugurati i jedne i druge, kako da se istaknete?
Uvek je interesantan spoj dve velike ideje. Adafruit je spojio svoj Feather ekosistem sa Pico RP2040 SoC. Nešto slično smo već videli u BPI pico W gde du se susreli ESP32 mikrokontroler i RPi Pico format.
Ono što o ovom spoju treba reći je da je integracija RP2040 u Feather ekosistem veoma dobro osmišljena. Dodat je StemmaQT I2C port za povezivanje sa mnoštvom StemmaQT periferija. Tu je i 3.7/4.2V LiPoly Battery USB punjenje, koje omogućava nezavisnost projekta od mrežnog napajanja. Oblik ploče je u Feather standardnu, što omogućava direktno povezivanje svih FeatherWing dodataka, ali u isto vreme onemogućava direktno plug-in povezivanje u proizvode namenjene za PR Pico ploče. Posledica ove geometrije je i smanjen broj pinova u odnosu na pravu RPi Pico RP2040 ploču, ali se to nije pokazalo kao bitan problem u ovom slučaju.
Postoji odlična podrška za CircuitPython i Arduino, kao i korektna podrška za MicroPython, sa tim da u nekim slučajevima nema namenski napisanih „drajvera“ za FeatherWing ploče.
U primeru koji smo mi uradili u MicroPython-u. da bi demonstrirali sam Feather RP2040, mali problem je bila sh1107.py biblioteka za ispis na FeatherWing Oled sh1107 monohromatski ekran rezolucije 128×64 pixela. Komunikacija sa ekranom je I2C. Posebno se pokazala problematična GFX.py biblioteka, koju Adafruit održava samo za CircuitPython, dok je namensku MicroPython verziju ostavio u stanju od pre par godina. Naša preporuka je da se u Adafruit ekosistemu ipak koristi CicuitPython verzija Pythona za koju Adafruit brine o svim potrebnim bibliotekama.
SBC su sjajni. Čitajući našu opsežnu listu SBC recenzija koje smo kreirali u proteklih nekoliko godina, može se primetiti naša ljubav prema ovim malim sistemima koji omogućavaju svima da koriste IoT sisteme i kreiraju različite projekte zasnovane na tehnologiji servera. Istovremeno, određeni modeli su se pokazali vrednim ozbiljne industrijske upotrebe zahvaljujući svojim širokim IO kanalima i pouzdanosti. SBC takođe troše impresivno malo energije, pri čemu modeli sa najviše energije retko zahtevaju više od 15 W pod najvećim opterećenjem, pa ih je lako napajati.
Nažalost, tu struju obično obezbeđuje prekidačko napajanje koji se priključuje na obližnju utičnicu i isporučuje energiju preko USB porta – što znači da ne postoji ništa što štiti od nestanka struje i gubitka podataka ili potpunog prekida rada. Osim desktop UPS-a pune veličine, nema mnogo toga što se može učiniti u borbi protiv prekida napajanja – ali s obzirom na činjenicu da je kompaktna veličina jedna od najvećih prednosti SBC-a, lako je shvatiti zašto je velika, glomazna kutija za rezervnu bateriju uvek neprikladno rešenje.
U današnjem pregledu razmatramo rešenje za ovaj problem – SunFounder’s PiPower – mali i elegantni UPS sistem dizajniran za SBC koji se lako montira. Iako to nije prvi uređaj te vrste, svakako je najsređeniji od svih koje smo do sada videli. SunFounder nam je besplatno poslao ovaj uređaj u svrhu prikaza.
Unutar kutije se nalazi dosta delova – svi zavrtnji i postolja, akrilna pozadinska ploča, šrafciger i sam PiPower modul. Dva visokokvalitetna pletena kabla (jedan Tipe-C i jedan Micro USB) za povezivanje UPS-a na SBC su takođe uključena u set – što je odličan detalj. Ovi kablovi su izuzetno kratki, što je savršeno za uredan setap (možete li uopšte lako nabaviti ovako kratke kablove?) uz zauzimanje minimalnog prostora.
Već smo nekoliko puta smo se sretali sa tendencijom pregrevanja modernih SBC-a u člancima koje smo pisali u prošlosti. Ozbiljno, ovim malim elektranama je potrebna neka vrsta hlađenja – bilo pasivno ili aktivno – da bi zadržale svoje vrhunske performanse u dužem vremenskom periodu.
Neki od njih dolaze sa osnovnim hladnjakom, dok drugi ne. Poslednju grupu stoga većina korisnika često ostavlja da se pregreju i “trotluju”, što ozbiljno smanjuje performanse. Rad na ne baš prijatnih 80°C, iako je tehnički bezbedno, nije najbolja praksa i sigurno ne čini ništa dobro za CPU.
Većina rešenja za hlađenje SBC računara dolazi u jednom od dva oblika: mali hladnjak ili mali hladnjak sa ventilatorom na njemu. Iako je ovo prilično efikasno za SoC-ove sa niskim TDP-om, ostavlja malo prostora kada se on overklokuje.
SunFounder ima nešto drugačije rešenje za hlađenje koje su nam i poslali – Raspberry Pi 4 IceCube. To je pravi mali sistem zasnovan na toplotnoj cevi sa radijatorom i RGB (danas sve mora biti) ventilatorom. Izgleda kao minijaturna verzija hlađenja desktop računara – i to je divno. Montaža je bila prilično jednostavna – pošto se hladnjak drži zakačen na četiri kraka tačno iznad CPU-a, RAM-a, Ethernet i USB kontrolera. IceCube koristi masivne termalne jastučiće za spajanje dna hladnjaka – što čini korišćenje termalne paste izazovom – ali u našim testovima obezbeđeni termalni jastučići su bili savršeni!
Na ovogodišnjem Sajmu tehnike u Beogradu, prvi izložbeni dan na našem štandu u Hali 1A bio je posvećen SBC računarima. Predstavili smo četiri reprezentativna modela koji po našem uverenju u ovom trenutku predstavljaju sam vrh ponude, kada se u obzir uzme tehnološko/cenovni odnos i njihova dostupnost.
Posetioci našeg štanda su mogli videti:
Banana Pi M5 + BPI RT8822CS WiFi/BT adapter, Radxa Zero, Banana Pi M4 u akrilnom kućištu i Raspberry Pi Zero 2W.
Iako nam je ideja bila da SBC računare rangiramo, na bazi naših testova, ali uzimajući u obzir i mišljenje posetilaca štanda, u razgovoru sa njima smo došli do zaključka da bi bilo kakvo poređenje bilo neizvodljivo, jer svaki od prikazanih modela ima drugačiju aplikativnu namenu. Time sva četiri modela treba posmatrati kao naš pobednički izbor.
Kada je Raspberry Pi predstavio svog Pico-a baziranog na RP2040 (32 bit Cortex M0+ dual core, 125MHz, bez hardverskog floatpointa i DSP-a), bilo je samo pitanje trenutka kada će Adafruit u svojo Feather seriji iskoristiti isti čip. U približno istom formatu pločice kao i Raspberry, Adafruit je spakovao RP2040, dodavši mu i jednu NEOPIXEL diodu na GPIO16.
Interesatno je da je na ploči za sebe našao mesto i jedan STEMMA QT konektor, pa je time omogućena upotreba i direktno vezivanje ogromne baze Qwiic, STEMMA QT i Grove I2C urežaja bez lemljenja.
Bez obzira što se gotovo svi pinovi mogu koristiti za I2C, UART ili SPI komunikaciju, imajte na umu da se ujednom trenutku mogu povezati samo dve periferije – što je ogranišenje RP2040.
Posebni začin RP2040 su state mašine i način na koji je realizovan PWM na svim pinovima. Da se ne bi ponavljali, preporučujemo da pročitate detaljno uputstvo na Adafruit sajtu.
Factor 202 je dizajniran za upotrebu kao kompaktni industrijski kontroler za IoT edge. Ugrađeni digitalni i analogni I/O (DIO & AIO), kao i kapacitivni ekran osetljiv na dodir,…
Factor 201 je ultra-kompaktan industrijski ARM računar, koji pokreće Raspberri Pi Compute Module 4 (CM4). Za razliku od standardnog Raspberri Pi 4, CM4 koristi industrijske, potpuno standardizovane komponente sa dužim životnim ciklusom i boljim upravljanjem toplotom. Integracija CM4 omogućava Factoru 201 da dovede fleksibilnost, lakoću izrade prototipa i performanse Raspberri Pi veličine dlana na industrijski nivo. U srcu Factora 201 je Quad-Core Cortex-A72 (ARM v8) 64-bit SoC. Možete da konfigurišete sistem sa do 8 GB RAM-a, 32 GB ugrađene eMMC memorije i M.2 SATA disk jedinicom do 2 TB. Factor 201 je idealan kao računar opšte namene, industrijski kontroler, gateway ili IoT uređaj.
Svi volimo naše Rapsberry Pi 4, ali nije tajna da se oni pregrevaju. To je tako bolno. To je uvek glavna pritužba svakog vlasnika jednog od ovih SBC-a – a u našem prethodnom prikazu Raspberry Pi 4 otkrili smo da ovi problemi nisu samo kozmetički, već negativno utiču na performanse zbog termalnog „trotlovanja“.
Postoji dosta jakih razloga da odlučite da Pi 4 držite u kućištu – držite ga time podalje od prašine i podalje od bilo kakve nezgodne ESD struje. Ovo se sve svodi na to da je kućište gotovo neophodno – ali većina kućišta, uključujući zvanično Pi 4 kućište, samo pogoršava situaciju. Tokom našeg testiranja, Pi je izuzetno lako dostigao svoju tačku „trotlovanja“ od 80 stepeni i to u roku od samo nekoliko minuta nakon što su njegova četiri jezgra dostigla puni takt od 1,5 GHz. Zbog njega performanse mu značajno opadaju, okrećući A72 jezgra koja su vrhunac u svojoj klasi protiv njih samih. Videli smo benčmarke u kojima sistemi sa manjim, ali toplotno efikasnijim A52 jezgrima pobeđuju Pi ko u slučaju „kornjače i zeca“ iz čitanki. Slabija jezgra jednostavno nikada ne usporavaju.
Kućišta za hlađenje su stoga neophodna za ovaj SBC, a danas imamo Waweshare Pi 4 rashladno kućište sa nama. To je jednostavnan sistem – dve ploče od brušenog aluminijuma i dva ventilatora. Magija je, međutim, u tome koliko sve to dobro funkcioniše.
Digilent je nedavno predstavio MCC DAQ za Raspberri PI za precizno merenje napona, korišćenje termoparova i IEPE (piezoelektrični merači) merenje, plus dodatni analogni i digitalni I/O. Dizajnirani za aplikacije za testiranje i merenje koje su u skladu sa Raspberri Pi HAT standardom, MCC DAQ Hats omogućavaju prikupljanje podataka pri čemu dimenziono ostaju u malom formatu, i na sve to se mogu nadograđivati. Aplikacija za MCC 118 Voltage Measurement DAQ HAT i Raspberri Pi pokazuje kako se očitava linearni izlaz sa senzora magnetnog polja.
Još jednom, Raspberry Pi je kreirao odličan proizvod koji ima svoje mesto u asortimanu, pružajući dobru zamenu za vodeće Raspberry Pi modele u većini projekata koji ne zahtevaju mnogo grafičke obrade. Pogodio je savršenu nišu i verovatno će bolje pristajati ovim aplikacijama od moćnijih Pi modela, uglavnom zbog manje zagrevanja, niske potrošnje i manjeg formata. Sve u svemu, iako ni slučajno nije desktop računar, Pi Zero 2 W je izuzetno sposoban sistem za upotrebu u projektima po ceni koja je vodeća u industriji.
MS Visual Studio Code je odlično okruženje za rad u Phyton programskom jeziku, pa samim tim i za razvoj aplikacija za sve „MicroPhyton“ sisteme. Za početni rad u Phyton okruženju, po pravilu se preporučuje Thonny IDE (https://thonny.org/), međutim, treba istaći da je za profesionalnu primenu industrijski standard ipak MS Visual Code Studio (MSVSCS), koji pored MicroPhyton-a omogućava i rad u C/C++ jeziku.
Prvi start Raspberry Pi Pico pločice sa Thonny IDE je automatizovan i time je i potpunim početnicima omogućeno pokretanje sistema direktno iz kutije. MSVSC iako robusniji, traži od korisnika podešavanje u par jasnih koraka. Zbog svoje modularnosti i jake podrške zajednice koju ima MSVSC tu je par plug-inova koji postupak instalacije i sam kasniji rad čine izuzetno ugodnim.
MicroPhyton firmever
Raspberry Pi Pico pločica dolazi bez Phyton firmvera na sebi i to važi za gotovo sve MicroPhyton sisteme i pločice, pa fajl treba preuzeti sa sajta https://micropython.org/download/, tako što se izabere željeni sistem među ponuđenim. U trenutku pisanja ovog teksta aktuelna je verzija 1.17 za Raspberry Pi Pico sa nazivom: rp2-pico-20210902-v1.17.uf2. Sve što treba uraditi je da se se preuzet fajl prebaci u root direktorijum Raspberry Pi Pico pločice. Postupak je jednostavan. Treba pritisnuti dugme BOOTSEL na samoj pločici.
Ne puštajući dugme, Raspberry Pi Pico pločicu USB kablom treba povezati sa računarom. Čim dobije napajanje, zbog pritisnutog dugmeta, RPP ulazi u mod u kome se ponaša kao eksterni disk. Sada treba kopirati rp2-pico-*****.uf2 fajl na RPP. Nakon prebacivanja fajla, RPP treba diskonektovati sa računara i ponovo ga nakon toga povezati, ali ovaj put bez pritisnutog BOOTSEL dugmeta. Raspberry Pi Pico je sada spreman za rad u MicroPhyton okruženju.
Još jedna godina je prošla od poslednjeg našeg prikaza i na tržište izlaze novi i uzbudljivi proizvodi kompanije Raspberry Pi. Većina njih se odnosi na ono što biste i očekivali – poboljšanja i nove funkcionalnosti već uspostavljene serije SBC-a Raspberry Pi. Već smo prikazali jedan od njihovih novijih modela – računar Raspberry Pi 4B u jednom od naših prethodnih izdanja. Ali se sada čini da kompanija ulazi u novi segment proizvoda kojim su odavno dominirali Arduino i TI. Razvojni sistemi MCU-a tradicionalno postoje uz single-board računare i prisutna je određena konkurencija između ova dva polja. Sa Raspberri Pi Pico, mikrokontrolerskim razvojnim sistemom kompanije Raspberry Pi, možda ćemo videti početak novog poglavlja na ovom tržištu.
Sa time u mislima, pređimo na prikaz. Raspberry Pi nam je još jednom ljubazno dostavila primerke za prikaz ovog proizvoda. Paket koji smo dobili bila je koverta sa nekoliko malih ploča upakovanih u traku za prenos. Ovo je bilo iznenađujuće, ali i izuzetno pametno rešenje. Troškovi pakovanja su ovim smanjeni na apsolutni minimum (što od srca pozdravljamo) i omogućavaju minimalnu cenu od 4 USD. Ova cena ga čini jednim od najjeftinijih razvojnih sistema koji je danas dostupan, a koji je ipak uspeo da se probije daleko iznad svoje cenovne klase – ovde smo videli karakteristike koje nedostaju na sistemima koji su višestruko skuplji. (Ipak, nije li to baš ono što je Raspberry Pi uradio sa svojim originalnim SBC modelima?)
Hubor je serija dodataka za Raspberri Pi kompanije Xinguard, relativna novost u svetu SBC-a, koji su prve proizvode predstavili 2019. Oni su ovu liniju proizvoda lansirali kao Indiegogo kampanju, prikupivši dovoljno novca od strane onih koji su želeli da ih podrže ne bi li razvili nekoliko različitih kućišta i dodataka za SBC.
Kada nas je Xinguard kontaktirao i ponudio da pošalje nekoliko uzoraka da bi ih prikazali, bili smo vrlo zaintrigirani. Iako nikada ranije nismo čuli za kompaniju, nakon sprovedenih on-line istraživanja, bili smo poprilično zainteresovani za jedinstveni sistem kućišta koji su nam ponudili.
Takođe bismo želeli da iskoristimo ovu priliku da primetimo da su naša mišljenja u ovom prikazu potpuno nepristrasna i na njih ne utiče nijedna treća strana, uključujući kompaniju koja nam pruža jedinice.
Raspberry Pi 4 Model je izašao pre par nedelja, donoseći veliki skok u performansama i mogućnostima u poređenju sa svojim prethodnicima. Mi smo naš Desktop Kit dobili besplatno, direkno od Raspberry Pi Fondacije za ovaj review.
Raspberry Pi koji je upravo predstavljen tržištu je predstavnik nove generacije Rospberry Pi 4, i značajno je brža i mnogo sposobnija verzija populatnog industrijskog računara na jednoj ploči (single-board computer). Sa cenom koja se kreće od samo $35 za najslabiji model, on omogućava kreiranje ekonomičnih industrijskih IoT rešenja, ubrzavajući time digitalnu transformaciju kroz celu industriju.
U ponudi su varijante od 1GB, 2GB i 4GB, pa Rospberry Pi 4 može služiti kao low-cost, low-power embedded kontroler, ali i kao Linux radna stanica sa svim mogućnostima. Prvi put će biti moguć i razvoj i implementacija industrijske IoT aplikacije na jednoj hardverskoj platformi.