Begyndervejledning til Raspberry Pi

Det er de små ting, der tæller.

Mange sætter spørgsmålstegn ved, hvad udtrykket Internet of Things (IoT) betyder, eller hvad det faktisk repræsenterer. Enkelt sagt er IoT et udtryk for kategorisering af alt, hvad der kan oprette forbindelse til Internettet. Dette inkluderer dit Alexa, HomePod, Android-ur, Samsung smart køleskab og mange flere. Selvom du er klar over, at IoT er et udtryk, der er beregnet til at beskrive en gruppe små enheder, der forbinder til internettet, der taler med hinanden, er det stadig ret uklart, hvordan disse små enheder rent faktisk gør, hvad de gør.

Derimod ved alle generelt, hvad en Macbook eller en computer gør, og hvad de er i stand til at gøre. Interessant nok er det indre af disse IoT-enheder meget lig de computere, vi bruger hver dag, hvilket inkluderer en behandlingsenhed, hukommelse, netværk og / eller bluetooth-modul og nogle andre sensorer.

Hvad mange mennesker ikke er klar over, er, hvor let det er at lave din egen IoTenhed ved hjælp af en lille computer. Faktisk spekulerer du måske på, om der overhovedet findes en let tilgængelig, billig og kraftfuld lille computer. Den gode nyhed er, at den faktisk eksistererog det er virkelig stærkt.

Raspberry Pi er PRÆCIS det.

Raspberry Pi er en lille computer, der passer godt ind i din hånd. Lad dig ikke narre af dens størrelse og se bare på hardwarespecifikationerne for den nyeste (3+) generation af Raspberry Pi.

  • 1,4 GHz 64-bit quad-core ARM Cortex-A53, 1 GB RAM
  • 2,4 / 5 GHz dobbeltbånd 802.11ac trådløst LAN, 10/100 / 1000 Mbps Ethernet
  • Bluetooth 4.2
  • 4 USB-porte, fuld HDMI-port, kombineret 3,5 mm lydstik og kompositvideo-port, 40 GPIO-ben
  • Micro SD-kortspor, VideoCore IV 3D-grafikkerne, Camera interface (CSI), Display interface (DSI),

Som du kan se, huser dette lille udyr en Quad-Core CPU, hurtigt trådløst, bluetooth-modul og nok RAM til at gøre de fleste ting, du gør på din computer. Endnu bedre koster dette kun $ 35, eller omkring en rimelig middag ude (eller 3 avocado toasts i SF).

Raspberry Pis har en interessant navngivningskonvention. De er kategoriseret efter en kombination af modelnavn og generation. Modelnavne inkluderer A, A +, B, B +, Zero og Compute Module (Compute Module er hovedsageligt beregnet til industrielle applikationer, så vi vil ikke røre ved det i denne artikel).

Hver model adskiller sig fra tilgængelige stik og hovedkortets størrelse. Der er hidtil bygget forskellige generationer, som stort set er kategoriseret efter tal fra 1 til 3. Hver generation er hovedsageligt differentieret af chipens ydeevne. Den nyeste og mest kraftfulde version hedder Raspberry Pi 3+ Model B + .

Som reference er her nogle billeder, der viser, hvilke dele der er tilgængelige i hver af modellerne.

Hver model har sine egne afvejninger. For eksempel er Raspberry Pi Model Zero den mindste af dem alle og bruger kun i gennemsnit 100 mA (0,5 W) strøm. (Et gennemsnitligt skrivebord huser en 200 ~ 1400W strømforsyning). Men den huser kun en enkeltkerne-CPU, har lavere RAM og mangler en fuld HDMI-port.

Den mindre størrelse gør det dog muligt at passe ind i flere rum, hvilket gør det nyttigt til at bygge enheder, der er plads- og strømbegrænsede. Så at have flere modeller at vælge imellem øger dine muligheder for dit projekt.

Hvilken software kører den?

Desværre kører Raspberry Pi ikke Mac OS X eller Windows. I stedet kører den en version af Linux kaldet Raspbian. Du kan vælge at installere Raspbian på et micro SD-kort selv med NOOBS-installationsprogrammet eller købe et forudindlæst micro SD-kort som det her. Når du tilslutter micro SD-kortet med Raspbian installeret og tænder Raspberry Pi, får du følgende indlæsningsskærm:

Som du kan se, ser skrivebordet ud som et almindeligt skrivebord på din store pc. Som standard får du en webbrowser, terminal, billedfremviser, lommeregner og mange flere funktioner.

Raspbian giver dig også mulighed for at installere masser af software fra sit eget open source-softwarelager uden omkostninger. Processen med at installere en software er også ret enkel. Du kan bruge apt-get- kommandoen, en populær Linux-kommando til at installere software fra forskellige arkiver, til at installere al tilgængelig software.

For eksempel sudo apt-get install scratch2installerer det populære scratch programmeringssprog. Gennemse forskellige arkiver og StackOverflow, og du vil snart indse, at du kan gøre næsten hvad som helst med disse enheder.

Hvad kan du faktisk gøre med dette?

Ok, så nu har du en lille computer, der kører en masse gratis software. Hvad kan du faktisk gøre med det? Nå, her er et let og sjovt Python-projekt, som jeg har implementeret med en gruppe mellemskoleelever som en del af en kodningsklasse.

Ved hjælp af en Raspberry Pi-kompatibel temperatur- / fugtigheds- / trykføler med LED-skærm lærte jeg begrebet tilfældighed ved hjælp af tilfældige farver på LED-skærmen snarere end tal. Mine studerende elskede, hvordan de visuelt og fysisk kunne interagere med deres egen kode. Du kan se videoen af ​​projektet her:

Ved hjælp af den samme enhed byggede vi også en lommeregner, spilenhed, vejrstation og meget mere. Jeg fandt dem en meget nyttig og omkostningseffektiv måde at undervise indledende programmering på for unge studerende. Jeg planlægger at dække detaljerne i mine læseplaner i en artikel en anden gang.

En af mine kolleger i Stanford byggede en tilpasset Raspberry Pi-sikret espressomaskine for at beskytte vores dyrebare kaffe. Ideen ligner noget en Raspberry Pi-sikret dørlås som set her.

Der er mange, mange artikler om brug af en Raspberry Pi til at opbygge sjove og nyttige IoT-enheder. Her er nogle af dem, jeg fandt: Raspberry Pi Security Camera, Raspberry Pi Media Center, Raspberry Pi Code Club.

Afslutter

Jeg håber, at denne artikel giver nogle grundlæggende indsigter i, hvad Raspberry Pis er, hvordan de er bygget, og hvad de bruges til. Jeg håber også, at denne artikel afmystificerer noget, hvad IoT virkelig betyder.

I det væsentlige er IoT en bevægelse til at forbinde millioner af små ting ved hjælp af Internettet, og Raspberry Pi er en af ​​måderne til at drive disse små ting. Jeg tror virkelig, at fremtiden ligger i IoT, og jeg håber, at alle prøver at deltage i at bringe det et skridt nærmere os.

Det er de små ting, der tæller, hundreder af dem. - Cliff Shaw.

Dette er min første artikel om Medium! Enhver kommentar til rettelser, forbedringer og bifald er meget værdsat!