Най-добрите аналози на Raspberry Pi. Как са свързани Raspberry Pi и роботите? Впечатления от употреба

Проектът Raspberry е основан през 2011 г. и първоначално е предназначен за използване в образованието. Предполагаше се, че това ще бъде малка партида евтини компютри за преподаване на основите на компютърните науки и програмирането. Съвсем неочаквано за създателите, проектът стана изключително популярен, а ентусиастите намират широко приложение за тези едноплаткови мъници.

Сърцето на този малък компютър е процесорната архитектура ARM, така че повечето операционни системи, използвани в него, са базирани на Linux. Основната официална операционна система за Raspberry Pi е . Това Linux дистрибуциябазиран на Debian и оптимизиран за използваните хардуерни компоненти. Наборът от приложения и помощни програми, събрани в тази дистрибуция, е основен и е предназначен главно за въвеждащо изучаване на възможностите на компютъра.

Уебсайтът на проекта съдържа различни операционни системи, налични за инсталиране на Raspberry Pi 2. Някои от тях имат разширена функционалност и дори могат да се справят с офис работа, а някои са тясно специализирани, сглобени за специфични задачи, разпределения. По-долу е даден списък на основните проекти на общността на Raspberry Pi, които имат стандартна инсталация:

• Ubuntu Mate;
• Ubuntu Snappy;
• OSMK;
• LibreELEC;
• RiskOS;
• Windows 10 IoT Core.

Размери и спецификации

Raspberry Pi е наистина едноплатков миникомпютър с уникални не само технически, но и размерни характеристики.

За втора версия на Raspberry Pi те изглеждат така:

• габаритни размери 8,56 на 5,65 сантиметра;
• ARM процесор с четири ядра и работна честота 900 мегахерца;
• Графична подсистема Videocore 4;
• размер оперативна памет- един гигабайт;
• захранване чрез микро-USB конектор;
• Четец на SD карти;
• HDMI видео изход;
• 3,5 мм аудио жак;
• Ethernet RJ-45, стандартен кабелен конектор със скорост на трансфер на данни до 100 Mb/s;
• четири порта USB версии 2,0.

Кратък преглед на основните налични операционни системи

Система, базирана на Debian OS пакети. Леката среда Mate се използва като графична обвивка. Версията работи на Raspberry Pi версии 2 и 3, базирани на стабилната версия на Ubuntu 16.04. Съдържа пълен комплект софтуер, включително безплатно офис пакет LibreOfficeи браузър Firefox. Поддържа Wi-Fi и хардуерно видео ускорение, използвайки програмата като медиен плейър VLC.

Друга версия на ОС, базирана на стабилния клон на Ubuntu. Това е значително намалена версия на оригиналната система. Включва необходими инструментиразработка за Интернет на нещата (IoT) и е предназначен, наред с други неща, да работи върху Raspberry Pi. Идеално подходящ за изпълнение на проекти умен дом.

Медиен център с отворен код

Тази дистрибуция се нарича накратко OSMC, основната й цел е да я използва като медиен център. Модифицирана Коди. Той се различава от стандартния в лек набор от библиотеки, който въпреки това ви позволява лесно да разположите медиен сървър, базиран на Raspberry Pi. Разработката е базирана на Debian OS пакети, благодарение на които има широка поддръжка за инструменти за споделяне на файлове през мрежови протоколи.

LibreELEC

Втората версия на базирана на Kodi дистрибуция, специализирана за работа с медийно съдържание. Поддържа дистанционно управление и има висока скорост на работа.

Рискова ОС

ОС, разработена от Acron Computers през миналия век. Впоследствие именно тя създава процесорната архитектура ARM, на която е базиран този миникомпютър. Поддържа използването на набор от инструменти за разработка и има собствена софтуерна база, несвързана с Debian и други области на Linux.

Дистрибуция, базирана на проекта Fedora, безплатна версия на комерсиалния RedHat Linux. За разлика от Debian, основният формат на пакета на тази операционна система има разширение RPM. Специално оптимизиран за използване на ARM процесори и съдържа няколко среди за разработка на софтуер.

Windows 10 IoT Core

Благодарение на високата му популярност дори Microsoft насочи вниманието си към този миникомпютър и разработи специална версия на „десетката“. Проектът е доста „суров“ и няма същите функции като Ubuntu Mate голяма основадрайвери за външна периферия, който може да бъде свързан към Raspberry Pi.

Най-новите разработки на ОС

Raspberry все повече се позиционира като устройство, което може да се използва в „умен дом“. С малки размери и широки възможностинастройки, тази платформа представлява интерес за компании, развиващи се в тази обещаваща област. След Microsoft, вездесъщият Google. През 2016 г. беше официално обявено началото на разработката на приложения за Raspberry Pi Android. Макар че стабилна версияВсе още не са пуснати, има няколко неофициални версии, които ви позволяват да инсталирате Android TV или Android 6.0 OS на вашия Raspberry Pi 2.

Успоредно с това се разработват още две операционни системи - хромИ платноходка, които също ви позволяват да използвате приложения за Android с apk разширения. Последният, между другото, по едно време беше активно подкрепен в Русия с цел разработване на конкурентен мобилен операционна системас домашни корени.

Функции за инсталиране на ОС

Платката Raspberry идва без предварително инсталирана операционна система. Следователно инсталирането му е първата задача, пред която е изправен потребителят. Основен съществуващи версииоперационни системи с кратки характеристики бяха дадени по-горе.

За инсталиране ще ви трябва SD карта с НУБИ, специална програма за инсталиране, съдържаща няколко комплекта за разпространение, препоръчани от разработчика на платката. Можете да закупите такава карта, като в този случай NOOBS и OS Raspbian вече ще бъдат инсталирани на нея, или можете да я направите сами. За да направите това, ще трябва да използвате обикновен компютър със свързан четец на карти и след като изтеглите NOOBS от официалния уебсайт, да го подготвите сами.

Самостоятелно инсталиране на OS Raspbian

Важно е да запомните това харддискняма вградена и операционната система ще се съхранява на SD карта. Процес стъпка по стъпка самоинсталациякакто следва:

Микрокомпютрите Raspberry Pi 2 и Pi 3 завладяха света и създадоха огромен интерес към едноплатковите микрокомпютри. Тяхната простота, преносимост и достъпност ги правят отличен избор за майстори и деца. Но не всеки иска Пи. Ако имате нужда от нещо различно, можете да го намерите, като разгледате аналозите на Raspberry Pi.

Преди да разгледаме аналозите на Rapberry Pi, нека поговорим защо бихте искали да закупите друг едноплатков компютър. Raspberry Pi Model B има 900 MHz четириядрен процесор, 1 GB RAM, 4 USB порта, един HDMI порт, Ethernet порт, интерфейс за дисплей, MicroSD слот и GPU за графика. Може да работи както с Linux, така и с Windows 10 и струва $35.

Първата версия на Raspberry Pi има още по-лоши спецификации: 700 MHz процесор, 256 или 512 MB RAM и само един или два USB порта. Някои от по-ранни версиинямат конектор за организиране локална мрежа. Pi 2 и особено Pi 3 е огромна крачка напред.

Основната причина е, че има много решения, които осигуряват повече мощност. Те имат повече бързи процесори, повече RAM, по-добри графични процесори и повече конектори. Ако вашият проект се нуждае от нещо повече от минимален компютър, тогава има смисъл да се обмислят аналози на Raspberry Pi. И разбира се, винаги е интересно да се използва нещо, което е извън масовата мода. Нека да разгледаме други миникомпютри с Linux.

Най-добрите аналози на Raspberry Pi и Pi 2

1. BeagleBone Black ($30)

Операционната система Linux се зарежда за по-малко от 10 секунди и можете да започнете да разработвате в рамките на 5 минути само с един USB кабел. Може да работи с Debian, Ubuntu или Android. Много разработчици вече са реализирали своите идеи с помощта на това устройство.

1 GHz процесор, 512 MB RAM, 4 GB вътрешна памет, 3D графика и mini-HDMI порт означават, че можете да превърнете BeagleBone в преносим. игрова конзола, робот контролер и много други. BeagleBone има огромно хранилище от проекти, които можете да изтеглите и използвате на вашата дъска, те имат всички инструкции и изображения. Вградената карта с памет дава известно предимство пред Respberry Pi, който изисква карта с памет.

2. ODROID-C1+ ($48)

ODROID нарича своя модел C1+ най-мощния едноплатков микрокомпютър и в същото време най-достъпния. И са прави. Абсолютно не може да бъде победен за цената. поддържа стартирайте Ubuntu, Fedora, Debian, ArchLinux и OpenELEC го прави изключително универсално решениеза такава малка дъска. Той също така поддържа вградена поддръжка на Android, което означава, че не е нужно да го правите допълнителни настройки, какъвто е случаят с Pi.

Но малкият размер налага своите ограничения: четириядрен 1,5 GHz процесор, видео ускорител Mali GPU, 1 GB RAM, конектор Gigabit Ethernet, 5 USB порта, слот за MicroSD карти, HDMI порт и IR порт. Всичко това се побира на дъска с размер на длан. Има и пет I/O конектора, което го прави ефективно електронно устройство за създаване на прототипи. Едно от хубавите неща е, че е съвместим с ODROID HiFI, който е цифрово-аналогов преобразувател, който ви позволява да възпроизвеждате цифрово аудио на по-старо HiFi оборудване.

3. UDOO Dual Basic ($99)

Dual Basic, въпреки че е най-малкият размер в линията UDOO, все още е страхотен. 1 GHz процесор, 1 GB RAM, 2D и 3D видео ускорители, HDMI изход, два microUSB порт, две USB-A порт, вграден четец на SD карти, както и аудио изход ви позволяват да направите всичко, което искате от тази платка. Устройството е съвместимо и с Android.

Също така си струва да обърнете внимание на друг продукт от линията UDOO-Neo. Той съчетава функционалността на Raspberry Pi и Arduino и също така включва 9-осен сензор и WiFi модули Bluetooth. Linux микрокомпютрите от линията UDOO могат да бъдат отлично решение.

4. Radxa Rock2 Square ($100)

Ако имате нужда от повече мощност, Rock2 може да ви я осигури. Четириядрен процесор, 2 или 4 GB RAM, 16 или 32 GB памет твърди дискове, SATA съвместим, Bluetooth 4.0, HDMI порт, Ethernet конектор, жак за слушалки. Когато става въпрос за мощност, той побеждава Raspberry Pi.

Серията Rock е предназначена основно за работа с Android и Firefox OS, но можете да стартирате и други дистрибуции на Linux, особено интересна е възможността за стартиране Kali Linuxтъй като често се използва за тестване за проникване.

5. NanoPC-T1 ($67)

Ако търсите евтино решениес отлична производителност, тогава NanoPC може да е подходящ. Четириядрен процесор с тактова честота 1,5 GHz от Samsung, 1 GB RAM, 8 GB вътрешна памет, HDMI и аудио порт, Ethernet слот и порт за SD карта. А поддръжката за Android и Linux означава, че ще бъде трудно да се измисли проект, който да не може да се направи на NanoPC-T1.

Платката също поддържа добавяне на LCD сензорен екран, както и камера. Което отваря много възможности за реализиране на проекти. Например, можете да направите игра с вграден екран или система за домашна сигурност, както и редица други аксесоари и полезни модули на достъпни цени.

6. MinnowBoard MAX ($145)

Всъщност има две налични версии на MinnowBoard, едната за $140, а другата за $100. Допълнителни $40 добавят 2GB RAM, в сравнение с 1GB. И двете версии включват 1,33 GHz двуядрен процесор, графична карта Intel Graphicsс HDMI изход, micro SD порт, два USB порта, конектор за свързване трудно SATA2 устройство.

Това е дори малко по-добро от устройствата от UDOO, поради възможността за свързване на допълнителни твърди дисковеможе да се конкурира с настолни компютри. Тази функция не е налична на Raspberry Pi.

7. ODROID-XU4 ($120)

Друга интересна платка от ODROID, XU4 консумира много енергия, но също така е една от само двете в този списък, които имат 2GHz осемядрен процесор, което е два пъти повече от мощността на Pi. И струва много по-малко от другия вариант. USB 3.0 портовете означават, че можете да използвате тази малка платка за извършване на сериозни изчисления. Тук е концентрирана толкова много мощност, че е необходим вграден вентилатор на радиатора.

Другите характеристики включват 2 GB RAM, три USB порта, MicroSD порт, Gigabit Ethernet и HDMI порт. Микрокомпютърът може да работи както с Linux, така и с Android, включително Android версия 5.0. Тук можете също да инсталирате някоя от добавките на ORDROID.

8. pcDuino4 Set-Top Box ($25)

Една от най-честите употреби на Raspberry Pi е създаването на медиен център, използвайки системи като Kodi. Ако всичко, от което се нуждаете, е начин за интерфейс с вашия телевизор, тогава pcDuino е чудесно решение. Това е малка дъска без много звънци и свирки. 1,6 GHz четириядрен процесор, Mali GPU, 1 GB RAM, 8 GB вътрешна памет, Wifi модул и поддръжка за 4k HD видео през HDMI.

PcDuio4 идва с дистанционно управление дистанционно, които можете да използвате заедно с инфрачервен портза управление на медиите. Има и AV вход, ако искате да го използвате на по-стар телевизор. Като цяло, ако имате нужда от миникомпютър за приемник, това ще бъде перфектно решениена най-ниска цена.

9. Banana Pi ($35)

Много подобен на Raspberry Pi, миникомпютърът Banana Pi може дори да стартира системно изображение от Raspberry. Но има малко по-добри характеристики. Четириядрен процесор, 1 GHz, 1 GB RAM, HDMI порт, Gigabit Ethernet порт, SATA порти 3 USB порта. Ако искате можете да се свържете HDD, тогава Banana Pi ще бъде най-доброто решение.

Универсалността на дъската Banana Pi със сигурност я прави добър избор за начинаещи. Въпреки че не е толкова евтин, той е по-близо до евтините решения.

10. Cubieboard4 ($144)

Това е едно от най-скъпите устройства в нашия списък. И вероятно очаквате страхотна производителност от него и това е, което ще видите. Има осемядрен процесор с честота 2 GHz, 2 GB RAM, до 64 GB вътрешна памет, 1080p и 4K видео изход, вграден 300 Mbit WiFi адаптер, Bluetooth 4.0 и също прозрачен пластмасова кутия. Ако искате да направите нещо базирано на едноплатков компютър, можете да го направите с cubieboard4.

Поддръжката на 4K видео означава, че тази платка е страхотен медиен център, но 2GHz процесорът може да се използва по-ефективно за игри, автоматизация и други творчески проекти. Cubieboard е сравнително нов, така че все още няма много документация и примери, ако не сте уверени в уменията си, това може да бъде предизвикателство.

Статията предоставя информация за популярната линия миникомпютри Raspberry pi. Описани са принципът на действие, областите на приложение и е направен подробен преглед функционални характеристики различни модели Raspberry pi2, Raspberry pi3, Raspberry pi модел B.

Малина и умен дом

През 2011 г. Raspberry Pi Foundation пусна първия в света миниатюрен, но пълноценен компютър, проектиран от Дейвид Брабен. Размерът на това устройство е сравним с размерите банкова карта. В същото време техническите му параметри отговарят на най-висок клас компютри от 2005-10 г.

Една от най-привлекателните характеристики на тази технология е нейната достъпност. Цена базови модели(модел A) е в района на 25 щатски долара, а по-напредналият (модел B) е около 35 щатски долара. Разбира се, на вътрешния пазар това оборудване е малко по-скъпо поради високите вносни мита и данъчни облекчения, но все пак цената на Raspberry не е сравнима с подобно мащабно оборудване.

Второто важно предимство е неговата феноменална икономичност. Raspberry Pi 2 консумира цели 1 ват електричество на час, докато неговият настолен аналог консумира поне 250 вата.

Какво може Raspberry и как работи?

операционна Малина система Pi – Debian Linux, на този моментПочти всички модели идват с предварително инсталирани специална системанаречен Raspbian. В допълнение към всичко, Midori, офис пакет (аналог на незаменимите World и Excel) Koffice, се използва като браузър.

Как може да се използва такова оборудване?

Представеният пример за структура се състои от централно изчислително устройство (наричано по-нататък сървър), свързано с периферни модули чрез интерфейс RS485. Във всеки ключова стаяУ дома е инсталиран контролер, който интерпретира входящите сигнали и ги предава на изпълнителни механизми на различни домакински уреди. Това могат да бъдат детектори за наблюдение, устройства за настройка и контрол или сензори за защита.

Предимствата на подобна структура са да осигури определена автономия на периферията, която да изпълнява възложените задачи дори при напускане централно устройствоне работи. И елементарното опростяване на задачите за полагане на кабелни мрежи. Един UTP кабел ще бъде положен от сървъра до всеки контролер. Командите за управление ще се изпращат по един чифт проводници, а останалите 3 чифта ще се използват за захранване на самите контролери и задвижващите механизми под техен контрол.

Централният сървър на системата е Raspberry Pi, на който е инсталиран WEB интерфейс, свързан с външни мобилни устройства за управление – смартфон, таблет, лаптоп. Достъпът до ресурса се осигурява чрез вход и парола от Интернет, Wi-Fi или локален Ethernet. Повечето софтуери имат способността да разграничават нивата на достъп на администраторски и потребителски.

Модулът Raspberry Pi комуникира с контролерите чрез UART порт, към който е свързано съвпадащо устройство - адаптер към интерфейс RS485. IN последни моделитози интерфейс е реализиран в основна конфигурация. Освен това възможността е реализирана GSM връзкимодем за комуникация с мобилен оператор, предоставящ услуги за достъп на доставчика в глобална мрежа.

Освен това има радиомодул, чиято основна задача е обвързването споделена мрежарадиосензори и радиоконтролни панели.

Стандартна система„Умен дом“, базиран на Raspberry Pi, може да включва следните елементи:

• Контролер за температура и влажност за 8 канала. Събира показания за състоянието на параметрите чрез детектор DHT22 и 7 сензора тип DHT11.
• Четириканален термостат. Този термостат може да контролира параметрите на четири отделни линии на натоварване, както отопление, така и охлаждане. Параметрите могат да се задават директно на контролера или през WEB интерфейса на сървъра.
• Радиомодул – използва се за получаване на данни от 10 радиосензора и емулиране на 5 радиоключодържателя;
• Универсален контролер, може да се използва за наблюдение и управление на напоителни, отоплителни системи и др. има 2 входа за свързване на детектори за влажност (DHT22) и температура (DHT11).

Повече подробности за функционирането на описаната система можете да видите тук:

Преглед на Raspberry Pi 2, Pi 3 модел B

Процесор ARM Cortex-A7 с тактова честота 900 MHz и 4 ядра на борда. Размерът на RAM е доста респектиращ дори по съвременните стандарти - 1 GB. Платката интегрира графичен чипсет - VideoCore IV 3D и звуков контролер. Това прави възможно използването на устройството като универсален мултимедиен сървър в .

Външни интерфейси:

HDMI - основната разлика от предишните разработки, замени аналоговия RCA видео изход. Остава обаче възможността за свързване на телевизор през 3,5 мм жак. Необходимо е допълнително да закупите адаптерен кабел (струва около 5 долара).

Друга разлика от моделите от предишното поколение е наличието на системни файлове. Има още Lan порт и 4 USB порта, които могат да захранват външни устройстваток от 1,2 A всеки. За да направите това, самият Raspberry Pi трябва да бъде свързан към специален мрежов адаптер, което ще осигури ток от 2 A.

В сравнение с версии 1 и 2, Raspberry Pi 3 не е претърпял радикална модернизация. Въпреки това еволюцията на развитието на ключови технически индикатори е значителна. Основната разлика е високопроизводителният четириядрен 1,2 GHz ARM процесор Cortex-A53. Според разработчиците, създаването на такъв процесор, базиран на едночиповата платформа Broadcom BCM2837, е увеличило неговата производителност с 50%, като в същото време е напълно съвместим с предишните версии.

Основните комуникационни интерфейси включват:

• Bluetooth 4.1;
• Wi-Fi 802.11n;
• 4 USB;
• HDMI;
• 40 пинов GPIO.

Цената на устройството не се е променила, все още същите 35 долара плюс доставка от официален дилърВъв Великобритания.

Raspberry Pi незаменим уредза тези, които самостоятелно инсталират и конфигурират системи Smart Home.

Raspberry Pi е иновативен продукт от английски разработчици. Основната им цел беше да популяризират компютърно образованиесред общото население, да направи програмирането по-широка и по-достъпна дисциплина и да насърчи повече хора да създават нещо ново, използвайки нови технологии.

Името на продукта Raspberry Pi означава "малинов пай", компанията производител по този начин подчерта, че този компютър е предназначен предимно за деца.

Какво представлява това изобретение и какво е приложението на Raspberry Pi в съвременния свят, ще говорим за това по-долу.

Характеристики на компютъра Raspberry Pi

Устройството Raspberry Pi е малък компютърпод формата на една дъска без корпус. Разработчиците насърчават децата и възрастните да обръщат внимание не само на използването на компютри, но и да ги изучават отвътре, а също така предлагат да използват въображението си и да направят другите нещо свое, използвайки този компютър.

Според разработчиците устройството Raspberry Pi трябва да работи следните образователни цели:

• да заинтересува учениците да развиват умения за програмиране;
• допринасят за начинанията на младите програмисти;
• помогнете на опитни компютърни учени да открият нови хоризонти и да направят нови постижения в областта на програмирането.

В родната страна на Raspberry Pi, Обединеното кралство, пълен комплект може да бъде закупен само за £75. Самият комплект се състои от следните компоненти:

• най-мини Малинов компютър Pi модел B;
• микро CD (8 гигабайта);
• клавиатури;
• оптична мишка;
• Адаптер за микро CD карта;
• захранване;
• HDMI кабели и микро USB.

Първата партида Raspberry Pi е произведена в Средното кралство, но от края на 2012 г. производството е изцяло прехвърлено в Обединеното кралство, в завод в Pencoed (Уелс). Средно заводът произвежда около 40 хиляди мини-компютри Raspberry Pi на седмица.

Спецификации на Raspberry Pi

И така, какви са те спецификации този уникален компютър без кутия, нека разберем:

Използване на компютър Raspberry Pi за дома

Най-често използваният модел миникомпютър Raspberry Pi е Model B с 215 MB RAM. с Ethernet поддръжка. Има и друга модификация на устройството, при която компонентите са разположени по-компактно, има и четири USB порта, броят на GPIO входните и изходните портове е значително по-голям и липсва композитен видео изход.

Приложенията на компютъра Raspberry Pi са доста широки. Въпреки факта, че това устройство не е много мощно, то все пак е пълноправен компютър. Ако имате нужда от машина за решаване на прости проблеми, които не изискват използването на мощни изчислителни ресурси, тогава можете безопасно да свържете Raspberry Pi към устройството стандартни машинни елементи:

• монитор;
• мишка;
• клавиатура;
• връзка с всяка дистрибуция на Linux OS.

У дома можете да използвате устройството Raspberry Pi за следните цели:

• Създаване домашен медиен сървър;
• като сървър за съхранение на данни;
• като „мозъчен тръст“ за автоматизирани машини или роботи;
• като сървър домашна автоматизация(или системи за интелигентен дом).

Както виждаме, обхватът на приложение на Raspberry Pi за лични нужди може да бъде различен. По принцип това са теснопрофилни задачи, свързани с работата на програмисти или други разработчици. И ако говорим за широко разпространение, тогава си струва да се запознаете с характеристиките на използването на Raspberry Pi за системи за домашна автоматизация или т.нар. умен дом. Нека да разгледаме практическата страна на този въпрос.

Всяка система за домашна автоматизация или така нареченият умен дом е доста сложна и многоструктурна. В допълнение към факта, че е проектиран да изпълнява определени сценарии, които са му дадени от потребителя, той има способността да приема собствени собствени решенияв определена извънредна ситуация. Смело можем да кажем, че такава система има заложбите на изкуствения интелект.

Много хора днес прилагат концепцията за „умен дом“ за всичко, например:

• GSM алармени системи;
• сензор за воден поток;
• управление на светлината, сензори за движение и др.

Всички тези явления могат да бъдат част от структурата на домашната автоматизация, но не могат да я съставят отделно.

Системата за домашна автоматизация („интелигентен дом“) включва следните компоненти:

• централен сървър;
• той е свързан чрез интерфейс RS485 към контролери, които се намират във всяка стая и зона на къщата;
• контролерите са свързани към определени управляващи устройства за защита, контрол и регулиране на работата на системата.

Тази мрежова архитектура на тази система е добра, защото собственикът на дома не трябва да прекарва неудобни проводници от всяко устройство към сървъра, а просто свързва контролерите, към които са свързани, чрез един UTP кабел. Една двойка от проводниците му се използва за RS485 интерфейс, а другите захранват сензори и контролери. Струва си да се отбележи, че работната структура е проектирана по такъв начин, че ако един или повече от контролерите се повредят или дори работата на централния сървър е нарушена, това няма да повлияе на работата на системата като цяло.

И мини-компютърът Raspberry Pi в тази система и е централният сървър. На него трябва да инсталирате уеб сървър, с помощта на който всеки потребител, използващ своето мобилно устройство (смартфон, таблет или лаптоп), ще може да използва обикновен браузър, за да има данни за всички процеси, които се случват в къщата и управлява тези процеси. Потребителят има достъп до сървъра с потребителско име и парола чрез домашна локална мрежа или чрез глобална мрежа, ако е влязъл през Wi-Fi устройство.

ДА СЕ сериен порт UART устройства чрез съответстващо устройство чрез RS485 интерфейс свързват контролери, които са оборудвани различен комплектизходи или входове. Можете също така да свържете GPS модел към същия интерфейс и да го използвате за достъп до системата чрез мобилен или стационарен телефон, ако потребителят е в район, където няма достъп до Интернет. Достъпът е разрешен и чрез парола, както в предишния случай. Друго устройство в мрежата е радио модул, с които можете да се свържете с обща системавсички радио сензори и дистанционни управления.

И така, настоящата версия на системата за домашна автоматизация, базирана на компютъра Raspberry Pi, се състои от централен сървър и контролери с интерфейс RS485, които са необходими за комуникация със сървъра. Описанието им изглежда така:

Сега нека разберем как устройството Raspberry Pi е използвано от изобретателите за създаване на иновативни продукти. Нека разгледаме някои от тях.

Кано конструктор

Детският конструктор Kano не е просто обикновен конструктор, той е модулен компютър; дори дете може да сглоби такъв пъзел. Дизайнерският комплект включва следното:

Така дори дете може да сглоби сам компютър, който след това да се свърже с монитор или телевизор чрез HDMI порт.

Този конструктор първоначално е създаден за деца, но вече е популярен сред възрастните. Средствата за разработването и реализирането на този проект бяха набрани чрез платформа за набиране на средства за творчески изобретения. Благодарение на сглобен компютърМога извършете следните действия:

• запис на музика;
• гледайте видеоклипове в HD формат;
• писане на програми;
• създайте свои собствени игри.

Летателно устройство SkyJack

Други изобретатели, базирани на компютъра Raspberry Pi, създадоха дрона SkyJack, който се управлява чрез Wi-Fi връзка. Такова устройство е способно да взема височина на хеликоптер, да проследява траекториите на военните хеликоптери и да ги контролира, а също така може да се използва за прихващане на радиосигнали и създаване на смущения. Но въпреки тези възможности, устройството е одобрено за масова употреба поради малкия си обхват.

Попи: извънземен робот

Роботът Poppy е създаден чрез 3D принтиране Френската компания INRIA Flowers. Роботът се управлява от миникомпютър Raspberry Pi. Дизайнът на робота повтаря биологичната структура на човека, има стави, гръбначен стълб и сухожилия, походката му е подобна на човешката, ходи, стъпвайки от петата на пръстите и равномерно насочвайки центъра на тежестта си.

Какво е No More Woof?

Не Още Woofе устройство, което все още е в етап на разработка и е създадено на базата на Raspberry Pi. С негова помощ собственикът ще разбере какво иска кучето му. И така, устройството ще бъде прикрепено към главата на животното и ще работи на принципа на електроенцефалографа, т.е. чете информация от главата на кучеи го прехвърлете на собственика чрез Raspberry Pi. Все още не е известно кога ще бъде готово подобно устройство и как точно ще се използва, но подобни слушалки, макар и не толкова напреднали, вече са използвани от професионални водачи на кучета.

Всички виждат, че с настъпването на новото хилядолетие интересът към компютрите сред новото поколение и след това е изключително потребителски. Децата не искат да се учат да програмират и да създават нещо ново, а искат да бъдат изключително „потребители“. Разработчиците на Raspberry Pi са уверени, че тяхното устройство ще върне предишния интерес на хората към изучаването на компютърни науки и ще ги принуди не само да използват нови технологии, но и да ги създават.

Преди около две години Raspberry Pi Foundation пусна доста интересно устройство - едноплатков компютър, малко по-голям от банков бележник. пластмасова картана много атрактивна цена. Новият продукт веднага придоби огромна популярност; опашката от предварителни поръчки за него се разтегна за няколко месеца.

Raspberry Pi се предлага в две версии: модел "A" и модел "B". И двете версии са оборудвани с процесор ARM11 Broadcom BCM2835 с тактова честота 700 MHz и 256 MB / 512 MB RAM модул. Модел "A" е оборудван с един USB 2.0 порт, модел "B" - два. Модел "B" има Ethernet порт. Процесорът BCM2835 също включва графично ядро. Видео сигналът се извежда през композитен RCA конектор или чрез цифров HDMI интерфейс.

Файлова система, образ на ядрото и потребителски файловеразположени на SD, MMC или SDIO карта с памет. Най-голямата привлекателност на Raspberry Pi е ниската му консумация на енергия (5V / 700mA), наличието на GPIO входно/изходни портове с I2C, SPI, UART интерфейси, както и възможността за отдалечена работа през Ethernet.

В момента се предлага само модел “B” с 512 MB RAM и Ethernet поддръжка. Освен това той стана достъпен за продажба нова версия, който се различава от предишния модел „B“ с по-компактно разположение на компонентите, наличието на 4 USB порта, увеличаване на броя на GPIO входно/изходните портове и липсата на композитен видео изход. Външен видмодел “B” и новият модел на компютъра Raspberry Pi е показан на фиг. 1

За какво може да се използва такова устройство? На първо място, трябва да се отбележи, че Raspberry Pi е, макар и не много мощен, но в същото време доста пълноценен компютър. Като свържете към него монитор, клавиатура, мишка и инсталирате всякаква дистрибуция на операционната система Linux системиможе да се използва като настолен компютърза решаване на проблеми, които не изискват мощни изчислителни ресурси.

Raspberry Pi е доста подходящ за използване като домашен медиен сървър, сървър за съхранение на данни, „мозък“ на робот или машина, сървър за домашна автоматизация (или).

Появата на Raspberry Pi веднага предизвика фурор около това устройство. Когато страстите малко утихнаха и се появи на пазара на адекватна цена, реших да разгледам по-отблизо този миникомпютър. За мен Raspberry Pi беше интересен преди всичко от гледна точка на използване в система за домашна автоматизация, чиято идея беше „узряла“ дълго време и изискваше практическо изпълнение.

Използвам термина „домашна автоматизация“, защото силно не харесвам термина „умен дом“. Не, няма нищо лошо в термина „умен дом“, но напоследъктази концепция е силно изкривена.

Интелигентният дом е сложна „многоконтурна“ система, която в допълнение към изпълнението на различни сценарии, определени от потребителя, може да взема различни решения в зависимост от конкретна аварийна ситуация. С други думи, това е „мислеща“ (на ниво машина, разбира се) система. И напоследък наричам всичко „умен дом“ - например сензор за изтичане на вода, контрол на светлината с помощта на сензори за движение и т.н. Да, това са всички отделни компоненти на умен дом, но не и умен дом като цяло.

И така, нека разгледаме структурата на изграждане на система за домашна автоматизация с помощта на Raspberry Pi (фиг. 2).

Ориз. 2 Структура на изграждане на система за домашна автоматизация с помощта на Raspberry Pi (щракнете върху снимката за уголемяване)

Системата за домашна автоматизация се състои от централен сървър, свързан чрез интерфейс RS485 към контролери, инсталирани във всяка стая, и различни устройства за управление, наблюдение, регулиране и защита са свързани на свой ред към контролерите.

Предимството е мрежова архитектурае, че няма нужда да дърпате кабели от всяко устройство към сървъра, а е достатъчно да свържете контролерите, към които са свързани с един UTP кабел - една двойка проводници от които се използва за интерфейса RS485, а останалите двойки се използват за захранване на контролерите и сензорите. В допълнение, операционната логика е проектирана така, че повредата на който и да е контролер или дори централен сървър не трябва да влияе на производителността на останалата част от системата.

Raspberry Pi се използва като централен сървър на системата за домашна автоматизация. На него е инсталиран уеб сървър, чрез който потребителят от всяко комуникационно устройство (смартфон, лаптоп, таблет) чрез браузър може да получава информация за всички процеси, протичащи в къщата, и съответно да ги управлява. Достъп до уеб сървърКато въведете вашето потребителско име и парола, можете да го получите както от домашната локална мрежа, така и от интернет чрез Wi-Fi рутер.

Контролери с разнообразен комплект I/O. В допълнение, GSM модем може да бъде свързан към RS485 за достъп до системата чрез клетъчна или стационарна линия телефонна мрежав случай, че няма възможност за достъп до Интернет на мястото, където се намира потребителят. В този случай достъпът до системата също се осъществява чрез въвеждане на парола.

Друго устройство в мрежата RS485 е радиомодулът. Целта му е да се свърже с общата система за автоматизация на всички радиосензори и радио дистанционни управления.

На този моментРазработена е първата версия на система за домашна автоматизация, използваща Raspberry Pi. В допълнение към централния сървър, той включва няколко вида контролери, които имат RS485 интерфейс за комуникация със сървъра:

Осемканален контролер за температура и влажност. Контролерът ви позволява да събирате показания за температура и влажност от един сензор DHT22 и седем сензора DHT11;

Четириканален термостат (термостат). Контролерът може да управлява 4 товара, както в ръчно управление, и според зададените температурни параметри. Стойностите на температурата могат да се въвеждат директно на контролера или дистанционно чрез уеб интерфейса. Режимите на управление на директен и обратен канал позволяват контролерът да се използва както за управление на отопление, така и за охлаждане;

Радио модулът се използва за емулиране на радио ключодържатели и събиране на информация от радио сензори. Позволява ви да емулирате до 5 радио ключодържателя и да получавате данни от 10 радио сензора;

Универсален контролер. Има 4 независими входа и изхода и два входа за свързване на сензори за температура и влажност DHT11 и DHT22.

Там ще намерите и връзки към описание на инсталиране на софтуер за Raspberry Pi, както и материали, които описват технологията на производство на контролерите, разгледани по-горе. Бих искал да отбележа, че този проект е изцяло с нестопанска цел, с отворени източнициотносно схеми и софтуерни решения и с техническа поддръжка във форума.