Porady
Komputery jednopłytkowe (SBC), w tym Raspberry i Banana Pi, są bardzo popularne wśród hobbystów. Niedrogie minikomputery stały się również integralną częścią nauczania w wielu szkołach. W naszym poradniku dowiesz się, co je wyróżnia i jakie możliwości daje taki system.
Zwykły komputer stacjonarny charakteryzuje się modułową budową. Procesor, pamięć RAM, karta graficzna i płyta główna to w większości przypadków pojedyncze elementy. Pod warunkiem, że są kompatybilne, można je w razie potrzeby wymienić i zmodernizować sprzęt. Natomiast w przypadku komputera jednopłytkowego (SBC), takiego jak Raspberry Pi, wszystkie elementy potrzebne do działania oraz różne interfejsy, w tym LAN czy USB, są już przylutowane do płytki. Może on być rozbudowany o różne moduły poprzez interfejs GPIO (General Purpose Input Output).
Wymiary płyty są niewiele większe od karty kredytowej, dlatego też bywa ona określana jako mini-PC. Zasilanie odbywa się poprzez gniazdo USB, natomiast interfejs użytkownika zapewnia system operacyjny Linux o otwartym kodzie źródłowym. Zainstalowany jest na karcie micro SD. Cechą szczególną komputerów jednopłytkowych jest ich niska cena i różnorodne możliwości zastosowania, które sprawiają, że małe komputery są szczególnie atrakcyjne dla sektora edukacji. Wydajność płytki Raspberry czy Banana Pi nie jest porównywalna z komputerem stacjonarnym, ale należy pamiętać, że inne jest jej przeznaczenie.
Zastosowania komputerów jednopłytkowych
Komputery jednopłytkowe, takie jak Raspberry Pi nie są już tylko dla pasjonatów. Wysoki stopień wszechstronności w połączeniu z solidnym sprzętem sprawia, że system jest interesujący również w zastosowaniach profesjonalnych. Dzięki odpowiedniemu modułowi przekaźnikowemu i wykorzystaniu technologii Bluetooth 5.0, komputer jednopłytkowy może z łatwością podjąć się zadań w sektorze IoT. Odpowiednio wyposażony Raspberry SBC nadaje się również do sterowania lub wykorzystania jego funkcji w sektorze przemysłowym czy w automatyce budynków. Dostępne są nawet specjalne obudowy, które umożliwiają montaż na szynie DIN. Małe i niedrogie komputery jednopłytkowe są również popularne w pracach deweloperskich jako płytki prototypowe.
Raspberry Pi i inne komputery jednopłytkowe już dawno z powodzeniem stosowane są w edukacji. Niedrogie i solidne elementy doskonale nadają się do nauki podstaw informatyki. Niezależnie od tego, czy w planie zajęć znajduje się praktyczne zastosowanie języków programowania, czy też podstawy układów elektronicznych - SBC nadają się do realizacji wielu różnych projektów.
Mogą być również wykorzystywane w ramach różnych przedmiotów. Przykładowo, można sobie wyobrazić realizację projektu z informatyki i fizyki, a później napisanie o nim dokumentacji w języku polskim.
Raspberry Pi jest oferowane w kilku wersjach. Różnią się one procesorem, wielkością pamięci RAM oraz interfejsami. Jeśli chodzi o pamięć RAM, to do wyboru mamy modele o pojemności od 512 MB do 8 GB. Pamiętać należy, że późniejsza aktualizacja nie jest możliwa ze względu na konstrukcję.
W przypadku braku zakupu dedykowanego zestawu startowego, dostarczana jest tylko płyta bez zasilacza i obudowy. Do obsługi komputera jednopłytkowego wymagane są również co najmniej urządzenia wejściowe, monitor oraz karta SD, na której zainstalowany jest system operacyjny. W przypadku zastosowania w sektorze przemysłowym, w zależności od środowiska, może być konieczna specjalna obudowa, która wytrzyma niekorzystne warunki środowiskowe. Dla szkół i hobbystów dostępne są eksperymentalne obudowy, które zawierają różne czujniki i zintegrowany wyświetlacz. Nie zawsze jednak Raspberry SBC wchodzi w skład takich kompletów.
Nasza praktyczna rada: pilnuj temperatury procesora!
Procesory instalowane w komputerach jednopłytkowych takich jak Raspberry Pi są szczególnie energooszczędne i zazwyczaj nie wymagają aktywnego chłodzenia. Jeśli jednak SBC jest mocno obciążony, wartości temperatury mogą osiągnąć poziom krytyczny i uszkodzić płytkę. Dlatego należy je monitorować i w razie potrzeby zainstalować aktywny radiator.
Czy można zainstalować system Windows na komputerze jednopłytkowym, takim jak Raspberry Pi?
W zasadzie możliwe jest zainstalowanie na Raspberry Pi niestandardowej wersji systemu Windows. Komputer jednopłytkowy nie posiada jednak procesora x86, lecz oparty na architekturze ARM. Oznacza to, że musisz używać wersji systemu Windows odpowiedniej dla ARM. W Internecie można znaleźć szczegółowe instrukcje, jak zainstalować Windows na płytce Raspberry.
Jaka jest różnica między Raspberry SBC a Arduino?
Raspberry Pi to prawdziwy miniaturowy komputer. Ma system operacyjny i można instalować programy. Z kolei Arduino to czysty mikrokontroler. Podczas gdy skomplikowane zadania można wykonywać za pomocą Raspberry lub Banana Pi, mikrokontroler realizuje w kółko jeden program. Arduino, aby działać, musi być podłączone do komputera.
Jakie połączenia i interfejsy oferuje Raspberry Pi?
Wyposażenie może się różnić w zależności od modelu, np. Raspberry Pi 4B ma po dwa zewnętrzne porty USB 2.0 i USB 3.0 oferuje także port Gigabit Ethernet. Wewnątrz znajdziemy 3,5-milimetrowe złącze jack, dwa złącza micro-HDMI, złącze USB typu C dla zasilania, interfejs DSI do podłączenia wyświetlacza oraz złącze CSI dla kamery. W zestawie znajduje się również zintegrowany moduł WLAN i Bluetooth.
Ile pamięci RAM warto wybrać?
To zależy od tego, do czego chcesz wykorzystać swój Raspberry SBC. Do prostych eksperymentów wystarczą już wersje z 512 MB RAM. Im bardziej złożone i rozbudowane zadania, tym więcej pamięci RAM potrzebujesz. Ogólnie rzecz biorąc, nigdy nie zaszkodzi wybrać sprzęt RAM o jeden stopień wyższy, aby mieć pewną rezerwę na przyszłość.