Raspberry PI Computer: was das ist und was es Neues gibt

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Raspberry PI: was das ist und was es Neues gibt

Industrie 4.0 setzt auf den Raspberry Pi Computer. Der Einplatinen-Computer, der seinen Namen nach der Raspberry Pi Foundation trägt, wurde jedoch einst für Schüler und Studenten entwickelt.

Der Raspberry Pi Computer näher erklärtWer hat’s erfunden?Verschiedene Modelle des Raspberry Pi ComputersTypische Anwendungen für den Raspberry Pi ComputerAusblick: Das gibt es Neues bei Raspberry Pi

Raspberry Pi Computer: Mini-Computer als Alleskönner

Bis 2022 wurden über 45 Millionen Raspberry Pi Computer verkauft. Sie existieren in vielen verschiedenen Modellen und können für diverse Anwendungen genutzt werden. Das Besondere: Der Raspberry Pi Computer bringt alle nötigen Komponenten auf einer Leiterplatte mit.

Lediglich das Netzteil ist noch separat. Entwickelt wurde der erste Mini-Computer dieser Art durch die Raspberry Pi Foundation, die dem Gerät auch seinen Namen gab.

Auch wenn der Computer eigentlich für Schüler und Studenten entwickelt wurde, die ihn im Übrigen auch heute noch benutzen und dafür sogar eigene Einführungsveranstaltungen an den Hochschulen besuchen, spielt der Raspberry Pi inzwischen auch für Industrie 4.0 eine wichtige Rolle.

Der Raspberry Pi Computer näher erklärt

Der Computer im Mini-Format verzichtet auch nichts und gilt als vollwertiger PC. Auf einer einzigen Leiterplatte finden sich die gesamten elektronischen Komponenten, die für die Nutzung des Computers relevant sind. Aufgrund seiner Bauart, die nur noch das Netzteil als separate Komponente führt, wird der Raspberry Pi auch als Einplatinen-Computer bezeichnet.

Die Raspberry Pi Foundation entwickelte das Gerät, das Anfang 2012 auf den Markt kam, um Bewerbern für den Studiengang Computerwissenschaften der Cambridge University den Einstieg zu erleichtern. Es sollte verstärkt auf die Praxisinhalte eingegangen werden, daher sollte der Mini-Computer im Scheckkartenformat das Programmieren auch für Laien deutlich leichter machen.

Die clevere Entwicklung wurde bisher mit mehreren Preisen ausgezeichnet und ist dank ihrer Einfachheit in niedrigen Preisklassen erhältlich. Für die günstigsten Varianten müssen nur rund 30 Euro eingeplant werden.

Die Linux-Distributionen dienen hierbei als Betriebssystem, der Einstieg in Shell Scripting, Physical Computing, Linux und in das Programmieren wird erleichtert. Die zahlreichen Anwendungen sind kaum im Einzelnen zu benennen, zumal beinahe täglich neue Anwendungen hinzukommen.

Unter anderem wird der Raspberry Pi Computer für diese Bereiche genutzt:

  • Mediacenter
  • Web- und Überwachungskamera
  • Streaming-Server
  • Desktop-Rechner
  • NAS-Heimserver mit Energiesparfunktion

Die Anwendung als Desktop-Rechner ist möglich, da der Anschluss eines Monitors an den Raspberry Pi Computer vorgenommen werden kann. Damit ist auch das längere Arbeiten problemlos und komfortabel.

Wer hat’s erfunden?
Die im November 2008 in Cadecote in England gegründete Raspberry Pi Foundation arbeitet nicht gewinnorientiert, sondern ist auf Gemeinnützigkeit ausgelegt. Mit der Gründung setzte sich das Unternehmen das Ziel, möglichst vielen Menschen den Zugang zu digitalen Technologien zu ermöglichen.
Nachdem 2012 die erste Version des Mini-Computers veröffentlicht worden war, entwickelte sich diese rasch zum international gefragten Alleskönner.
Die Foundation nutzte die mit dem Verkauf erzielten Gewinne dafür, das System weiterzuentwickeln und junge Leute zu erreichen, die an die Computer-Technologie und an das Programmieren herangeführt werden sollten.
Zur Nutzung des Raspberry Pi Computers werden inzwischen Schulungen abgehalten, die sich auch an die Dozenten der Hochschulen richten.
Die Lehrenden sollen in der Lage sein, ihren Schülern und Studenten die Einzelheiten im Umgang mit dem Raspberry Pi zu erklären, sodass das System sinnvoll im Unterricht eingesetzt werden kann.
Zur Nutzung des Raspberry Pi Computers werden inzwischen Schulungen abgehalten. (Foto: AdobeStock -_412338488 Daniel CHETRONI) Zur Nutzung des Raspberry Pi Computers werden inzwischen Schulungen abgehalten. (Foto: AdobeStock -_412338488 Daniel CHETRONI)

Verschiedene Modelle des Raspberry Pi Computers

Nachdem der Raspberry Pi Computer auf den Markt kam, wurde er ständig weiterentwickelt. Inzwischen ist er seit zwölf Jahren erhältlich und es gibt so viele Modelle, dass diese unmöglich alle aufgezählt werden können.

Wir beschränken uns daher an dieser Stelle auf eine Auswahl der bekanntesten Versionen und ihrer Eigenschaften:

Versionen von Zero bis PI 2

Preis in USD RAM in MB Pins GPIO-Pins Verbindungen Card-Slot
Zero W/WH 10 512 40 26 USB: 1

WLAN: Broadcom BCM43143 2,4 GHz, b/g/n

Bluetooth: 4.1 LE

MicroSD
Zero 2 W 15 512 40 26 USB: 1

WLAN: 2,4 GHz, 802.11 b/g/n

Bluetooth: 4.2 LE

MicroSD
1 Modell A+ 20 512 (256) 40 26 USB: 1 MicroSD
1 Modell B+ 35 512 40 26 USB: 4

LAN: 10/100 Mbit/s

MicroSD
2 Modell B 35 1024 40 26 USB: 4

LAN: 10/100 Mbit/s

MicroSD
2 Modell B v1.2 35 1024 40 26 USB: 4

LAN: 10/100 Mbit/s

MicroSD

Compute Module 3 und 4

Preis in USD RAM in MB Pins GPIO-Pins Verbindungen Card-Slot
3 Mod. A+ 25 512 40 26 USB: 1

WLAN: Broadcom BCM43455 2,4 u. 5 GHz, ac

Bluetooth: 4.2 LS LE

MicroSD
3 Mod. B 35 1024 40 26 USB:

LAN: 10/100 Mbit/s

WLAN: Broadcom BCM43143 2,4 GHz, b/g/n

Bluetooth: 4.1 LE

MicroSD
3 Mod. B+ 35 1024 40 26 USB: 4

LAN: 10/100/1000 Mbit/s

WLAN: Broadcom BCM43455 2,4 u. 5 GHz, ac

Bluetooth: 4.2 LS LE

MicroSD
4 Mod. B 35 75 1024 - 8192 40 26 USB: 3 x 2.0, 2 x 3.0

LAN: 10/100/1000Mbit/s

Broadcom BCM54213PE

WLAN: Broadcom/Cypress CYW43455 2,4 u. 5 GHz, b/g/n/ac

Bluetooth: 5.0 LE

MicroSD
Verschiedene Betriebssysteme mit oder ohne grafische Benutzeroberfläche können auf dem Raspberry Pi genutzt werden.

Jedes Linux ist zusätzlich installierbar, wenn es entsprechend kompiliert worden ist.

Meist wird hier Raspberry Pi OS verwendet, das einst als „Raspian“ bekannt wurde. Es ist das offizielle Betriebssystem der Raspberry Pi Foundation. Mit Windows 10 kompatibel sind sämtliche neuen Versionen.

Zusätzlich gibt es diese Betriebssysteme:

  • Ubuntu Mate
  • Ubuntu Core
  • Kali Linux
  • Arch Linux
  • Windows 10 in der Small-Devices-Version

Typische Anwendungen für den Raspberry Pi Computer

Seine extreme Wandlungsfähigkeit bescherte dem Raspberry Pi Computer seine Beliebtheit. Er ist für viele verschiedene Szenarien nutzbar und wird heute in Schulen und an Hochschulen für die praktische Ausbildung genutzt. Mit seiner Hilfe lassen sich rasch erste Programmierkenntnisse erwerben und schon Kinder können die ersten Anwendungen selbst schreiben.

Doch auch zu Hause findet der Raspberry Pi Computer Verwendung und wird hier unter anderem als Spielekonsole, Desktop-Rechner oder als Mediaserver genutzt. Die wichtigsten Befehle für den Raspberry Pi sind rasch erlernbar, was Lernenden schnelle Erfolge sichert. Damit wiederum wird die Freude an der Anwendung erhalten, ein entscheidender Fakt für alle Lehrenden.

Der Raspberry Pi Computer in der Industrie

Das Compute Modul 4, welches seit 2019 auf dem Markt ist, war maßgeblich daran beteiligt, dass der Raspberry Pi den Sprung in die Industrie schaffte und dort seither verweilt.

Video: Raspberry Pi 3 in der Industrie

Alle wichtigen Schnittstellen sind bei diesem Modell enthalten:

  • Ethernet
  • USB 2.0 und 3.0
  • HDMI-Interface
  • CSI-Interfaces
  • WLAN-Modul
  • Bluetooth-Modul

In der Industrie wird der Mini-Rechner nun für Steuerungen und die Programmierung von Industrie-Rechnern verwendet. Hier dient er jeweils als Basis. Außerdem lassen sich IoT-Aufgaben umsetzen sowie Lösungen für Kommunikation und Visualisierung anwenden. Privatanwender setzen auf das energieeffiziente NAS, das die einfache Verwaltung eigener Dateien ohne großen Anstieg der Energiekosten erlaubt. Die Distribution „OpenMediaVault“ kommt dafür zum Einsatz und kommt als fertiges Image mit dem Raspberry Pi mit.

Ausblick: Das gibt es Neues bei Raspberry Pi

Was wäre, wenn ein Raspberry Pi Computer über eine Kamera mit integrierter KI-Lösung verfügen würde? Genau das wird demnächst der Fall sein, denn die neuste Version des Einplatinen-Computers kommt bald auf den Markt. Neben dieser Ausstattung soll es einen M.2-HAT sowie einen neuen Bildschirm mit Stromversorgung via USB geben. Vorgestellt wurde das neue Modell auf der „Embedded World“. Dabei bringt der neue Sensor „Sony IMX500“ eine Auflösung von 12 Megapixeln und den nötigen Rechenchip mit.

Dieser ermöglicht die Bilderkennung, sodass Objekte auf Bildern erkannt sowie Körperhaltungen analysiert werden können. Das System ist für die private Anwendung ebenso gedacht wie für Anwendungsgebiete in der Produktion und hier insbesondere in Fertigungshallen. Da die KI-Funktionen auf der Kamera stattfinden, die übrigens ein Sichtfeld von 76 Grad haben soll, braucht der Raspberry Pi keine größere Rechenleistung als bisher.

Der neue Monitor misst 15,6 Zoll und bringt eine Auflösung von 1.920 x 1.080 Pixeln mit. Die nötige elektrische Energie kommt über die HDMI-Verbindung, wobei der Anschluss an USB den Nachteil hat, dass keine maximale Helligkeit eingestellt werden kann. Lautsprecher sind bereits vorinstalliert. Genaue Veröffentlichungstermine, Preise und Ausführungsvarianten wurden bisher noch nicht genannt (Stand: April 2024).

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