Copyright ©2013 Eray Albayrak 1
Inleiding De Raspberry Pi (vertaald: frambozen taart) is een van de kleinste computers ter wereld. Hij is iets groter dan de gemiddelde bankpas (exacte maten: 85.60mm x 56mm x 21mm), wat hem dus zeer geschikt maakt om te gebruiken in kleine behuizingen. Zo vind je de Raspberry Pi al terug in verschillende robotica projecten. Naast dat de Raspberry Pi klein is, is hij ook zeer goedkoop (tussen de €30-€40). De makers zijn een stichting en streven dus niet naar winst waardoor de verkoopprijs bijna gelijk is aan de productieprijs. De Raspberry Pi heeft als doeleinde gebruikt te worden in educatie en onderzoek, maar krijgt ook meer toepassingen voor thuisgebruik zoals te dienen als server of als mediaspeler.
2
Inhoudsopgave Inleiding ...................................................................................................................................... 2 Inhoudsopgave ........................................................................................................................... 3 De hardware ............................................................................................................................... 4 De software ................................................................................................................................ 5 De mogelijkheden ...................................................................................................................... 6 De benodigdheden ..................................................................................................................... 7 Alles-op-een-rijtje ....................................................................................................................... 9 Bijlage A .................................................................................................................................... 10
3
De hardware Hieronder vind je de specificaties voor de beide modellen die nu in omloop zijn.
Richtprijs: SoC: CPU: GPU: Harde schijf: Geheugen (SDRAM): USB 2.0-poorten: Video-uitgangen: Audio-uitgangen: Netwerk: Energiegebruik: Stroomvoorziening:
Model A $ 25 (£16)
Model B $ 35 (£22) Broadcom BCM2835 (CPU + GPU + DSP) 700 MHz ARM1176JZF-S core ARM11 (kan worden overgeklokt naar 1000 MHz (1 GHz).) Broadcom VideoCore IV SD-kaart van 2 GB of meer 256 MiB gedeeld met 512 MiB (256 MiB voor 15 oktober 2012) gedeeld GPU met GPU 1 2 (via gereïntegreerde USB-hub) Composite RCA (PAL en NTSC), HDMI (rev. 1.3 & 1.4), lcd via DSI. 14 HDMI resoluties van 640×350 tot 1920×1200 met nog enkele PAL- en NTSC-standaarden. 3,5mm-jack, HDMI Geen 10/100 ethernet 500 mA (2,5 W) 700 mA (3,5 W) 5 V via micro-USB of optionele GPIO header
Tabel 1: Specificaties1 De keuze voor een ARM11 processor is gebaseerd op de lage kosten en de prestatie die deze processor met zich mee brengt. De Raspberry Pi heeft ook geen interne harde schijf. Daarvoor in de plaats wordt er een SD kaart gebruikt om het besturingssysteem op te zetten. Dit brengt als voordeel mee dat er eenvoudig gewisseld kan worden tussen besturingssysteem. De video-uitgangen geeft je de mogelijkheid om zowel een PC beeldscherm, maar ook de gemiddelde tv te gebruiken. Hierdoor is de Raspberry Pi overal wel toepasbaar. De audio-uitgangen spreken daarbij ook voor zich. Model B heeft een ingebouwde ethernet poort waardoor het dus mogelijk is om je Raspberry Pi eenvoudig aan te sluiten aan je thuisnetwerk. Hierdoor zou je hem dus ook kunnen gebruiken als NAS server of als Media server. Wi-Fi is mogelijk op de Raspberry Pi doormiddel van een Wi-Fi dongle. Her verstandigste is dan wel om een USB Hub te kopen voor het model A, omdat deze maar één USB poort heeft. Beide modellen kunnen gevoed worden door de gemiddelde GSM adapter. Deze zijn ruim verkrijgbaar.
1
http://nl.wikipedia.org/wiki/Raspberry_Pi#Specificaties
4
De software De Raspberry Pi draait op verschillende open source based besturingssystemen. Denk hier aan verschillende Linux versies (Debian, Fedora en ArchLinux), maar andere besturingssystemen komen ook al voor zoals Android. Android zit momenteel nog wel in de ontwikkelingsfase. Windows en Mac software zijn niet ondersteund. Er kan ook geen Wine2 gebruikt worden in de Linux distro’s. Dit komt doordat er licenties vergeven en afspraken gemaakt zouden moeten worden tussen deze bedrijven en de makers van de Raspberry Pi. Daarom is alle software op de Raspberry Pi open source wat dus betekent dat het voor iedereen toegankelijk is, het niets kost en het aanpasbaar is naar eigen wensen. De ondersteunde programmeertaal op de Raspberry Pi is Python. Ik weet niet of er nu of in de toekomst meer talen mogelijk zullen zijn. Dit hangt een beetje van de community3 af. In bijlage A kun je een lijst vinden van de besturingssystemen die gebruikt kunnen worden op de Raspberry Pi.
2
‘Wine’ is een programma die het mogelijk maakt om binnen Linux Windows software te gebruiken. De Raspberry Pi community is de groep mensen die gebruik maken van de Raspberry Pi en met elkaar communiceren over ideeën, oplossingen en tips om meer uit de Raspberry Pi te halen. Het officiële forum is hier te vinden: http://www.raspberrypi.org/phpBB3/ 3
5
De mogelijkheden De Raspberry Pi is op vele plekken toepasbaar. Zo is het een goede computer om toegepast te worden op scholen en projecten. Zo zijn er al verschillende plannen om een Raspberry Pi de ruimte in te sturen om te dienen als kleine satelliet. Het voordeel hiervan is dat de Raspberry Pi zeer goedkoop is. Daarnaast vereist het geen grote voeding waardoor een klein zonnepaneel al goed genoeg is. Op de Raspberry Pi kun je ook goed programmeren. Python is al officieel ondersteund als programmeertaal, maar er zijn al een aantal andere talen aan het opduiken als bijvoorbeeld Java, C/C++ en PHP. Er zijn constant mensen bezig om de Raspberry Pi geschikt te maken voor vele soorten software en hardware. Een aantal functies zijn nu dus al mogelijk. Hieronder zijn wat voorbeelden die de Raspberry Pi zeer aantrekkelijk maken voor thuisgebruik: - Als mediaspeler (XBMC) kan de Raspberry Pi via een thuisnetwerk als mediastreamer gebruikt worden. Hij verbindt via het internet met het thuisnetwerk en kan daardoor dus alle gedeelde media afspelen. De verschillende addons die beschikbaar zijn voor XBMC maakt het zelf mogelijk om televisie streams te bekijken en torrent programma’s te besturen vanaf je televisie. De meeste bekende televisie afstandsbedieningen zijn al te gebruiken. - Als server kan de Raspberry Pi verschillende functies uitoefenen. Zo is het mogelijk om de Raspberry Pi te gebruiken als Mail, NAS of webserver. Het komt er eigenlijk om neer dat elke server die in Linux te maken is ook op de Raspberry Pi gemaakt kan worden. De beperkte warmte, geluid, stroomverbruik, kosten en grootte spreken daarbij zeer aan om de Raspberry Pi als server te gebruiken. - Als microcontroller kan de Raspberry Pi gebruikt worden om apparaten aan te sturen. Er zijn mensen die proberen hun huis te automatiseren doormiddel van de Raspberry Pi. Er zijn hardware uitbreidingen mogelijk die je kunt aansluiten aan je Raspberry Pi om zo meer soorten aansluiten te krijgen. Hiermee kun je bijna alles aansturen. De open source software die het daarbij met zich mee brengt maakt het mogelijk om de Raspberry Pi overal in te zetten. Dit zijn een aantal voorbeelden van de functies die een Raspberry Pi kan hebben, maar er zijn er nog veel meer. Je moet de Raspberry Pi zien als een computer waarop je open source software kunt gebruiken. Alles wat mogelijk is met de hardware en de open source software is te realiseren. De voordelen tegenover een grote computer die een hogere snelheid heeft zijn wel de prijs en het formaat.
6
De benodigdheden Als je de Raspberry Pi aanschaft krijg je alleen de Raspberry Pi board. De overige benodigdheden dien je zelf extra aan te kopen. De leveranciers bieden deze meestal aan. Wat heb je dus nodig? Harde schijf: Als harde schijf dient een SDHC kaart gebruikt te worden. De micro SD kaart die veel in telefoons terug te vinden is, is ook te gebruiken mits je een adapter hebt voor de SDHC grootte. Een externe harde schijf kan niet gebruikt worden om het systeem op te draaien. De SD kaart is in verschillende geheugengrootte te verkrijgen. De 2GB versie, wat de minimale vereisten is om Raspberry te kunnen gebruiken, is voor een paar euro al te krijgen. Meer dan 4 of 8GB zal je niet nodig hebben, dus de maximale kosten zal niet boven de €15 uitkomen.
De voeding: Als voeding kan de gemiddelde telefoonadapter gebruikt worden (micro usb). De voeding dient rond de 5V spanning en 500mA stroom te hebben. Er zijn hele goedkope adapters beschikbaar (als je er al geen thuis hebt liggen), dus hier zal je echt geen hoge kosten maken. Ik zelf gebruik een Samsung adapter op het moment, die ik thuis over had.
Internet opties: Voor internet zijn er 2 mogelijkheden: 1. Ethernet kabel (alleen model B): Dit is de internetkabel die je gebruikt om een computer aan het internet van je modem/router aan te sluiten. Deze zijn ook ruimschoots verkrijgbaar. 2. Wi-Fi dongle: Voor draadloos internet heb je een Wi-Fi dongle nodig die je via USB aansluit aan je Raspberry Pi. Deze zijn iets duurder dan optie 1, maar vereist voor het gebruik van model A. Video optie: 1. HDMI: Via een HDMI kabel kun je de Raspberry Pi aansluiten aan de televisie. Niet alle monitoren ondersteunen dit, maar dit kan wel mogelijk gemaakt worden door optie 2. 2. HDMI->DVI adapter: Niet alle televisies en monitoren ondersteunen HDMI, maar meestal wel DVI. Door een
7
HDMI->DVI adapter is het wel mogelijk om de Raspberry Pi aan te sluiten aan je beeldscherm. Je verliest wel je audio, die je normaal wel via je HDMI door kan sturen. Hiervoor moet je dus de Raspberry Pi aansluiten via de 3mm-jack die je normaal aan een computer ook gebruikt om boxen aan te sluiten. 3. Composiet (tulpstekker): Via de gele composiet uitgang aan de Raspberry Pi kun je via tulpstekker (de geel/rood/witte kabel die je weleens bij tv’s ziet) je video aansluiten aan een televisie. Audio dien je weer via de 3mm-jack door te sturen. Er zijn adapter die het mogelijk maken om 3mm-jack om te zetten naar de composiet audiokabels (rood/wit). Deze kun je wel aan je televisie aansluiten. Muis/toetsenbord/afstandsbediening: Aan de Raspberry Pi kun je elke USB muis en toetsenbord aansluiten. Voor model A versie dien je hiervoor wel een USB Hub te kopen die het mogelijk maakt meerdere USB poorten op een USB poort aan te sluiten. Als je ervoor kiest om je Raspberry Pi te gebruiken als Mediaserver met bijvoorbeeld XBMC, dan worden sommige afstandsbediening van de televisie die je gebruikt ondersteund. Meer informatie hierover komt in een andere handleiding.
Behuizing: De Raspberry Pi wordt geleverd zonder behuizing, maar deze is voor thuisgebruik wel aan te raden. De Raspberry Pi wordt door een behuizing beschermd tegen vuil en vocht. Ook kan de Raspberry Pi bij sommige functies zeer warm worden. Het is geen gevaar voor het bord zelf, maar je kunt je er wel aan verbranden. Er zijn vele soorten behuizingen. Als je er een gevonden hebt kijk dan goed of hij bij jouw model past en ventilatiegaten is ook aan te raden. (optioneel) Harde schijf uitbreiding: Het is mogelijk om een externe harde schijf aan te sluiten via een van de USB 2.0 poorten. Hierdoor kun je tot een paar TB aan geheugen toevoegen voor media, back-up en overige bestanden. Een gevoede externe harde schijf (eentje die je aan het stopcontact kan aansluiten) kun je direct gebruiken. Als je een portable harde schijf wilt gebruiken dien je een externe “power usb hub” te gebruiken. Deze zal dan de harde schijf voeden, omdat de Raspberry Pi hiervoor te zwak is.
8
Alles op een rijtje Deze handleiding heeft u een kort overzicht gegeven van wat de Raspberry Pi is, wat je ermee kunt en wat je ervoor nodig hebt. Hieronder vind u een korte samenvatting van de voor- en nadelen van de Raspberry Pi. Voordelen: - Goedkoop - Software is open source dus gratis - Klein - ruime aansluitmogelijkheden - Flexibiliteit Nadelen: - Geen vervanging voor de bestaande PC wat betreft prestatie. - Geen ondersteuning van populaire software van Microsoft en Apple. - Niet alle benodigdheden meegeleverd. - Kan intimiderend zijn voor beginners, bijna alles op de Raspberry Pi werkt met code. De overstap van een desktopomgeving naar een code based besturingssysteem lijkt moeilijk, maar is zeker niet moeilijk te leren. Mocht je dus een leuke toevoeging zoeken voor in huis of op school, dan is de Raspberry Pi zeker aan te raden. De officiële aanbieder van de Raspberry Pi zijn: Farnell: http://nl.farnell.com/raspberry-pi RS Components: http://authenticate.rsdelivers.com/
9
Bijlage A: Besturingssystemen4 Volledige OS AROS Android 4.0 Arch Linux ARM Debian Squeeze FreeBSD Firefox OS Gentoo Linux Google Chrome OS NetBSD Plan 9 Open webOS Raspberry Pi Fedora Remix Raspbian
Ice Cream Sandwich
Fedora versie Debian Wheezy port met ondersteuning voor extra snelle floating point berekeningen
RISC OS Slackware ARM (voorheen ARMedslack) Lichte distributie met meerdere functies Moebius Squeezed Arm Puppy een versie van Puppy Linux voor de Raspberry Pi Lichte distributie met een specifieke functie Instant WebKiosk een browser-gebaseerd besturingssysteem IPFire (Firewall) OpenELEC Platform voor XBMC Raspbmc Platform voor XBMC gebaseerd op debian XBMC Media distributie (Mediaserver) Xbian Platform voor XBMC
4
http://nl.wikipedia.org/wiki/Raspberry_Pi#Besturingssystemen
10
