Programmierhilfe im Scheckkarten-Format: 2012 kam der Raspberry Pi auf den Markt und hat seitdem Jungendlichen und Studenten das Programmieren näher gebracht. Aber auch in der Industrie kommt er zum Einsatz.(Bild: Daniel CHETRONI @ AdobeStock)
Was ursprünglich als pädagogisches Hilfsmittel gedacht war, ist mittlerweile weder aus dem Elektrobastlerkeller noch der professionellen Elektronikentwicklung wegzudenken. Alles Wichtige und Skurrile zum Raspberry Pi hier.
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Anfang 2013 kam der Raspberry Pi auf den Markt und hat sich seitdem zu einer wahren Erfolgsgeschichte gemausert. Der Einplatinen-Computer wurde eigentlich konzipiert, um Kindern und Jugendlichen das Programmieren und Entwickeln näher zu bringen, allerdings hat das Gerät mittlerweile Einzug sowohl in den Bastelkeller von Hobby-Elektronikern als auch in die professionelle Anwendungsentwicklung gehalten. Einer der Erfinder des Raspberry PI, Eben Upton, wollte einen möglichst kompakten und robusten Einplatinen-Computer entwickeln, der Heranwachsenden bzw. Studienanfängern die Möglichkeit gab am Computer zu experimentieren und das Programmieren zu erlernen. Heute zählt er zu den meistverkauften Computern überhaupt und bis zum Frühjahr 2022 wurden rund 45 Millionen Geräte verkauft. Ein Großteil der Raspberry Pis wird in Wales produziert, aber auch in China und Japan gibt es Produktionen. Mit dem Raspberry Pi 5 bringen Eben Upton und Co. im Oktober 2023 die neueste Variante des Einplatinencomputers auf den Markt.
Zunächst stand hinter dem Raspberry Pi die Raspberry Pi Foundation, diese wurde aber aufgetrennt und gliedert sich nun in Raspberry Pi Trading und Raspberry Pi Foundation. Der Trading-Bereich organisiert Herstellung und Vertrieb des Einplatinencomputers, während sich die Foundation als bildungsorientierte Wohltätigkeitsorganisation versteht, die den Informatikunterricht in Schulen und Entwicklungsländern fördern will.
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Was ist ein Raspberry Pi?
Beim Raspberry Pi handelt es sich um einen Einplatinencomputer im Kreditkarten-Format, der ausgestattet ist mit verschiedenen Komponenten und Anschlüssen. Je nach Modell verfügt der Raspberry Pi über verschiedene Anschlüsse, einschließlich USB-Ports, HDMI-Anschlüsse, Ethernet-Ports, 3,5-mm-Audioausgänge und GPIO-Pins.
Speicher: Der Raspberry Pi hat normalerweise 1 bis 4 Gigabyte RAM-Speicher, der je nach Modell variieren kann.
Stromversorgung: Der Raspberry Pi kann über einen Micro-USB-Anschluss mit Strom versorgt werden. Die genaue Leistungsaufnahme variiert je nach Modell und Verwendungszweck.
Video- und Audioausgabe: Der Raspberry Pi kann über HDMI-Ausgänge Video und Audio ausgeben. Es gibt auch einen 3,5-mm-Audioausgang.
Grafikprozessor: Der Raspberry Pi hat normalerweise einen integrierten Grafikprozessor, der die Videoausgabe und die Beschleunigung von grafischen Anwendungen ermöglicht.
GPIO-Pins: GPIO steht für "General Purpose Input/Output" und bezieht sich auf eine Sammlung von Pins, die für die Steuerung von Elektronikprojekten und die Interaktion mit der physischen Welt verwendet werden können
Die Anschlüsse ermöglichen es dem Benutzer, eine Vielzahl von Peripheriegeräten wie etwa Tastaturen, Mäuse, Monitore, Lautsprecher, Kameras, Sensoren und vieles mehr anzuschließen.
Der Raspberry Pi wird mit einem Betriebssystem betrieben, das auf einer Micro-SD-Karte gespeichert ist. Es gibt viele verschiedene Betriebssysteme, die für den Raspberry Pi verfügbar sind, darunter Raspbian (die offizielle Distribution), Ubuntu, Kali Linux.
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Eine wesentliche Eigenschaft des Raspberry Pis ist der Preis. Da er sich an junge Menschen und Studienanfänger richtet, ist der Preis ein wichtiger Faktor für den Kauf. Je nach Modell liegt der Preis (UVP) für einen Raspberry PI zwischen 4 US-Dollar (Pico) und 75 US-Dollar, allerdings variieren die Preise aktuell sehr stark aufgrund der generellen Materialknappheit bei Halbleitern und Elektronik-Bauteilen.
Der Raspberry Pi ist ein vielseitiger Computer, der für viele verschiedene Anwendungen eingesetzt werden kann. Hier sind einige der häufigsten Einsatzmöglichkeiten des Raspberry Pi:
Lernplattform: Der Raspberry Pi wurde entwickelt, um Menschen das Lernen von Computerprogrammierung und Elektronik zu erleichtern. Er kann als Lernplattform für Schüler, Studenten und Hobbyisten genutzt werden.
Media Center: Der Raspberry Pi kann als Media Center verwendet werden, um Musik, Videos und andere Medien auf einem Fernseher oder Monitor wiederzugeben.
Heimautomation: Mit dem Raspberry Pi können Heimautomationsprojekte umgesetzt werden, wie z.B. das Steuern von Lichtern, Thermostaten oder Sicherheitssystemen.
IoT-Projekte Der Raspberry Pi kann als Kernkomponente für Internet of Things (IoT)-Projekte verwendet werden, wie z.B. das Messen von Umgebungsdaten oder das Steuern von Geräten über das Internet.
Spiele: Der Raspberry Pi kann als Spielecomputer verwendet werden, entweder durch die Verwendung von Retro-Spieleemulatoren oder durch die Installation von Linux-Spielen.
Server: Der Raspberry Pi kann als kleiner Server für verschiedene Anwendungen eingesetzt werden, wie z.B. als Webserver, Datenbankserver oder Dateiserver.
Robotik: Der Raspberry Pi kann als Steuereinheit für Roboterprojekte verwendet werden, die auf die Verwendung von Sensoren und Aktuatoren angewiesen sind.
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Es gibt viele weitere Anwendungsmöglichkeiten für den Raspberry Pi, und seine Vielseitigkeit macht ihn zu einem beliebten Werkzeug für Bastler, Programmierer und Technologie-Enthusiasten. Hier sind einige skurille Inhalt des Tags.
Die skurrilsten Raspberry-Pi-Projekte
Diese Biertastatur, bei der ein Arduino-Mikrocontroller-Board und ein Raspberry Pi zum Einsatz kamen, braucht die Welt nicht. Die Frustration bei Fehlfunktionen des Boards lässt sich jedoch entsprechend schnell durch Austrinken von Tasten beheben. Zweck des Gadgets war die Werbeaktion einer tschechischen Brauerei.(Bild: Screenshot http: //www.robofun.ro/create/beer-keyboard/)
„Siri, mach schon mal die Garage auf.“ Dieses oder ähnliches bekommt Apples Sprachsteuerung zu hören, die ein Tüftler mit einem Raspberry Pi zusammenbrachte. Nun muss er seine Garage nie mehr selber öffnen und schließen.(Bild: Screenshot https: //www.raspberrypi.org/forums/viewtopic.php?f=63&t=25118&p=231345)
Wie im Kino: Über einen Raspberry Pi lässt sich die Philips-Technologie Ambilight simulieren, die das Bild auf dem Fernseher über an der Rückseite angebrachte RGB-LEDs auf der Wohnzimmerwand erweitert. Der indirekt beleuchtete Bildschirm wirkt größer, und Kino-Atmosphäre breitet sich aus.(Bild: https: //tas2580.net/blog/licht-per-raspberry-pi-steuern.html)
Raspberry Jot = Nerf Gun + Raspberry Pi + Smartphone-Roboter. Oder anders gesagt: ein Mini-Roboter, der auf Bürokollegen mit Spielzeuggeschossen schießt.(Bild: http: //jordanbalagot.com/blog/2013/02/26/raspberry-jolt-my-mini-nerf-gun-robot/)
Vergessen Sie das iPhone, das PiPhone ist da. Außer telefonieren kann es zwar nichts, aber dafür lässt es sich mit einem Raspberry Pi unkompliziert selbst basteln.(Bild: Screenshot http: //www.davidhunt.ie/piphone-a-raspberry-pi-based-smartphone/)
Der Absatz von Privatdrohnen steigt von Jahr zu Jahr. Kaufen muss man sie allerdings nicht, mit einem Raspberry Pi und etwas Zubehör lassen sie sich auch selbst bauen.(Bild: Screenshot)
Fliegen kann der Raspberry Pi auch – wenn man ihn an einen Wetterballon hängt. Der Brite David Akerman ließ ihn in einem kälteisolierten Mini-PC mit 5-Megapixel-Kamera, GPS-Modul und zwei CB-Funk-Sendern auf über 40.000 Meter Höhe steigen.(Bild: David Akerman http: //www.daveakerman.com/?p=1154)
Der Sound der Rübe: Bei der Beetbox erzeugen Menschen Beats, indem sie echte Rüben (engl.: beets) berühren. Übrigens: Mehr skurrile Gadgets finden Sie in unserer Bilderstrecke zur CES unter "Medien".(Bild: http: //www.scottmadethis.net/interactive/beetbox/Screenshot)
Animierte Gifs feiern gerade ein Comeback. Kaum eine Facebook-Timeline, die nicht voll davon ist. Mit der Raspberry-Pi-basierten Kamera Otto entstehen sie durch Betätigung eines Kurbelschalters.(Bild: https: //www.kickstarter.com/projects/1598272670/meet-otto-the-hackable-gif-camera?ref=discovery)
Der Gameboy ist ein echter Klassiker, an dem sich seit 1989 Generationen von Schulkindern die Finger wundgespielt haben. Auf Basis eines Raspberry Pi Zero hat ein Bastler das gute Stück nun in die Jetztzeit versetzt: farbiges Display, SD-Karte und USB-Port inklusive.(Bild: Screenshot http: //sudomod.com/game-boy-zero-guide-part-1/)
Auch eine eigene Mini-Brauerei oder -Kellerei lässt sich mithilfe von Arduino-Mikro-Controller und Raspberry Pi einrichten ...(Bild: brewpi.com)
In der Brauvorrichtung Brew Pi wird die Temperatur während des Fermentierungsprozess auf 0,1 Grad genau kontrolliert.(Bild: brewpi.com)
Bekanntermaßen wurde das Internet von narzistischen Katzen erfunden, die der Ansicht waren, dass viel zu wenig über sie berichtet wird. Undenkbar also, dass die Samtpfoten nicht auch den Raspberry Pi zu ihren Zwecken einsetzen (lassen). Katze Mia beispielsweise ...(Bild: Screenshot https: //blog.to.com/wenn-die-katze-zweimal-kratzt-raspberry-pi-als-helferchen-1/)
... mutierte in der Früh regelmäßig zur türenkratzenden Terroristin. Sie konnte ihr Frühstück schlicht nicht abwarten. Also bastelte ihr genervter Dosenöffner mithilfe Röhren, einem Raspberry Pi und einigen anderen Zutaten einen vollautomatisierten Fressnapf.(Bild: Screenshot https: //blog.to.com/wenn-die-katze-zweimal-kratzt-raspberry-pi-als-helferchen-1/)
Das "Batcopter"-Projekt erinnert erstmal nicht an Batmans typisches Fluggerät, einen wissenschaftlichen Twist gibt es aber schon: Anstatt Bösewichte zu jagen, verfolgt der Batcopter Fledermäuse. Mit einem Raspberry Pi Zero W, einem VHF-Funksignalempfänger und einer leichten Yagi-Antenne fliegt die Drohne ähnlich wie Batmans Batcopter und nutzt ihre Technologie, um Fledermäuse zu finden, die mit kleinen Funksendern ausgestattet sind. Genau wie der dunkle Ritter in Gotham nutzt diese Drohne modernste Technologie, um in der Dunkelheit zu navigieren und die Position der Fledermäuse zu triangulieren.(Bild: Matthew Hurley, Sam Freeze)
Miez, miez, miez – wer sich erstmal nicht an einer echten Katze versuchen will, kann es mit der MarsCat probieren. MarsCat ist ein bionischer, autonomer Roboter in Katzenform, der auf Berührungen, Stimmen und Objekte reagiert und sich wie eine echte Katze verhält. Sie ist programmierbar und entwickelt eine individuelle Persönlichkeit je nach Interaktion, was sie sowohl für den Heimgebrauch als auch für Forschung und Bildung nützlich macht.(Bild: Elephant Robotics)
Petoi Nybble ist ein laser-geschnittenes Roboterkätzchen, das mithilfe eines Arduino-kompatiblen Mikrocontrollers läuft und sich bewegt. Es basiert auf dem OpenCat-Framework und kann über einfache Befehle wie "walk" oder "turn left" gesteuert werden. Ein optionaler Raspberry Pi kann für erweiterte KI-Funktionen hinzugefügt werden. Nybble wurde speziell entwickelt, um das Gehen und andere Bewegungen von Katzen nachzubilden und bietet Entwicklern die Möglichkeit, neue Tricks zu programmieren. Das Projekt ist auf der Plattform Petoi und Indiegogo erhältlich(Bild: Rongzong Li @ AdobeStock)
Sind Tauben ein Problem in der Nachbarschaft? Vielleicht hilft diese Eulen-Attrappe: Das Taubenabwehrsystems besteht aus einer Eulenattrappe, einem Raspberry Pi 2 und einem PIR-Bewegungssensor. Wenn der Bewegungsmelder Tauben erkennt, werden Raubvogelgeräusche (wie Eulen oder Falken) abgespielt, und die Augen der Eulenattrappe leuchten rot.(Bild: RoniBandini @ instructables.com)
Wenn Sie schon immer einen Hund wollten, der nicht haart und gerne Push-Ups macht, dann ist das SunFounder PiDog Robot Dog Kit genau das Richtige für Sie! Dieses DIY-Roboterhund-Kit für die Raspberry Pi-Plattform kann dank seiner Sensoren allerlei Tricks wie Schwanzwedeln, Bellen und Hinderniserkennung ausführen.(Bild: Abhishek Prakash @ itsfoss.com)
Welche Modelle des Raspberry Pi gibt es?
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Derzeit gibt es sechs verschiedene Raspberry-Pi-Modelle, die in ihrer Speichergröße variieren können. Auch der Prozessor ändert sich von Generation zu Generation.
Es gibt vier Modelle: Zero, Generation 1, Generation 2, Generation 3 und Generation 4, welche sich vor allem beim Prozessor und dem Arbeitsspeicher (RAM) unterscheiden. Aber auch die Anschlüsse wurden je nach Variante an aktuelle Standards in der Industrie angepasst.
In einem Interview Ende 2022 verriet Eben Upton, CEO der Raspberry PI Foundation, dass er nicht davon ausgeht, dass es 2023 eine neue Raspberry-Pi-Generation geben wird. Er könnte sich vorstellen, dass 2024 die Entwicklung der 5. Generation des Raspberry Pis beginnt.
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Des Weiteren gibt es noch Compute Module. Dabei handelt es sich um miniaturisierte Embedded-Systeme, die weder Anschlussbuchsen noch Pfostenstecker haben. Das Modul funktioniert nur mithilfe einer universellen Basisplatine, um Schnittstellen und Funktionen nutzen zu können. Diese Module richten sich hauptsächlich an Elektronik-Entwickler und Gerätehersteller, die Einplatinencomputer für ihre Anwendungen brauchen.
Außerdem gibt es noch den Raspberry Pi Pico, wobei es sich um ein Mikrocontrollerboard mit zwei Mikrocontrollern handelt. Es handelt sich um eine sehr kostengünstige Variante. Seit August 2024 gibt es auch den Raspberry Pi Pico 2 mit dem neuen RP2350-Chip. Dieser bietet verbesserte Rechenleistung, geringeren Energieverbrauch und flexible Einsatzmöglichkeiten durch die Integration von ARM- und RISC-V-Kernen. Der Mikrocontroller ist besonders für Projekte geeignet, die sowohl hohe Leistung als auch Energieeffizienz erfordern. Trotz einiger Unsicherheiten bezüglich Verfügbarkeit bleibt der Pico 2 eine zukunftssichere Wahl für Entwickler.
Update, 29.09.2023: Details zum neuen Raspberry Pi 5
Ab Oktober 2023 soll der Raspberry Pi 5 verfügbar sein. Angedacht ist, dass die 4-GB-Variante 60 US-Dollar und die 8-GB-Variante 60 US-Dollar kosten wird. Mit dem Raspberry würde praktisch jeder Aspekt der Plattform verbessert: So verfügt der Raspberry Pi 5 über neue Funktionen und ist mehr als doppelt so schnell wie sein Vorgänger.
Die wichtigsten Merkmale des Raspberry 5 in der Übersicht
Die wichtigsten Merkmale sind:
2,4 GHz Quad-Core 64-Bit Arm Cortex-A76 CPU
VideoCore VII GPU, unterstützt OpenGL ES 3.1, Vulkan 1.2
Dual 4Kp60 HDMI® Display-Ausgang
4Kp60 HEVC-Decoder
Dual-Band 802.11ac Wi-Fi
Bluetooth 5.0 / Bluetooth Low Energy (BLE)
Hochgeschwindigkeitsschnittstelle für microSD-Karten mit Unterstützung des SDR104-Modus
2 × USB 3.0-Anschlüsse, die den gleichzeitigen Betrieb mit 5 Gbit/s unterstützen
2 × USB 2.0-Anschlüsse
Gigabit-Ethernet, mit Power over Ethernet (PoE+)-Unterstützung (separates PoE+-HAT erforderlich, in Kürze erhältlich)
2 × 4-Lane-MIPI-Kamera-/Display-Transceiver
PCIe 2.0 x1-Schnittstelle für schnelle Peripheriegeräte
Aufgrund seiner vielen Anschlüsse ist es möglich, verschieden Geräte in die Entwicklung mit dem Raspberry Pi einzubinden. Je nach Anwendung können die Nutzer so verschiedene Peripherals einzubauen.
Als Zubehör gibt es etwa Tastaturen, Kameras, Monitore und Bildschirme, Mäuse und Sensoren. Weiterhin gibt es speziell auf den Raspberry Pi abgestimmte Netzteile.
Spezialfall sind hier HATs (Hardware Attached on Top). Dabei handelt es sich um Erweiterungsplatinen, die auf die GPIO-Pins des Raspberry Pi gesteckt werden, um zusätzliche Funktionen und Möglichkeiten hinzuzufügen. HATs können verschiedene Arten von Funktionen bieten wie etwa das Hinzufügen von Sensoren, Aktuatoren, drahtloser Konnektivität, Audio- und Videoausgabe, Speicher und vieles mehr.
HATs haben in der Regel eine Standardgröße und -form, um sicherzustellen, dass sie einfach auf den GPIO-Pins des Raspberry Pi platziert werden können. Die HATs werden in der Regel mit Treiber- und Konfigurationssoftware geliefert, um sicherzustellen, dass sie problemlos mit dem Raspberry Pi zusammenarbeiten.
