Raspberry Pi 3 jak szwajcarski scyzoryk?


Ponad rok temu, w lutym 2016, pojawiła się nowa odsłona minikomputera Raspberry Pi w wersji 3. Zmiany nie są rewolucyjne, ale – co najważniejsze – nie wpłynęły negatywnie na jeden z najpopularniejszych minikomputerów. Postanowiłem sprawdzić, co można niejako z marszu, niewielkim nakładem kosztów, zrobić na najnowszej wersji.

Jeśli chodzi o nowości, jakie pojawiły się wraz z nową odsłoną, to na płytce jest nowa jednostka centralna – układ SoC Broadcom BCM 2837, z czterema 64-bitowymi rdzeniami ARM Cortex-A53, taktowanymi zegarem 1,2 GHz.  Wersja 3 może współpracować z siecią WiFi w standardzie n. Obsługuje również  Bluetootha w wersji 4.1. Mamy jeszcze szybsze taktowanie zintegrowanego układu graficznego Videocore. I tu lista nowości… właściwie się wyczerpuje .

Reszta elementów to praktycznie niezmienione Raspberry Pi w wersji 2. Te same rozmiary płytki, gniazdo Ethernetowe 100Mbit/s, cztery porty USB, wyjście HDMI, wyjście audio minijack i oczywiście najważniejszy element RP – złącze GPIO. Niestety, praktycznie wszystkie obudowy do wersji 2 nie będą pasowały do wersji 3. Warto też zainwestować w radiatory, bo wersja RPi3 grzeje się i to dość mocno.

Chcąc rozpoznać, jak w tej chwili wyglądają możliwości zastosowania RPi3, zdecydowałem się na zakup całego zestawu z płytką RPi 3, dedykowanym zasilaczem, kartą microSD  i obudową. Warto też dokupić kabel USB z wyłącznikiem –  tak, tutaj też się nic nie zmieniło, można zatrzymać RPi3 z poziomu systemu, ale to urządzenie nie ma własnego wyłącznika napięcia i wyłączenie go wymaga wyciągnięcia wtyczki z gniazda zasilania. Bardzo często na forach można znaleźć informacje u uszkodzeniach kart pamięci w wyniku niekontrolowanego wyłączenia. Opłaca się robienie obrazów kart, kupno kabla USB z wyłącznikiem albo zbudowanie własnego wyłącznika. I tutaj zaczyna się to, co jest znakiem szczególnym komputerów firmowanych symbolem maliny, czyli dostosowanie tego urządzenia do własnych potrzeb i celów. Możliwość budowy własnych rozwiązań – od tak banalnych, jak własny wyłącznik napięcia, po całkiem zaawansowane systemy sterowanie, np. oświetleniem w domu lub monitoringu.

W poniższych linkach można znaleźć przykłady dwóch realizacji wyłącznika zasilania.

Przykład prosty –

https://www.youtube.com/watch?v=Ns0JdZrXwdk

(ten sam efekt można uzyskać podłączając prosty wyłącznik do pinów 5 i 6 na szynie GPIO)

– i bardziej zaawansowany –

http://starter-kit.nettigo.pl/2015/09/wlacznik-zasilania-do-raspberry-pi-pilot-ir/

Przeglądanie systemów, które działają na RPi3, zacząłem do wgrania instalatora NOOB na kartę. Po jego uruchomieniu widać różnice pomiędzy wersją 2 a 3 RPi, nie ma dostępnego systemu RISC OS. Mamy dostępne Raspbiana, OpenELEC, OSMC i Win10 IoT.

 

Na pierwszy ogień poszła instalacja Raspbiana. Po niespełna kwadransie mamy pełnosprawny komputer działający pod Debianem. Z prostym pakietem biurowym oraz solidnymi środowiskami programistycznymi Python oraz Java. Działa sprawnie i stabilnie. Opłaca się podłączyć się do sieci kablem, ponieważ antena WiFi jest mikroskopijna i czuła na zakłócenia. Jeżeli zależy nam na szybkim i stabilnym transferze, warto zastanowić się nad kupnem adaptera WiFi na USB, tak jak radzono sobie z brakiem obsługi sieci bezprzewodowej przy wersji drugiej RPi. System z Raspbiane, Pythonem i złączem GPIO stanowi mocno narzędzie do tworzenia najróżniejszych mniej lub bardziej zaawansowanych systemów. Oczywiście dobrze jest dozbroić się w jakiś solidny zestaw prototypowy. Na początek zabawy polecam coś takiego:

https://botland.com.pl/moduly-i-zestawy-raspberry-pi-2/2614-zestaw-prototypowy-picoboard-dla-raspberry-pi-32b.html

Można porwać się na budowę stacji pogody (https://www.raspberryweather.com/), modyfikując ten projekt poprzez dodanie czujnika mierzącego zanieczyszczenia powietrza. Jeszcze innym zastosowaniem jest budowa prostych dozowników lekarstw czy wody. W tym wypadku warto dokupić do Rasberry Pi zegar czasu rzeczywistego. Tematem rzeką jest budowanie układów sterujących różnymi urządzeniami w domu. Bardzo ciekawie prezentuje się projekt https://domoticz.com/.

Wraz z instalacją jakiegokolwiek systemu umożliwiającego dostęp do szyny GPIO otwiera się cała masa możliwości i projektów. Jednym z takich przykładów jest możliwość podłączenia zestawu zamieniającego Raspberry w asystenta sterowanego głosem. Taki zestaw był ostatnio w sprzedaży wraz z gazetą   The MagPi nr. 57. Więcej można przeczytać w poniższym linku.

https://www.raspberrypi.org/magpi/issues/57/

Innym rozwiązaniem, podobnym do powyższego, jest  kolejny przykład –

https://www.element14.com/community/community/raspberry-pi/blog/2017/05/04/googles-alexa-like-pi-aiy-kit-mini-teardown

Kolejna instalacja, a dokładnie dwie, zamieniają RPi3 w udomowe MediaCenter. Starsze OpenELEC i nowsze OSMC potrafią tchnąć w stary telewizor nowe życie i uczynić z nich domowe centrum rozrywki.

Dłuższą chwilę bawiłem się możliwościami OSMC wraz z nakładką KODI. Duża ilość wszelkiego rodzaju wtyczek powodują, że gama zastosowań jest niezmiernie szeroka. Na próbę zainstalowałem możliwość przeglądania Google maps, dostęp do Googlowego dysku, odtwarzanie polskich stacji radiowych oraz kilka wtyczek umożliwiających oglądanie polskich kanałów TV. Nie było zaskoczeń, od ręki można oglądać to, co większość stacji telewizyjnych streamuje w intrernecie. Najlepsze jednak pojawia się wraz z nakładką KODI, która bardzo dobrze kataloguje lokalne zasoby muzyczne, filmowe oraz zdjęcia. Bardzo wygodne jest sterowanie KODI po przez http, przy pomocy aplikacji zainstalowanej na komórce lub tablecie. Polecam aplikacje o nazwie Yatse dostępna w Google Play. Gdybym jeszcze tylko miał sterowany tym sposobem wyłącznik zasilania, dysponowałbym urządzeniem w stu procentach spełniającym moje potrzeby.

Bez problemu widoczne są zarówno pendrivy, jak i dyski przenośne podłączone do komputera. Trzeba tylko uważać na zasilanie, bo wcześniej czy później zauważymy, że dedykowany zasilacz jest zdecydowanie lepszym rozwiązaniem niż pierwszy lepszy zasilacz np. do telefonu. Oczywiście można zastosować też aktywny hub USB. Dyski NAS bez problemu są mapowane przez OSMC i widoczne w KODI.

Nie udało mi się jedynie zapewnić widoczności dysków pod kontrolą systemu Windows z poziomu OSMC/KODI.

Ciekawostką – i jednocześnie potwierdzeniem, że mamy do czynienia z urządzeniem, które możemy modyfikować pod kątem własnych potrzeb – jest dość szeroka gama kart dźwiękowych do RPi3.

A oto jeden z przykładów:

https://botland.com.pl/moduly-rozszerzajace-raspberry-pi/2237-wolfson-pi-audio-card-karta-dzwiekowa-do-raspberry-pi.html

Można też pokusić się o dołączenie dedykowanego ekranu i zbudowanie własnego odtwarzacza multimedialnego.

Podsumowując: w  czasie krótszym niż 45 minut możesz mieć system umożliwiający katalogowanie i odtwarzanie wszelkiego rodzaju treści multimedialnej.

Mówiąc o rozrywkowym zastosowaniu RPi 3, należy jeszcze wspomnieć, że nadal można zamienić to urządzenie w retrokonsole i odkurzyć rekordy osiągane w grach sprzed dekad.

Kolejny zainstalowany system to Windows 10 Internet Of Things (IoT).

Instalacja z poziomu NOOB-a nie udała się i po trzech próbach dałem sobie spokój. Może kolejna wersja czy to NOOB-a czy Win 10 IoT umożliwi instalację tą ścieżka. W chwili tworzenia tego wpisu osoby zainteresowane działaniem Win10 IoT muszę odesłać do instrukcji zawartej tutaj. Instalacja trwa zauważalnie dłużej niż każda z powyżej opisanych. A kiedy już się zakończy sukcesem, pojawia się pierwsze duże rozczarowanie. RPi3 nie jest najszybszym systemem, ale powolność działania Wind10 IoT na tym sprzęcie jest zaskakująca. Upewniłem się, że użyłem karty SD klasy 10, instalowałem system z powadzeniem dwukrotnie i zawsze było tak samo, czyli rozczarowująco wolno. Na horyzoncie widać kolejną wersję Win10 IoT, może ona będzie lepiej zoptymalizowana?

Co jest dobrego w tym systemie? Nie można go porównywać do Raspbiana, nie jest to powszechnie znany Windows 10. Nie da się z tego zrobić urządzenia typu MediaCenter. Zdecydowanie lepszym wyborem dla takiego zastosowania jest Intel Stick. To, co proponuje się na RP3, to system, który prawdopodobnie stanowi próbę zaistnienia firmy Microsoft w modnym dziś świecie Internet Of Things. To, co zainstalujemy na RPi3, można połączyć z Visual Studio 2015 i traktować jako maszynę testerkę właśnie dla urządzeń i aplikacji działających w środowisku IoT.  Pojawiają się ciekawe zastosowania, np. odtwarzacz muzyczny lub printserwer dla drukarki 3D. Więcej projektów można znaleźć na stronie https://developer.microsoft.com/en-us/windows/iot

Jako ostatni z systemów, który zainstalowałem na RPi 3, wybrałem Androida. Nie ma, w momencie publikowania tego wpisu, komercyjnej wersji tego systemu. Są jedynie mniej lub bardziej udane próby portowania Androida wykonane przez osoby prywatne lub projekty uczelniane.

W poniższym linku można znaleźć wersję 6.0, którą bardzo łatwo można przenieść na kartę SD przy pomocy WIN32DISKIMAGER i uruchomić i… na tym skończyła się moja przygoda z wersją 6.0. Ona nie działa. Po prostu nie działa!

Ciekawsze rzeczy dzieją się, kiedy instaluje się wersję Androida 7.1.1. Korzystałem z wersji umieszczonej tutaj. Dość dokładny tutorial można znaleźć tutaj. W moim ćwiczeniu użyłem dwóch RPi w wersji 3 i 2 i wyglądało to tak:

  1. Na RPi2 z wersją Rasbiana ściągnąłem image z w/w linku.
  2. Rozpakowanie: unzip rtandroid-[VERSION]-[DATE]-rpi3.zip -d ANDROID711.
  3. Identyfikacja karty SD: sudo fdisk –l.
  4. Instalacja Androida na karcie SD: ./install.sh -p -f /dev/sda.
  5. Można przełożyć kartę SD do RPi3 i uruchamiać.
  6. Działa (!), ale bez Google Play-a i bez dostępu do roota.
  7. Uruchomienie sieci na Androidzie i coraz większe zdenerwowanie na wolno działający system i częsty komunikat o braku odpowiedzi np. usługi Bluetooth. Warto zapamiętać numer IP RPi3.
  8. Czas na połączenie dwóch RPi. Na Dwójce trzeba doinstalować trzy aplikacje i upewnić się, że mamy aktualną wersję Rasbiana:
    1. sudo apt-get upadte
    2. sudo apt-get install lzip
    3. sudo apt-get install android-tools-adb android-tools-fastboot

Pojawił się poniższy ekran:

Przeglądając właściwości systemu można dla tej instalacji doszukać się takich parametrów:

  1. Czas na instalacja brakujących narzędzi w Androidzie, Google Play i dostęp do roota. Są one w pliku gapps.sh
    1. Na RPi2 wykonujemy komendy:
      1. adb connect 192.168.0.XYZ
      2. ./gapps.sh –a arm –i 192.168.0.XYZ
  • I otrzymujemy komunikat o braku miejsca na karcie SD na RPi2… Hmm… Jeżeli chcecie używać pełnej wersji Rasbiana i ściągnąć powyższe aplikacje wraz imagem Androida, karta 8 Gb nie jest wystarczająca.
  1. Powrót do NOOB-a, instalacja Rasbiana na większej karcie i po czasie mniejszym niż 30 minut wykonanie raz jeszcze powyższych kroków bez punktów 4, 5 , 6 i 7.
  2. Nastąpi restart RPi3, na którym zainstalowany został Android i na którym doinstalowaliśmy Google Play i dostęp do root-a. Dobrze jest dać kilka minut na stabilizacje nowego systemu.

Rzeczywiście pojawiła się ikona Google Play i można zalogować się do serwisu przy użyciu swojego konta.

I na tym kończą się przyjemności. Udało się mi się zainstalować przeglądarkę Firefox oraz Endomondo. Ale nie sposób używać tych aplikacji. Co chwilę wyskakują komunikaty o braku odpowiedzi Google Play lub innej aplikacji. Tak jak na poniższym zdjęciu.

Ta próba portowania Andoida na RPi3 jest pokazaniem jedynie koncepcji. Może kolejna wersją systemu będzie lepiej zoptymalizowana? Może wraz z pojawieniem się komercyjnej wersji będzie to w pełni sprawny system? A może trzeba poczekać na nową wersję Raspberry? Jak na razie jest jedynie egzotyczną ciekawostką. Nie można też wykluczyć, że pojawi się wersja Androida dla urządzeń działające w IoT i niekoniecznie będzie to przypomniało wersję Androida znaną nam z telefonów czy tabletów.

Oprócz w/w systemów RPi3 można użyć do całej masy dedykowanych zastosowań, takich jak:

– kontroler NAS,

– diagnostyka samochodowa http://www.instructables.com/id/OBD-Pi/,

– wcześniej wspominany i bardzo obiecujący Domoticz,

– i ciekawostka z dziedziny militarnej:

http://gadzetomania.pl/59108,raspberry-pi-wyrzutnia-rakiet-ukraina.

W materiale widać co prawda wyraźnie zdjęcie z wersją RPi 2, ale nie można wykluczyć, że bardziej wydajna wersja 3 może zastąpić wersję 2.

Oprócz konkretnych projektów Rpi3 może też realizować konkretne cele lub funkcje. Może być dedykowanym komputerem do wykonywania przelewów bankowych. Tak jak sugeruje to portal Niebezpiecznik:

https://niebezpiecznik.pl/post/6-rad-jak-bezpiecznie-wykonywac-przelewy/

Możliwość bezproblemowego podłączenia kamery otwiera kolejne projekty.

Raspberry Pi 3 jest gadżetem, podobnie jak szwajcarski scyzoryk. Teoretycznie można go nosić ze sobą wraz z zestawem kart pamięci, dostosowując jego możliwości do potrzeb. Jest nawet lepszy od scyzoryka, bo dołożenie kolejnych ostrzy lub narzędzi do noża nie jest łatwe. 🙂

Zapewne można znaleźć lepsze urządzenia lub aplikacje dedykowane konkretnej potrzebie czy pomysłowi. Przykładem jest projekt odbiornika GPS, który zrealizowany w oparciu o RPi3 prawdopodobnie będzie wielkości pudełka po butach, a jego mobilność będzie mocno umowna. Dedykowane urządzenie realizujące tę samą funkcję jest o niebo poręczniejsze i często nawet wodoodporne. Tylko nic innego z nim nie da się zrobić.

Podobnie jest z odtwarzaczem multimedialnym zbudowanym w oparciu o RPi3. Jego rozmiary mogą popsuć przyjemność używania takiego urządzenia.

Trudno jest znaleźć tak uniwersalne narzędzie jak RPi3, w którym w zależności od zainstalowanej kart pamięci i dodatków sprzętowych i softwarowych możemy realizować tyle różnorodnych funkcji lub pomysłów. Atutem jest tak duża ilość fanów realizujących swoje pomysły w oparciu o ten komputer. Cena RPi3 to kolejny olbrzymi plus tego rozwiązania. Dzięki niej błędy, chociażby tak banalny jak podanie zbyt wysokiego napięcia na szynę GPIO (!), nie są aż tak destrukcyjne na naszego budżetu. Jeżeli nie chcemy żonglować kartami pamięci, zawsze możemy dokupić kolejną płytkę RPi.

I jest jeszcze jeden czynnik, który działa na korzyść RPi3 w stosunku do dedykowanych, zamkniętych rozwiązań. To fun, zadowolenie z własnoręcznie wykonanego urządzenia lub nauczenia się czegoś nowego. Lub też satysfakcja związana z odświeżeniem dawnego hobby.

Przykład Intell Sticka lub Asus Tinker Board pokazuje, że duże firmy zauważają potencjał tego rynku i zaczyna się wyścig o nasze pomysły, czas i portfele. Jak dotąd pozycja RPi3 jest niezagrożona dzięki olbrzymiej popularności tej platformy oraz ogromnej rzeszy zapaleńców pracujących lub bawiących Raspberry Pi. Oby tylko fundacja Raspberry Pi nie straciła zapału do tego projektu. Na szczęście na to się nie zanosi – właśnie ukazała się nowa wersja Raspberry Pi Zero W https://www.raspberrypi.org/blog/raspberry-pi-zero-w-joins-family/

Pomocne linki i narzędzia:

Android 6.0

http://www.mediafire.com/file/cabo6z8ky1adgsj/marshrpi3wifibt19042016.img.bz2

Android 7.1.1.

https://git.embedded.rwth-aachen.de/rtandroid/downloads/raspberry-pi/

Tutorial do instalacji 7.1

https://www.youtube.com/watch?v=cU7CEOmtmRk&t=609s

WIN32DISKIMAGER

https://sourceforge.net/projects/win32diskimager/

SDCARD FORMMATER

https://www.sdcard.org/downloads/formatter_4/

Strona fundacji

https://www.raspberrypi.org/

Po polsku

http://malinowepi.pl/

https://www.facebook.com/groups/malinowepi/

http://projektpimalina.blogspot.com/

 


Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

2 komentarzy do “Raspberry Pi 3 jak szwajcarski scyzoryk?

  • Marv

    Porównanie do szwajcarskiego scyzoryka jak najbardziej trafne – z jednej strony do wszystkiego, z drugiej jak potrzebujesz coś porządnie pokroić, sięgasz po cięższe sprzęt;)