Ako

Raspberry Pi vs. Arduino: Ktorý z nich by ste si mali kúpiť?

Aj keď sú Raspberry Pi a Arduino niekedy spomínané rovnakým dychom a oba produkty možno počítať medzi rovnaké hobby produkty elektroniky, ide skutočne o dva odlišné produkty s vlastnými aplikáciami. Raspberry Pi vs Arduino: Aké sú rozdiely a čo na čo používate?

Ak vás zaujímajú (programovateľné) hobby produkty elektroniky, čoskoro narazíte na Raspberry Pi a Arduino. Oba produkty sú navrhnuté ako doska plošných spojov, na ktorej sú umiestnené rôzne čipy a rozmery napríklad Raspberry Pi 3 (8,5 × 5,6 cm) a populárneho Arduino Uno R3 (6,9 × 5,3 cm) sú dosť porovnateľné. Napriek tomu ide o dva veľmi odlišné produkty, z ktorých každý má svoje silné a slabé stránky. V tomto článku sa budeme zaoberať rozdielmi medzi týmito dvoma platformami.

Počítač verzus mikrokontrolér

V zásade sa dá rozdiel ľahko vysvetliť: Arduino je mikrokontrolér, zatiaľ čo Raspberry Pi je plnohodnotný počítač. Mikrokontrolér nespúšťa operačný systém a súčasne môže bežať iba jeden program. Počítač je vybavený operačným systémom a dokáže spustiť niekoľko programov súčasne.

V Raspberry Pi a alternatívnych jednodeskových počítačoch, ako je Orange Pi, preto môžete rozpoznať všetky časti plnohodnotného počítača. Napríklad Raspberry Pi 3 Model B + je vybavený USB portami, sieťovým pripojením, HDMI pripojením a zvukovým výstupom. K dispozícii je dokonca aj wifi a bluetooth. Vďaka všetkým týmto spojeniam môžete, ako každý počítač, pripojiť obrazovku a vstupné zariadenie, potom môžete v kombinácii s vhodným operačným systémom použiť Pi ako stolný počítač na prehľadávanie alebo spracovanie textu. Porovnajte to s priemernou doskou Arduino alebo podobnou doskou mikrokontroléra: tieto dosky v zásade ponúkajú iba piny, ktoré slúžia ako digitálne a analógové vstupy a výstupy a sú pripojené priamo k mikrokontroléru, pomocou ktorého môžete prepínať.

Arduino je mikrokontrolér, zatiaľ čo Raspberry Pi je plnohodnotný počítač.

Čo je to Raspberry Pi?

Raspberry Pi pôvodne vyvinul Brit Eben Upton ako lacný počítač (za 35 dolárov), aby naučil deti základom počítačov, elektroniky a programovania. Avšak, počítačoví fandovia tiež videli veľa využití lacného Raspberry Pi. Základom Raspberry Pi je vo všetkých prípadoch Broadcom SoC, ktorý kombinuje procesor ARM s GPU VideoCore IV a tiež poskytuje všetky pripojenia, ako sú USB porty a HDMI výstup. Čip pre sieťové pripojenie je potom pripojený cez USB 2.0. To je tiež dôvod, že gigabitové sieťové pripojenie na najnovšom Raspberry Pi 3 Model B + dosahuje namiesto plnej gigabitovej rýchlosti rýchlosť medzi 200 a 300 Mbit / s.

Raspberry Pi nemá žiadne úložisko, na inštaláciu požadovaného operačného systému potrebujete kartu SD. Raspberry Pi Foundation odporúča minimálne kartu Class4, ale naše skúsenosti ukazujú, že rýchlejšia karta s triedou 10 alebo dokonca UHS triedy 1 od dobrej značky je lepší nápad. V žiadnom prípade si nekupujte neznačkový lístok, máte veľkú šancu, že sa lístok počas používania poškodí.

Všestranné operačné systémy

Na SD kartu si môžete nainštalovať operačný systém sami. Štandardným operačným systémom je Raspbian založený na Debiane, distribúcia Linuxu, ktorá umožňuje používať Raspberry Pi ako stolný počítač. Okrem toho existujú aj špecializovanejšie distribúcie založené na systéme Linux, ktoré vám umožňujú používať Pi ako hernú konzolu (napríklad RetroPie) alebo prehrávač médií (napríklad OpenELEC).

Väčšina operačných systémov pre počítač Pi je založená na systéme Linux, ale napríklad vo forme Windows IOT Core alebo RISC OS existujú aj iné typy operačných systémov. Flexibilné operačné systémy Linux umožňujú mnoho pokročilých aplikácií. Raspberry Pi môžete napríklad použiť ako inteligentný reproduktor s domovskou stránkou Google, môžete ho použiť ako server na stiahnutie alebo dokonca ako centrálny blokovač adries vo vašej domácej sieti.

Pi je vynikajúci aj ako prehrávač médií pre video alebo streamovanie zvuku. Mini počítač je taký výkonný, že ho môžete použiť napríklad aj ako retro hernú konzolu z Raspberry Pi 2 v kombinácii napríklad s RetroPie. Potom bez námahy emuluje herné konzoly ako NES, SNES, MegaDive a Commodore 64.

Vysoká kompatibilita

Po uvedení prvého Raspberry Pi na trh v roku 2012 sa teraz objavili najrôznejšie verzie s rýchlejšími procesormi. Tam, kde prvý Raspberry Pi disponoval jednojadrovým procesorom s taktom 700 MHz, je najnovšia 3+ vybavená štvorjadrovým procesorom 1,4 GHz. Jedna vec však zostala rovnaká vo všetkých tých Raspberry Pis, SoC poskytuje Broadcom. Medzi použitými ARM jadrami je určitý rozdiel, ale grafická karta VideoCore IV je rovnaká vo všetkých použitých SoC. Podľa Nadácie Raspberry Pi je VideoCore jediným verejne dokumentovaným GPU pre ARM SoC, a preto je pre projekt Pi dôležitý. Niečo v tom je, pretože hlavnou nevýhodou iných SoC na alternatívnych doskách je to, že grafické možnosti sú všeobecne slabo podporované. Nadácia Raspberry Pi kladie silný dôraz na medzigeneračnú kompatibilitu s Pis. Vlastný operačný systém Raspbian je preto stále plne kompatibilný so všetkými variantmi Pi.

Raspberry Pi verzus alternatívy

Raspberry Pi nie je jediný jednodeskový počítač na trhu. Po úspechu modelu Pi spúšťajú „klony“ Raspberry Pi aj ďalší výrobcovia, väčšinou čínski. Niekedy majú tieto taniere názov iného ovocia v kombinácii so slovom Pi, ako je Banana Pi alebo Orange Pi. Zámerne sme „klony“ napísali skôr v tomto odseku, pretože na rozdiel od väčšiny klonov Arduino nejde o presné kópie. Raspberry Pi používa Broadcom SoC, zatiaľ čo alternatívne dosky majú SoC od iného výrobcu, ako sú Allwinner, Rockchip alebo MediaTek. Rovnako ako Broadcom SoC používaný v Raspberry Pi, aj tieto SoC sú založené na procesore ARM, ale podobnosť tým skutočne končí. Napríklad iné prvky SoC (napríklad GPU) sú odlišné. V praxi to znamená, že operačný systém špeciálne vyrobený pre Raspberry Pi ako Raspbian alebo RetroPie nefunguje priamo na jednej z alternatívnych dosiek.

Alternatívni výrobcovia dosiek zvyčajne dodávajú vlastnú distribúciu systému Linux (niekedy upravenú verziu Raspbian), často si však môžete zvoliť aj Armbian. Toto je špeciálna linuxová distribúcia špeciálne vyrobená pre jednodeskové počítače. Mimochodom, Armbian nepodporuje Raspberry Pi. Aj keď sú alternatívne jednodeskové počítače výkonnejšie alebo lacnejšie ako Raspberry Pi, a teda majú určite právo na existenciu, pre začiatočníkov väčšinou nie sú takým dobrým nápadom. Dokumentácia od (čínskych) výrobcov je zvyčajne obmedzená. Ďalším problémom je, že všetky schopnosti zvyčajne nie sú plne podporované distribúciami Linuxu, ktoré sú vhodné pre dosky. Napríklad niekedy nemôžete zvoliť všetky rozlíšenia, čo je ťažké, ak máte iba obrazovku s nepodporovaným rozlíšením. Ďalším problémom je, že počet používateľov na alternatívne znamenie je pomerne nízky, takže v prípade problémov nemôžete ustúpiť späť do aktívnej komunity. Veľký počet používateľov a dobrá podpora komunity Pi je veľmi veľkým plusom, najmä pre začiatočníkov.

Veľký počet používateľov a dobrá podpora komunity Pi je veľmi veľkým plusom, najmä pre začiatočníkov.

doplnky

Existuje ďalší argument pre výber Raspberry Pi a nie jedného z ostatných jednodeskových počítačov. K Raspberry Pi je na predaj veľa príslušenstva. Máte teda široký výber puzdier vo všetkých farbách a tvaroch. Chcete zabudovať svoje Pi na puzdro, ktoré vyzerá ako retro herná konzola? Žiadny problém, existujú prípady, ktoré vyzerajú ako Nintendo NES alebo SNES. Okrem toho sú na predaj aj všetky druhy rozšírení pre Raspberry Pi. Týmto môžete napríklad pridať dobrý (digitálny) zvukový výstup, dotykovú obrazovku, malú obrazovku alebo maticu LED. Rozširujúce moduly sa tiež nazývajú HAT, čo je skratka pre Hardware Attached on Top. Rozširujúce moduly sa pripájajú k GPIO, čo je pole vývodov na Raspberry Pi. Tieto kolíky sa dajú použiť aj na pripojenie senzorov a iných komponentov.

Čo je to Arduino?

Arduino je príkladom mikrokontroléra: veľmi jednoduchý počítač, ktorý dokáže spustiť jeden program súčasne. Na mikrokontroléri teda nefunguje žiadny operačný systém. Naprogramujete mikrokontrolér na požadovaný program, potom sa tento program vykoná. Vďaka tomu je mikrokontrolér ideálny pre menšie opakujúce sa úlohy, ako je automatické otváranie dverí alebo zapínanie žiarovky počas pohybu. Možné sú ale aj niektoré pokročilejšie veci, napríklad samoriadiaci robot, ktorý určuje jeho pohyb na základe senzorov.

Keď hovoríme o Arduine, hovoríme nielen o mikrokontroléri. Doska Arduino obsahuje všetky komponenty, ktoré potrebujete na jednoduché použitie mikrokontroléra (zvyčajne ide o variant Atmel, ale používajú sa aj iné značky). Napríklad väčšina dosiek Arduino je vybavená pripojením USB. Slúži na prenos programu do mikrokontroléra cez počítač. Dosky Arduino navyše obsahujú kolíky, ku ktorým môžete pripojiť komponenty, ako sú snímače a motory.

Príkladom projektu, ktorý môžete postaviť, je svetlo, ktoré reaguje na pohyb alebo nástup súmraku, ako je to tu znázornené. Ale v kombinácii s Arduinom vybaveným WiFi môžete vytvoriť aj meteorologický alarm. Alebo si môžete zostaviť papierový dáždnik, ktorý sa automaticky otvorí, keď začne pršať.

Robustný

Výhodou mikrokontroléra, ako je Arduino, je, že po programovaní sa môže pokaziť malý softvér. Hneď ako pripojíte napájací zdroj, vykoná sa kód naprogramovaný v mikrokontroléri. Nezáleží na tom, či odpojíte zdroj napájania, program sa po opätovnom pripojení znova spustí. To jednoznačne neplatí pre jednodeskový počítač, ako je napríklad Raspberry Pi. Ak iba vytiahnete napájanie z Raspberry Pi, máte veľkú šancu, že sa súbory operačného systému poškodia a vaše Pi sa už nespustí. Rovnako ako napríklad počítač so systémom Windows, musíte správne zatvoriť Pi, aby ste ho vypli.