Важны мелочи.

Многие задаются вопросом, что означает термин Интернет вещей (IoT) или что он на самом деле представляет. Проще говоря, IoT - это термин для категоризации всего, что может подключаться к Интернету. Сюда входят ваши Alexa, HomePod, часы Android, умный холодильник Samsung и многое другое. Даже если вы понимаете, что IoT - это термин, предназначенный для описания группы небольших устройств, которые подключаются к Интернету и разговаривают друг с другом, все еще довольно неясно, как эти маленькие устройства на самом деле делают то, что они делают.

Напротив, в целом все знают, что делает Macbook или компьютер и на что они способны. Интересно, что внутреннее устройство этих устройств IoT очень похоже на компьютеры, которые мы используем каждый день, которые включают в себя блок обработки, память, модуль сети и / или Bluetooth и некоторые другие датчики.

Многие люди не осознают, насколько легко создать собственное устройство IoT с помощью небольшого компьютера. Фактически, вы можете задаться вопросом, существует ли вообще доступный, дешевый и мощный небольшой компьютер. Хорошая новость в том, что он существует и действительно мощный.

Raspberry Pi ИМЕННО это.

Raspberry Pi - это маленький компьютер, который удобно лежит в руке. Пусть вас не вводит в заблуждение его размер, просто посмотрите на характеристики оборудования Raspberry Pi последнего (3+) поколения.

  • 64-битный четырехъядерный процессор с тактовой частотой 1,4 ГГц ARM Cortex-A53, 1 ГБ оперативной памяти
  • Двухдиапазонная беспроводная локальная сеть 802.11ac 2,4 / 5 ГГц, Ethernet 10/100/1000 Мбит / с
  • Bluetooth 4.2
  • 4 порта USB, порт Full HDMI, комбинированный аудиоразъем 3,5 мм и композитный видеопорт, 40 контактов GPIO
  • Слот для карты Micro SD, графическое ядро ​​VideoCore IV 3D, интерфейс камеры (CSI), интерфейс дисплея (DSI),

Как видите, у этого маленького зверька есть четырехъядерный процессор, быстрый беспроводной модуль, модуль Bluetooth и достаточно оперативной памяти, чтобы делать большинство вещей, которые вы делаете на своем компьютере. А еще лучше, это стоит всего 35 долларов, или о разумном обеде вне дома (или 3 тоста с авокадо в Сан-Франциско).

У Raspberry Pis есть интересное соглашение об именах. Они классифицируются по сочетанию названия модели и поколения. Названия моделей включают A, A +, B, B +, Zero и Compute Module (Compute Module предназначен в основном для промышленных приложений, поэтому мы не будем касаться его в этой статье).

Каждая модель отличается доступными разъемами и размером основной платы. На данный момент построено несколько поколений, которые в основном классифицируются по номерам от 1 до 3. Каждое поколение в основном отличается производительностью чипа. Последняя и самая мощная версия называется Raspberry Pi 3+ Model B +.

В качестве справки, вот несколько изображений, которые показывают, какие детали доступны в каждой из моделей.

У каждой модели есть свои компромиссы. Например, Raspberry Pi Model Zero является самой маленькой из них и в среднем потребляет всего 100 мА (0,5 Вт). (На среднем настольном компьютере установлен блок питания мощностью 200 ~ 1400 Вт). Но в нем только одноядерный процессор, меньше оперативной памяти и отсутствует полноценный порт HDMI.

Однако его меньший размер позволяет разместить его в большем количестве пространств, что делает его полезным для создания устройств с ограниченным пространством и мощностью. Таким образом, наличие нескольких моделей на выбор увеличивает ваши возможности для вашего проекта.

Какое программное обеспечение оно запускает?

К сожалению, Raspberry Pi не работает под управлением Mac OS X или Windows. Вместо этого он работает под управлением версии Linux под названием Raspbian. Вы можете установить Raspbian на карту micro SD самостоятельно с помощью установщика NOOBS или приобрести предварительно загруженную карту micro SD, как показано здесь. После того, как вы подключите карту micro SD с установленным Raspbian и включите Raspberry Pi, вы получите следующий экран загрузки:

Как видите, рабочий стол выглядит так же, как обычный рабочий стол на большом компьютере. По умолчанию вы получаете веб-браузер, терминал, программу просмотра изображений, калькулятор и многие другие функции.

Raspbian также позволяет бесплатно устанавливать тонны программного обеспечения из собственного репозитория программного обеспечения с открытым исходным кодом. Процесс установки программного обеспечения также довольно прост. Вы можете использовать команду apt-get, популярную команду Linux для установки программного обеспечения из различных репозиториев, чтобы установить любое доступное программное обеспечение.

Например, sudo apt-get install scratch2 установит популярный язык программирования с нуля. Просмотрите различные репозитории и StackOverflow, и вскоре вы поймете, что с этими устройствами можно делать все, что угодно.

Что вы ДЕЙСТВИТЕЛЬНО можете с этим сделать?

Итак, теперь у вас есть небольшой компьютер, на котором установлено множество бесплатных программ. Что на самом деле можно с этим делать? Что ж, вот простой и увлекательный проект Python, который я реализовал с группой учеников средней школы в рамках класса программирования.

Используя совместимый с Raspberry Pi датчик температуры / влажности / давления со светодиодным экраном, я научил концепции случайности, используя случайные цвета на светодиодном экране, а не числа. Моим студентам нравилось, как они могли визуально и физически взаимодействовать со своим собственным кодом. Посмотреть видео проекта можно здесь:

Используя то же устройство, мы также построили калькулятор, игровое устройство, метеостанцию ​​и многое другое. Я нашел их очень полезным и экономичным способом обучения молодых студентов вводному программированию. Я планирую осветить детали своих учебных программ в статье в другой раз.

Один из моих коллег из Стэнфорда построил индивидуализированную защищенную эспрессо-машину Raspberry Pi, чтобы защитить наш драгоценный кофе. Идея чем-то похожа на защищенный дверной замок Raspberry Pi, как показано здесь.

Существует множество статей об использовании Raspberry Pi для создания забавных и полезных устройств IoT. Вот некоторые из них, которые я нашел: Камера безопасности Raspberry Pi, Медиацентр Raspberry Pi, Клуб кода Raspberry Pi.

Подведение итогов

Я надеюсь, что эта статья дает некоторое представление о том, что такое Raspberry Pis, как они построены и для чего используются. Кроме того, я надеюсь, что эта статья несколько проясняет то, что на самом деле означает Интернет вещей.

По сути, IoT - это движение за соединение миллионов мелких вещей с помощью Интернета, и Raspberry Pi - один из способов сделать эти мелочи активными. Я искренне верю, что будущее за Интернетом вещей, и надеюсь, что все попытаются принять участие, чтобы приблизить его к нам.

Важны мелочи, их сотни.

- Клифф Шоу.

Это моя первая статья на Medium! Мы будем благодарны за любые комментарии относительно исправлений, улучшений и аплодисментов!