Raspberry Pi – Najlepszy i najtańszy komputer dla każdego

Niewątpliwy sukces projektu non-profit – http://www.raspberrypi.org/, komputera za $25 USD (tak na prawdę to $35 + kilka dodatków) to gratka dla każdego hobbysty. Raspberry Pi (od 29 lutego 2016 – Raspberry Pi 3) to pełnoprawny komputer oparty o architekturę ARM, pozwalający uruchomić kilka różnych wersji systemu operacyjnego.

Na początek

Aktualnie mamy do wyboru kilka dystrybucji Linuksa, przy czym domyślną dla większości jest Rasbian, oparty o Debiana. Komputer jest bardzo zgrabnie pomyślany, pozwala na pracę zarówno na bardzo starych monitorach z wejściem Composite (a więc tak na prawdę na telewizorach) co z kolei przyciąga miłośników emulacji starych komputerów z ery Atari/Commodore 8-bit czy nawet późniejszych Atari ST/Amigi. Głównym wyjściem video pozostaje jednak port HDMI, który dzięki możliwości konfiguracji, będzie współpracował z każdym urządzeniem wyświetlającym. Raspberry Pi dostarczane jest obecnie z 1GB RAM w wersji Raspberyy Pi 2 oraz 3, ale zaczęło się na masową skalę w wersji A i B – – 512MB RAM w modelu B. A i B miały na starcie posiadać 256MB RAM – ciągle w obiegu są takie modele. Następnie opracowano wersje B+ i A+, które poprawiały dystrybucję zasilania, oraz zmieniały złącze portu audio/video. Dźwięk przesyłany jest przez HDMI, ale nie zapomniano także o klasycznym złączu jack. Co ciekawe aby obniżyć koszt urządzenia, nie zawarto w nim kodeka MPEG-2 (jest AVC). MPEG-2 można jednak dokupić, jeśli ktoś go potrzebuje. Ile to ma mocy ? CPU w granicach Pentium II 350MHz, ale GPU pozwala na dekodowanie obrazu z dźwiękem do rozdzielczości 1088p. Dziś (2015) w wersji 2 – to już 4 rdzenie, 1GB RAM i szybszy zegar, a w najnowszej wersji z 2016 – wersji 3 – także wbudowane WiFi i Bluethooth (LE) oraz 4 rdzenie A53, 64-bit – około połowę szybsze niż wersja 2 . Raspbery Pi oferuje między innymi na dobry początek:

• tani odtwarzacz multimedialny oparty o XBMC – więcej we wpisie o efekcie świetlnym
• platformę do gry w Minecraft
• serwer danych dla SDR – Software Defined Radio, dzięki czemu można zobaczyć na mapie samoloty wokół nas - tak jak na http://www.flightradar24.com/
• bardzo skuteczną platformę do nauki programowania w Pythonie

Zaczynamy z RaspberryPi

Po pierwsze należy zakupić sam komputer, występujący w wersji A, B, A+, B+ i „2”. Który wybrać ? Na początek proponuje nawet używany ale raczej „Model B+” ponieważ ma m.in. FastEthernet, możliwość zwiększenia prądu na portach USB – oraz nie resetuje się ze względu na skok napięcia przy podłączaniu urządzeń na USB. Strona projektu podaje dwa oficjalne sklepy – osobiście kupowałem RS ale zapewne Farnell to także niezły wybór. Czas oczekiwania to około tygodnia. Do pełni szczęścia potrzebujemy:

• zasilacza sieciowego o parametrach 5V lub 5.1V oraz wydajności prądowej od 1200 mA do 2000 mA dla pierwszych RPi. Wszystko zależy jakie urządzenia USB chcemy podłączyć. Do RPi 3 - było to złącze micro-USB, ale obecnie jest to już USB-C a wydajnośc prądowa to 5000mA!
• karty microSD – najlepiej kilka, na początek wystarczy 4GB, optymalnie 8GB potem apetyt będzie rósł. Na karcie będziemy instalować system operacyjny

Opcjonalnie

• standardowy kabel HDMI lub Composite do podłączenia do monitora lub telewizora.
• obudowę – Pi to płytka bez obudowy, tak więc warto zabezpieczyć się przed ESD albo po prostu przed uszkodzeniem – obudową. Tutaj można coś zrobić samemu albo kupić gotową.
• kabel audio i głośnicze(k|ki)
• kabelek Ethernet do podłączenia do przełącznika
• kartę WiFi w postaci dongle USB do wersji RPi 2/3, późniejsze mają już WiFi na płytce

Instalujemy Raspbiana!

Pobieramy ze strony https://www.raspberrypi.org/downloads/raspbian/ aktualny ZIP...

...z obrazem dystrybucji dla Raspberry Pi. Po rozpakowaniu w zależności od używanego przez nas systemu operacyjne na desktopie – dla Windows: wkładamy kartę micro SD do czytnika i lokalizujemy dysk z jej zawartością:

Następnie uruchamiamy Win32diskimager, otwieramy nasz rozpakowany obraz dystrybucji Raspberry Pi OS (dawniej Raspbian) i wybieramy Zapisz:

Po kilku minutach obraz zostanie poprawnie nagrany na kartę micro SD. Pozostaje ją bezpiecznie usunąć i włożyć do Raspberry Pi. Po podłączeniu klawiatury oraz monitora – podłączamy zasilanie i obserwujemy komunikaty uruchamiania systemu. Logujemy się za pomocą klawiatury używając monitora podłączonego przez HDMI, albo zdalnie przez za pomocą ssh – użytkownik pi, hasło raspberry. System wyświetla kilka opcji – z których praktycznie konieczna jest opcja rozszerzenia pojemności karty do jej całkowitej wielkości – ponieważ obraz ma tylko 2GB. Koniecznie więc wybieramy tą opcję i czekamy trochę po ponownym uruchomieniu na wykonanie. Tak więc „1. Expand Filesystem”, a przy wyjściu potwierdzamy ponowne uruchomienie!

Po kilku chwilach zobaczysz ekran logowania (tekstowy) – logujesz się jako pi/raspberry a po uzyskaniu prompta (znaczka pi@raspberrypi ~ $) napisz startlxde – uzyskasz tzw. środowisko graficzne X – które przypomina interfejsem Windows 95 do Windows 7. W nowszych wersjach został zachowany wygląd, ale same programy pod spodem zostały unowocześnione.

Gratulacje – uruchomiłeś Pi!

Dalsze pierwsze kroki

W większości przypadków, jeśli używasz Linuksa, nie będziesz miał problemów z przenoszeniem danych, czy logowaniem się na Pi, ale jeśli wcześniej głównie korzystałeś z nie-UN*X’owych systemów operacyjnych tylko np: z MS Windows – sugeruję abyś zaopatrzył się w dwa programy:

Filezilla

Program darmowy, służący do transferu plików – a jego zaletą jest możliwość transferu przez SSH (który najpierw należy włączyć – patrz niżej) – a więc podobnie jak FTP, ale przez bezpieczny szyfrowany kanał. O ile nie jest to najważniejsze (szyfrowanie połączenia), to zaletą tego dostępu jest możliwość wykorzystania go zarówno do transferu plików, jak i logowania przez konsolę – zdalnego przez sieć. Program jest do pobrania z https://filezilla-project.org/, a najprostsza instrukcja to: podaj adres IP Twojego Raspberry Pi (na konsoli z klawiatury wydaj sudo ifconfig eth0 lub sudo ifconfig wlan0 – gdy jesteś podłączony przez Ethernet lub sieć przeprzewodową); użytkownik pi, hasło raspberry i port 22. Po zalogowaniu uzyskasz dostęp do katalogu /home/pi

Konsola, terminal SSH – putty

Putty to bardzo popularny program „do ssh” na platformę MS Windows, głównie dlatego, że ma dokładnie to co potrzeba – szybki do uruchomienia a jednocześnie zaawansowany. Pobierzesz go z http://www.chiark.greenend.org.uk/~sgtatham/putty/download.html. Od końca 2016 – aby użyć ssh, musisz wcześniej włączyć tą usługę – wracamy do klawiatury i konsoli i wydajemy komendę

sudo systemctl enable ssh
sudo systemctl start ssh

Teraz na innym komputerze – wpisz adres IP Raspberry PI oraz wybierz SSH, następnie podasz login: pi, a następnie hasło: raspberry. To wszystko, właśnie zalogowałeś się w rasbianie, na Raspberry Pi!