Aplicația Raspberry Pi pentru automatizarea casei. Sistem inteligent de control al casei bazat pe Raspberry Pi

Acum aproximativ doi ani, Fundația Raspberry Pi a lansat un dispozitiv destul de interesant - un computer cu o singură placă, puțin mai mare decât un card bancar la un preț foarte atractiv. Noul produs a câștigat imediat o popularitate enormă, coada de precomenzi pentru el s-a întins timp de câteva luni.

Raspberry Pi a venit în două versiuni: Model „A” și Model „B”. Ambele versiuni sunt echipate cu un procesor ARM11 Broadcom BCM2835 tactat la 700 MHz și un modul RAM de 256 MB / 512 MB. Modelul „A” este echipat cu un port USB 2.0, modelul „B” - două. Modelul „B” are un port Ethernet. Procesorul BCM2835 include și un nucleu grafic. Semnalul video este transmis printr-un conector RCA compozit sau printr-o interfață digitală HDMI.

Sistemul de fișiere, imaginea nucleului și fișierele utilizator sunt localizate pe un card de memorie SD, MMC sau SDIO. Cea mai mare atracție a Raspberry Pi este consumul redus de energie (5V / 700mA), prezența porturilor de intrare/ieșire GPIO cu interfețe I2C, SPI, UART, precum și posibilitatea de operare la distanță prin Ethernet.

În prezent, doar modelul „B” este disponibil cu 512 MB de RAM și suport Ethernet. În plus, a apărut la vânzare o nouă versiune, care diferă de modelul anterior „B” printr-o amplasare mai compactă a componentelor, prezența a 4 porturi USB, o creștere a numărului de porturi de intrare/ieșire GPIO și absența o ieșire video compozită. Aspectul modelului „B” și noul model al computerului Raspberry Pi este prezentat în Fig. 1

La ce poate fi folosit un astfel de dispozitiv? În primul rând, trebuie remarcat faptul că Raspberry Pi este, deși nu foarte puternic, dar în același timp destul de un computer cu drepturi depline. Conectând un monitor, tastatură, mouse la acesta și instalând orice distribuție a sistemului de operare Linux, îl puteți folosi ca computer desktop pentru a rezolva probleme care nu necesită resurse de calcul puternice.

Raspberry Pi este destul de potrivit pentru utilizare ca server media acasă, server de stocare a datelor, „creierul” unui robot sau mașină, server de automatizare a locuinței (sau).

Apariția Raspberry Pi a făcut imediat furori în jurul acestui dispozitiv. Cand pasiunile s-au potolit putin, si a aparut pe piata la un pret adecvat, am decis sa ma uit mai atent la acest minicomputer. Pentru mine, Raspberry Pi a fost de interes în primul rând din punctul de vedere al utilizării într-un sistem de automatizare a locuinței, ideea căruia era „coaptă” de mult timp și necesita implementare practică.

Folosesc termenul „automatizare acasă” pentru că nu-mi place foarte mult termenul „casă inteligentă”. Nu, nu este nimic în neregulă cu termenul „casă inteligentă”, dar recent acest concept a fost foarte distorsionat.

O casă inteligentă este un sistem complex „multi-circuit”, care, pe lângă executarea diferitelor scenarii specificate de utilizator, poate lua diverse decizii în funcție de o anumită situație de urgență. Cu alte cuvinte, este un sistem „de gândire” (la nivel de mașină, desigur). Și în ultimul timp am numit orice „casă inteligentă” - de exemplu, un senzor de scurgeri de apă, controlul luminii folosind senzori de mișcare etc. Da, acestea sunt toate componentele individuale ale unei case inteligente, dar nu o casă inteligentă în ansamblu.

Deci, să luăm în considerare structura construirii unui sistem de automatizare a locuinței folosind Raspberry Pi (Fig. 2).

Orez. 2 Structura construirii unui sistem de automatizare a locuinței folosind Raspberry Pi (click pe imagine pentru a mări)

Sistemul de automatizare a locuinței constă dintr-un server central conectat printr-o interfață RS485 la controlere instalate în fiecare cameră, iar la controlere sunt conectate pe rând diverse dispozitive de control, monitorizare, reglare și protecție.

Avantajul unei astfel de arhitecturi de rețea este că nu este nevoie să rulați fire de la fiecare dispozitiv la server, ci mai degrabă să conectați controlerele la care sunt conectate cu un cablu UTP - dintre care o pereche de fire este folosită pentru RS485. interfață, iar perechile rămase sunt folosite pentru a alimenta controlerele și senzorii În plus, logica de operare este concepută astfel încât defecțiunea oricărui controler sau chiar a unui server central să nu afecteze performanța restului sistemului.

Raspberry Pi este folosit ca server central al sistemului de automatizare a locuinței. Pe acesta este instalat un server Web, prin care utilizatorul de pe orice dispozitiv de comunicare (smartphone, laptop, tabletă) prin intermediul unui browser poate primi informații despre toate procesele care au loc în casă și, în consecință, să le gestioneze. Puteți accesa serverul Web introducând datele de conectare și parola fie din rețeaua locală de acasă, fie de pe Internet printr-un router Wi-Fi.

Controlerele cu un set diferit de intrări/ieșiri sunt conectate la portul serial Raspberry Pi UART printr-un dispozitiv potrivit prin interfața RS485. În plus, un modem GSM poate fi conectat la RS485 pentru a accesa sistemul printr-o rețea de telefonie mobilă sau fixă în cazul în care nu este posibilă accesarea internetului în punctul în care se află utilizatorul. În acest caz, accesul la sistem se realizează și prin introducerea unei parole.

Un alt dispozitiv din rețeaua RS485 este modulul radio. Scopul său este de a lega toți senzorii radio și telecomenzile radio la sistemul general de automatizare.

În prezent, a fost dezvoltată prima versiune a unui sistem de automatizare a locuinței care utilizează Raspberry Pi. Pe lângă serverul central, acesta include mai multe tipuri de controlere care au o interfață RS485 pentru comunicarea cu serverul:

Controler de temperatură și umiditate cu opt canale. Controlerul vă permite să colectați valori de temperatură și umiditate de la un senzor DHT22 și șapte senzori DHT11;

Termostat cu patru canale (termostat). Controlerul poate controla 4 sarcini atât în modul manual, cât și în funcție de parametrii de temperatură specificați. Valorile temperaturii pot fi introduse fie direct pe controler, fie de la distanță prin interfața web. Modurile de control direct și invers al canalului permit controlerului să fie utilizat atât pentru controlul încălzirii, cât și al răcirii;

Modulul radio este folosit pentru a emula chei radio și pentru a colecta informații de la senzorii radio. Vă permite să emulați până la 5 chei radio și să primiți date de la 10 senzori radio;

Controler universal. Are 4 intrări și ieșiri independente și două intrări pentru conectarea senzorilor de temperatură și umiditate DHT11 și DHT22.

Acolo veți găsi, de asemenea, link-uri către o descriere a instalării software-ului pentru Raspberry Pi, precum și materiale care descriu tehnologia de fabricație a controlerelor descrise mai sus. Aș dori să remarc că acest proiect este complet necomercial, cu surse deschise pentru soluții de circuit și software și cu suport tehnic pe forum.

2. Punct de acces wireless
Configurați accesul la rețea folosind Raspberry Pi. Dacă doriți, puteți crea și o rețea separată de invitați. Pentru a face acest lucru, aveți nevoie de un card SD, un adaptor de rețea USB și câteva abilități de codare pentru a configura totul corect.

3. Ecran tactil pentru bordul mașinii

Dacă sunteți dispus să dedicați timp, încercați să construiți un touchpad bazat pe Raspberry Pi, care vă poate economisi câteva sute de dolari. Datorită software-ului open source XBMC Media Center, puteți reda muzică, viziona videoclipuri și fotografii și multe altele (doar nu uitați să țineți ochii pe drum).

4. Robot
Dacă aveți un controler suplimentar pentru Nintendo Wii, îl puteți folosi pentru a vă crea propriul robot - doar aspectul său depinde în totalitate de imaginația dvs. și de materialele disponibile. De asemenea, veți avea nevoie de un șasiu și un controler de motor pentru a permite robotului să se miște.

5. Cameră cu senzor de mișcare
Vrei să știi cine a intrat în biroul tău când erai plecat? Sau poate faceți o fotografie bună cu o veveriță care vă vizitează adesea curtea? O cameră cu senzor de mișcare bazată pe Raspberry Pi vă poate ajuta. Pentru a-l crea, veți avea nevoie de un senzor IR pasiv și de abilități de codare, dar timpul petrecut pe gadget va plăti pe deplin.

6. Stratostat

Datorită Raspberry Pi atașat la balon, puteți captura imagini incredibil de frumoase din stratosferă. Puteți urmări mișcarea acestuia folosind GPS și puteți obține fotografii de la distanță dacă dispozitivul se pierde.

7. Convertor de vorbire
Dacă aveți probleme cu citirea, puteți crea un dispozitiv care convertește textul în vorbire. Chiar dacă nu ai avut niciodată astfel de probleme, este totuși un proiect distractiv. Desigur, veți avea nevoie de piese suplimentare, iar calitatea nu va fi comparabilă cu cărțile audio, dar merită.

8. Camera foto

Există mai multe moduri diferite de a face o cameră simplă folosind un Raspberry Pi. Și cu cât petreci mai mult timp creându-l, cu atât rezultatul este mai bun. Dacă puteți rezide componentele de pe placă, ați putea ajunge la o cameră subțire cu un ecran TFT într-un corp imprimat 3D. Cum să o facă? Urmărește un videoclip.

9. Ceas lampă
Realizarea unui ceas folosind lămpi Raspberry Pi și Nixie nu este atât de dificilă, iar rezultatele sunt impresionante. În plus, dacă le conectați la Internet, puteți configura tranziția automată la ora de vară și înapoi. Doar câteva linii de cod și aveți un dispozitiv wireless pe birou.

10. Transmițător cod Morse

Raspberry Pi va combina tehnologiile vechi și noi pentru a crea un transmițător de cod Morse. Va trebui să munciți din greu pentru a programa Pi, dar când va fi gata, veți avea un dispozitiv capabil de codificare și decodare Morse. Puteți chiar să înnebuniți și să creați un transmițător de școală veche.

11. Stație meteo
Compact, ieftin, consum redus de energie - Raspberry Pi este ideal pentru crearea propriei stații meteo. După aceasta, nu va mai trebui să vă bazați pe prognoza meteo de la televizor. Adevărat, veți avea nevoie de puțin hardware, dar totul nu este atât de complicat pe cât ar părea la prima vedere.

12. Casă pentru păsări

Box plus Raspberry Pi - și vei avea ocazia să observi cum trăiesc păsările. Puteți chiar să configurați un flux online. Piesele necesare includ LED-uri cu infraroșu și un modul de cameră NoIR.

13. Cuptor Wi-Fi

Pentru a crea această sobă cu burtă, James Gao a luat o sobă electrică veche, un Raspberry Pi și piese imprimate 3D. Un sistem de feedback în buclă închisă oferă control de la distanță și reglează automat nivelul temperaturii (necesită un termocuplu și un motor pas cu pas).

14. Consola de jocuri retro
Raspberry Pi poate fi transformat cu ușurință într-o consolă, un PDA sau o mașină de jocuri vechi. Cel mai simplu mod este să încărcați emulatorul pe un card SD și să conectați controlerele USB. O poți face într-o oră, RetroPie te va ajuta.

15. buzduganul de jongla

Dintr-o dată, printre voi există și cei care sunt interesați de jonglare și doriți să adăugați varietate acestui hobby. Puteți aduce clubul (sau mingea) la viață folosind LED-uri. Veți avea nevoie de un card SD, o placă Pibrella și o bucată de cod Python. Pare neobișnuit.

16. Gradina digitala

Pentru acest proiect veți avea nevoie de o placă Pibrella, câteva motoare mici și desigur un Raspberry Pi. O floare evantai, o albină care începe să zboare la atingerea unui buton sau o instalație cu muzică liniștitoare pe fundal.

Traducerea materialului „16 proiecte distractive pentru noul tău Raspberry Pi” de pe fieldguide.gizmodo.com.

Mini-PC-ul Raspberry Pi ar putea deveni rapid o platformă populară pentru diferite tipuri de proiecte - atât comerciale, cât și nu atât. Există mai multe motive pentru aceasta, inclusiv prețul scăzut al computerului, versatilitatea și deschiderea sa relativă.

Drept urmare, proiecte interesante au început să apară cu o regularitate de invidiat, iar unele dintre aceste proiecte sunt prezentate în această colecție. Există atât sisteme destul de serioase, cât și proiecte care pot fi numite distractive, din seria „de ce nu?”.

Supercomputer bazat pe Raspberry Pi și Lego

Unul dintre cele mai interesante proiecte bazate pe Raspberry este un supercomputer format din 64 Raspberry Pis. Elementele folosite pentru a crea „dulapuri pentru servere” au fost un set Lego obișnuit.

Ca ROM pentru acest sistem au fost folosite carduri de memorie SD cu o capacitate de 16 GB. Astfel de carduri au fost instalate în fiecare „zmeură”.

Cum să faci așa ceva? Instrucțiuni detaliate de la creator, profesor la Universitatea din Southampton Simon Cox, urmați acest link.

Balon meteorologic bazat pe Pi

Pasionatul de computere Dave Ackerman a decis să folosească propriul său mini-PC pentru a crea un balon meteorologic care ar putea face fotografii din stratosferă. Detaliat.

După câteva luni de muncă, Dave a reușit efectiv să-și lanseze sonda, care a zburat peste 30 de kilometri, a funcționat la temperaturi de -50C într-o atmosferă foarte rarefiată (1% din standard).

Sonda a înregistrat toți parametrii necesari, inclusiv temperatura, umiditatea, densitatea și altitudinea. Au fost înregistrate și coordonatele. Printre altele s-a folosit și un aparat de fotografiat, cu care am reușit să obținem multe fotografii excelente.

telefon pe internet

Pe baza „zmeurii”, a fost îmbunătățit un telefon fix obișnuit cu un apelator rotativ. În loc de o placă obișnuită, dezvoltatorul a instalat un Raspberry Pi.

După o serie de manipulări, dezvoltatorul a reușit să creeze un telefon Skype ca dispozitiv autonom, fără a fi nevoie să se conecteze la un computer obișnuit.

Iată cum arată și cum funcționează:

Stație de jocuri

Acesta este un proiect habrauser. Un dispozitiv interesant care vă permite să jucați o gamă întreagă de jocuri vechi pentru un număr mare de console, inclusiv NES, SNES, Sega Genesis, PlayStation, precum și SCUMMVM, zxspectrum.

Autorul a scris că „întregul sistem se bazează pe portul RetroArch, bazat pe biblioteca libretro, care permite utilizarea emulatoarelor diferitelor console”. În ceea ce privește shell-ul grafic, au fost folosite EmulationStation și, de asemenea, RetroPie.

Tableta cu zmeura

Această tabletă are un nume interesant - PiPad, iar lemnul a fost folosit ca material pentru corp. Totul arată așa:

Diagonala ecranului tabletei este de 10 inchi. Ei bine, toate celelalte caracteristici coincid cu caracteristicile „zmeurii” în sine. Adevărat, nu este vorba de câteva ore de muncă, ci de muncă amănunțită. Instrucțiuni detaliate pentru crearea unei tablete bazate pe „zmeura” sunt în interior.

Sistemul de operare este Raspbian Linux cu XBMC.

Organizator de calendar de perete

Un utilizator Instructables cu porecla Piney a creat un gadget util pentru el însuși - un calendar de perete interactiv cu posibilitatea de a adăuga sarcini și evenimente.

Platforma software este Google Calendar obișnuit, toate datele de la care sunt transmise prin WiFi către acest dispozitiv montat pe perete.

Instrucțiuni detaliate despre cum să creați ceva similar sunt aici.

Postul de radio propriu

Nu știu cât de legal este, dar proiectul este cu adevărat interesant. Dedicat celor care și-au dorit dintotdeauna să devină DJ la propriul post de radio.

Adevărat, acoperirea unui astfel de post de radio este relativ mică: o zonă egală cu suprafața stadionului.

schimbător de DVD

Persoana care a creat acest lucru tocmai s-a săturat să schimbe constant DVD-urile. Rezultatul a fost acest proiect, care a fost realizat pur și simplu pentru că se putea realiza. De ce nu?

Sistem de iluminat pentru Craciun

Nu a mai rămas mult timp până la Anul Nou și Crăciun, așa că dacă aveți o zmeură în plus, puteți crea un sistem de iluminat pentru propria casă sau apartament. Este descris modul de realizare a unui astfel de sistem. Și mai jos este un videoclip care arată cum funcționează.

În general, domeniul de utilizare al Raspberry Pi este foarte larg, mult mai larg decât crearea de rame foto și laptop-uri. Dezvoltatorii încearcă să-și îmbunătățească dispozitivul lansând versiuni noi și actualizate ale mini-PC-ului și module suplimentare pentru acesta. De exemplu, Raspberry Pi B+ a fost lansat în vară, iar compania a introdus recent . Și după ceva timp (din păcate, este imposibil de spus mai sigur), este planificată lansarea Raspberry Pi A+.

Fundația Raspberry Pi a introdus o nouă versiune a minicomputerului Raspberry Pi fără prea multă agitație, raportând-o doar pe blogul său. Gadgetul popular, ca și în versiunea anterioară, oferă hardware îmbunătățit, în timp ce costul rămâne neschimbat - doar aproximativ 2.500 de ruble (35 USD).

Cea mai semnificativă actualizare a Raspberry Pi 3 este procesorul ARM Cortex-A53 pe 64 de biți cu o frecvență nominală de 1,2 GHz. Potrivit producătorului computerului, ar trebui să funcționeze de 10 ori mai rapid decât cipul instalat în prima versiune a Raspberry Pi și, în medie, cu 50–60% mai rapid decât procesorul Raspberry Pi 2.

Măsurătorile noastre au confirmat creșterea performanței (vezi graficul de mai jos). În practică, superioritatea noului Pi 3 față de predecesorii săi variază de la 2,5x (aplicații cu un singur fir) la 20x (codecuri video). Procesorul puternic este completat de un gigabyte de memorie RAM.

Alte două inovații îi vor încânta și pe potențialii cumpărători și pe cei cărora le place să proiecteze sisteme informatice cu propriile mâini. Pentru prima dată, Pi 3 include suport pentru rețelele wireless 802.11n și Bluetooth 4.1. În plus, noua versiune este compatibilă cu cele anterioare, deoarece noul Broadcomm-SoC (BCM2837) se bazează pe aceeași arhitectură ca și procesoarele modelelor predecesoare.

PC foarte economic

În rest, puține s-au schimbat: sloturi, conector de alimentare Micro-USB de 5V și sistemul de operare Linux Raspian pe 32 de biți. În lunile următoare, Raspberry Pi Foundation va lua în considerare trecerea la o versiune de Linux pe 64 de biți.

Creșterea performanței ar trebui să compenseze ușor consumul crescut de energie al minicomputerului: consumul de energie al lui Pi 3 sub sarcină este cu 0,3 W mai mare decât predecesorul său. Cu toate acestea, chiar și cu o valoare măsurată de 2,9 W, dispozitivul este încă extrem de economic de utilizat. Pentru a măsura consumul de energie, în timpul testării am redat un film cu rezoluție Full HD (1920x1080 pixeli) folosind centrul media OpenElec/Kodi.

Pe site-ul www.raspberrypi.org veți găsi diverse sisteme de operare care pot fi utilizate pe minicomputerul Pi 3. Cea mai simplă opțiune este Image Noobs OS: oferă toate opțiunile necesare care pot fi selectate din meniul Start.

Pentru a utiliza mini-PC-ul ca computer cu drepturi depline, trebuie să instalați Raspbian Jessie - un sistem complet cu o interfață desktop. Ca alternativă, primele versiuni ale sistemului de operare Android disponibile pentru descărcare de pe Internet pot fi utilizate și pot fi instalate pe Raspberry.

Dacă intenționați să utilizați Raspberry Pi 3 în camera de zi, ar trebui să alegeți OpenElec. Vorbim despre un sistem de operare bazat pe popularul centru media Kodi (cunoscut anterior ca XBMC) cu o interfață de utilizator superbă, multe caracteristici grozave și nenumărate plugin-uri care extind semnificativ capacitățile dispozitivului.

În timpul testării, sistemul OpenElec a funcționat fără erori și nu au fost observate meniuri „lente”. Redarea unui film cu o rezoluție de 1920x1080 pixeli dintr-o resursă de rețea a avut loc și fără probleme: filmul începe relativ rapid și se redă fără smucituri sau pauze pentru încărcare. Cu toate acestea, dacă rețeaua dvs. de acasă nu oferă viteze mari, va fi mai bine să așteptați mai întâi descărcarea filmului.

Pentru a opera minicomputerul Raspberry Pi 3, veți avea nevoie de o sursă de alimentare externă Micro-USB. Vă recomandăm să folosiți un model cu un curent de minim 2 A la o tensiune de 5 V. În plus, veți avea nevoie de un card de memorie microSD de minim 8 GB pe care să instalați OS. Dacă intenționați să lucrați cu un număr mare de fișiere, este mai bine să instalați imediat 128 GB de memorie. Iar pentru viteza maxima se recomanda un card de cel putin clasa 10.

Windows 10: Dacă sunteți mai obișnuit să lucrați în sistemul de operare Microsoft, nimic nu vă va împiedica să îl instalați pe Raspberry Pi 3.

Windows 10 adaptat

Pentru a lansa Raspberry Pi 3, Microsoft oferă o actualizare sub forma unei versiuni pentru mini-PC a Windows 10: Windows 10 IoT Core Insider Preview. Windows 10 IoT Core a fost conceput special pentru Internetul lucrurilor (IoT) și dispozitivele mici cu sau fără ecran. Microsoft explică beneficiile: Această versiune a sistemului de operare oferă funcționalități Windows bogate, actualizări automate, funcții de securitate puternice și poate fi gestionată cu instrumente de administrare obișnuite.

Raspberry Pi 3 este un pas semnificativ înainte: acum performanța computerului este suficientă pentru a asambla un player multimedia compact, funcțional și puternic. Datorită modulului Wi-Fi integrat și OS OpenElec dezvoltat special, un mic „calculator pentru artizanat” poate deveni o mașină puternică de divertisment acasă.

Cu toate acestea, utilizatorii care au un Raspberry Pi 2 nu trebuie neapărat să facă upgrade la noul model. Doar cei care tocmai și-au îndreptat atenția asupra acestui subiect sau au folosit încă prima generație Raspberry Pi ar trebui, în orice caz, să ia Raspberry Pi 3 Model B.

Raspberry Pi este un produs inovator de la dezvoltatorii englezi. Scopul lor principal a fost de a populariza educația informatică în rândul populației generale, de a face din programare o disciplină mai largă și mai accesibilă și de a încuraja mai mulți oameni să creeze ceva nou folosind noile tehnologii.

Numele produsului reprezintă Raspberry Pi "placinta cu zmeura", compania producatoare a subliniat astfel ca acest calculator este destinat in primul rand copiilor.

Ce este această invenție și care este aplicarea lui Raspberry Pi în lumea modernă, despre asta vom vorbi mai jos.

Caracteristicile computerului Raspberry Pi

Dispozitivul Raspberry Pi este un computer mic sub forma unei singure plăci fără carcasă. Dezvoltatorii încurajează copiii și adulții să acorde atenție nu numai utilizării computerelor, ci și să le studieze din interior și, de asemenea, se oferă să-și folosească imaginația și să-și facă pe alții ceva propriu folosind acest computer.

Potrivit dezvoltatorilor, dispozitivul Raspberry Pi ar trebui să funcționeze urmatoarele obiective educationale:

să-i intereseze pe școlari în dezvoltarea abilităților de programare;
contribuie la eforturile tinerilor programatori;
ajuta informaticienii experimentati sa descopere noi orizonturi si sa realizeze noi realizari in domeniul programarii.

În țara de origine a Raspberry Pi, Marea Britanie, un kit complet poate fi achiziționat pentru doar 75 GBP. Trusa în sine constă din următoarele componente:

însuși mini-computer Raspberry Pi model B;
micro CD (8 gigaocteți);
tastaturi;
mouse optic;
Adaptor card micro CD;
alimentare electrică;
Cabluri HDMI și micro USB.

Primul lot de Raspberry Pi a fost produs în Regatul Mijlociu, dar de la sfârșitul anului 2012, producția a fost transferată în întregime în Marea Britanie, la o fabrică din Pencoed (Țara Galilor). În medie, fabrica produce aproximativ 40 de mii de minicalculatoare Raspberry Pi pe săptămână.

Specificații Raspberry Pi

Deci, ce sunt ei specificații acest computer unic fără carcasă, să aflăm:

Folosind un computer Raspberry Pi pentru acasă

Cel mai des folosit model de minicalculator Raspberry Pi este Modelul B cu 215 MB de RAM. cu suport Ethernet. Există și o altă modificare a dispozitivului, în care componentele sunt plasate mai compact, are și patru porturi USB, numărul de porturi de intrare și ieșire GPIO este semnificativ mai mare și nu există ieșire video compozită.

Aplicațiile computerului Raspberry Pi sunt destul de largi. În ciuda faptului că acest dispozitiv nu este foarte puternic, este totuși un computer complet funcțional. Dacă aveți nevoie de o mașină pentru a rezolva probleme simple care nu necesită utilizarea unor resurse de calcul puternice, atunci puteți conecta în siguranță un Raspberry Pi la dispozitiv elemente standard ale mașinii:

monitor;
mouse;
tastatură;
conexiune la orice distribuție de sistem de operare Linux.

Acasă, puteți utiliza dispozitivul Raspberry Pi în următoarele scopuri:

crearea unui server media acasă;
ca server de stocare a datelor;
ca „think tank” pentru mașini automate sau roboți;
ca server de automatizare a locuinței (sau sistem de casă inteligentă).

După cum putem vedea, domeniul de aplicare al Raspberry Pi pentru nevoi private poate fi diferit. Practic, acestea sunt sarcini cu profil îngust legate de munca programatorilor sau a altor dezvoltatori. Și dacă vorbim despre utilizarea pe scară largă, atunci merită să vă familiarizați cu caracteristicile utilizării Raspberry Pi pentru sistemele de automatizare a locuinței sau așa-numitele casă inteligentă. Să ne uităm la partea practică a acestei probleme.

Orice sistem de automatizare a locuinței sau așa-numita casă inteligentă este destul de complex și multi-structurat. Pe lângă faptul că este conceput pentru a realiza anumite scenarii care îi sunt date de către utilizator, are capacitatea de a lua propriile decizii într-o anumită situație de urgență. Putem spune cu siguranță că un astfel de sistem are elementele inteligenței artificiale.

Mulți oameni aplică astăzi conceptul de „casă inteligentă” la orice, de exemplu:

sisteme de alarma GSM;
senzor debit apa;
controlul luminii, senzori de mișcare etc.

Toate aceste fenomene pot face parte din structura automatizării locuințelor, dar nu o pot constitui separat.

Sistemul de automatizare a locuinței („casa inteligentă”) include următoarele componente:

server central;
este conectat printr-o interfață RS485 la controlere care sunt situate în fiecare cameră și zonă a casei;
controlerele sunt conectate la anumite dispozitive de management pentru a proteja, controla și regla funcționarea sistemului.

Această arhitectură de rețea a acestui sistem este bună, deoarece proprietarul casei nu trebuie să ruleze fire incomode de la fiecare dispozitiv la server, ci pur și simplu conectează controlerele la care sunt conectate printr-un singur cablu UTP. O pereche de fire este folosită pentru interfața RS485, în timp ce celelalte alimentează senzori și controlere. Este demn de remarcat faptul că structura de lucru este proiectată în așa fel încât, dacă unul sau mai multe controlere eșuează sau chiar dacă funcționarea serverului central este întreruptă, acest lucru nu va afecta funcționarea sistemului în ansamblu.

Și mini-computerul Raspberry Pi din acest sistem și este serverul central. Trebuie să instalați pe el un server Web, cu ajutorul căruia orice utilizator, prin intermediul dispozitivului său mobil (smartphone, tabletă sau laptop), va putea folosi un browser obișnuit pentru a avea date despre toate procesele care au loc în casă și gestionați aceste procese. Utilizatorul are acces la server folosind un login și o parolă printr-o rețea locală de domiciliu sau printr-o rețea globală dacă este conectat printr-un dispozitiv Wi-Fi.

Controlerele care sunt echipate cu un set diferit de pini sau intrări sunt conectate la portul serial al dispozitivului UART printr-un dispozitiv potrivit prin interfața RS485. De asemenea, puteți conecta un model GPS la aceeași interfață și îl puteți utiliza pentru a accesa sistemul prin telefon mobil sau fix dacă utilizatorul se află într-o zonă în care nu există acces la Internet. Accesul este permis și prin parolă, ca și în cazul precedent. Un alt dispozitiv din rețea este modul radio, cu care puteți conecta toți senzorii radio și telecomenzile la un sistem comun.

Deci, versiunea actuală a sistemului de automatizare a locuinței bazat pe computerul Raspberry Pi constă dintr-un server central și controlere cu interfață RS485, care sunt necesare pentru a comunica cu serverul. Descrierea lor arată astfel:

Acum să aflăm cum a fost folosit dispozitivul Raspberry Pi de către inventatori pentru a crea produse inovatoare. Să ne uităm la unele dintre ele.

constructor Kano

Setul de construcție Kano pentru copii nu este doar un set de construcție obișnuit, este un computer modular chiar și un copil poate asambla un astfel de puzzle. Setul de designer include următoarele:

Astfel, chiar și un copil poate asambla singur un computer, care este apoi conectat la un monitor sau televizor prin portul HDMI.

Acest set de construcție a fost creat inițial pentru copii, dar a devenit popular printre adulți. Fondurile pentru dezvoltarea și implementarea acestui proiect au fost strânse printr-o platformă de strângere de fonduri pentru invenții creative. Datorită computerului asamblat, puteți efectuați următoarele acțiuni:

inregistreaza muzica;
vizionați videoclipuri în format HD;
scrie programe;
creează-ți propriile jocuri.

Dispozitiv de zbor SkyJack

Alți inventatori, bazați pe computerul Raspberry Pi, au creat drona SkyJack, care este controlată printr-o conexiune Wi-Fi. Un astfel de dispozitiv este capabil să ia altitudinea elicopterelor, să urmărească traseele elicopterelor militare și să le controleze și poate fi, de asemenea, utilizat pentru a intercepta semnale radio și a crea interferențe. Cu toate acestea, în ciuda acestor capacități, dispozitivul este aprobat pentru utilizare în masă datorită razei sale scurte.

Poppy: extraterestru robot

Robotul Poppy a fost creat folosind imprimarea 3D Compania franceză INRIA Flowers. Robotul este controlat de un mini-computer Raspberry Pi. Designul robotului repetă structura biologică a unei persoane, are articulații, coloană vertebrală și tendoane, mersul său este similar cu cel al unui om, merge, pășind de la călcâi până la deget și ghidând uniform centrul de greutate.

Ce este No More Woof?

No More Woof este un dispozitiv care este încă în curs de dezvoltare și se bazează pe Raspberry Pi. Cu ajutorul lui, proprietarul va înțelege ce vrea câinele său. Deci, dispozitivul va fi atașat la capul animalului și va funcționa pe principiul unui electroencefalograf, adică citește informații din capul unui câineși transferați-l proprietarului prin Raspberry Pi. Încă nu se știe când va fi gata un astfel de dispozitiv și exact cum va fi folosit, dar căști similare, deși nu atât de avansate, au fost deja folosite de către mânuitorii profesioniști de câini.

Toată lumea vede că, odată cu apariția noului mileniu, interesul pentru calculatoare în rândul noii generații și nu numai este exclusiv de consum. Copiii nu vor să învețe să programeze și să creeze ceva nou, ci vor să fie exclusiv „utilizatori”. Dezvoltatorii Raspberry Pi sunt încrezători că dispozitivul lor va readuce interesul anterior al oamenilor pentru studiul informaticii și îi va forța nu numai să folosească noi tehnologii, ci și să le creeze.