树莓派(英文:Raspberry Pi)是一款基于Linux的单片机。 你可以简单的理解树莓派就是一台小型电脑。 基本上,它拥有计算机所拥有的一切。 还有普通电脑没有的接口,GPIO接口,它是一组通用的IO接口。 Raspberry Pi可以通过这些GPIO引脚与许多传感器进行通信,即读取和控制。 还可以安装很多基于ARM的操作系统,这些都大大提高了树莓派的可玩性。
但事实上,树莓派最初的设计初衷是为了降低学校的编程教育成本。 后来开放社区变得非常活跃,树莓派逐渐成为很多开发者的工具或者“玩具”。 而现在门槛越来越低,很多人开始购买Raspberry Pi来制作一些日常生活中有用或有趣的工具。
树莓派能做什么?
由于树莓派的可玩性比较高,所以我大致可以分为几个方向。
服务器方向
由于Raspberry Pi的CPU基于ARM架构,因此比一般x86架构CPU更加省电。 虽然Raspberry Pi 4B CPU采用了新的Broadcom BCM2711 SoC并使用了四核Cortex-A72,但功耗有所改善。 Raspberry Pi 基金会给出的数据是,闲置时功耗为 3.4 W,运行 CPU 密集型时基线功耗为 7.6W,相比一般台式电脑 300W 左右的功耗来说已经很低了(笔记本的功耗一般在50W-70W),所以即使一直开机,功耗也比较低,所以作为服务器使用也是可以接受的。
使用树莓派作为服务器一般有以下用途:
个人博客
事实上,这种用法很常见。 很多开发者都喜欢用树莓派来搭建自己的博客,因为一般如果访问量不大,租用一个VPS一年就要几百块钱,开发者一般都比较喜欢。 如果我自己做一些硬件东西,树莓派可以用来磨练我的技术,可以说是一石二鸟。 现在有很多个人博客的开源框架。 您可以只选择您喜欢的一个。
临时转运站
如果您需要在不同设备之间传输某些内容,例如文档或文件,则无需寻找数据线或依赖其他工具。 您可以直接将其上传到您的 Raspberry Pi 服务器,然后下载。 足够的。 这主要取决于你家的带宽。 推荐使用NextCloud。
爬虫脚本
对于爬虫来说,CPU虽然强大,但是速度却没有那么快。 需要控制爬取间隔,防止被阻塞。 这时候树莓派就派上用场了。 可以一直刷,还省电。 或者,如果你更关心某条信息,你也可以自己写一个脚本,比如每分钟抓取一次数据,看看数据的变化,甚至记录下来,这样就可以知道数据的变化某个数据。
提供网络服务
如果你自己做一些小项目,不想购买VPS,也可以使用Raspberry Pi来运行Web服务。 大多数主流高级语言和开源组件都支持ARM平台,树莓派的性能不会影响一个小项目的性能。 有瓶颈吗?
多媒体方向家庭影音中心
虽然现在版权管控非常严格,但有些电影还是值得反复观看或者收藏的。 它们通常存储在硬盘中。 如果您想观看它们,您可能需要打开计算机才能观看。 如果要将它们投射到电视上,则需要将它们复制到 USB 磁盘并插入电视。 使用树莓派,可以直接连接硬盘,然后连接电视,就可以当电视机顶盒用了,而且没有广告。 您可以尝试OpenELEC/Kodi系统。
家庭监控
将摄像头连接到Raspberry Pi,然后运行流媒体服务来远程监控家里的情况。
智能设备 智能家居控制中心
如今的智能家居分为几个派别,每个派别都在各自为战。 苹果的生态系统、小米的生态系统、华为的生态系统。 作为用户,您当然希望能够控制您的所有家庭。 我们应该做什么? 自己做一个,把这些都整合起来,真正成为一个“控制中心”。 Home Assistant是一个功能强大的开源智能家居项目。 如果你想尝试的话,可以尝试一下。
高端DIY设备
这部分是比较高级的DIY。 比如,你可以自己制作一辆汽车,在上面安装两个摄像头,驾驶汽车前进,然后将画面传输到VR眼镜上,体验自己驾驶“汽车”的感觉。
或者,制作自己的泡茶机器人,自己控制开水、泡茶。
这部分是给boss玩的,你完全可以发挥你的想象力。
为什么要玩树莓派?
其实上面提到的树莓派用途有很多,但其实很多应用场景都有相应的产品,比如面向服务器的应用。 也可以购买VPS,安全可靠。 在多媒体方向,也有成熟的NAS产品,市场上已经有很多家庭监控设备。 在智能家居方面,越来越多的智能家居支持两个甚至多个生态系统。 我们只需要选择这些智能家居就可以了。
那么为什么还要玩Raspberry Pi呢?
因为,呃,就是玩,就是折腾。
每天上班都快无聊死了,为什么下班后还不打扰呢?
什么? 你说下班追剧? 玩游戏?
重点是什么? 疯狂看电视节目和玩游戏。 这种事任何人都可以做,而且并不难。 关键是,它一点也不“酷”。 好的。
其实不玩树莓派也没关系,但是我感觉人在生活中还是要折腾很多。 遵守规则是没有意义的。 只有折腾起来,才会感到刺激和新鲜,完成后才会有成就感。 这很有趣,这很“酷”。
如何选择树莓派?
我们先来看看官网有哪些产品:
从上面两张图我们可以看出,树莓派产品线主要分为以下几个系列:
树莓派 400
该系列是去年推出的新系列。 事实上,这个系列的重点是生产力。 Raspberry Pi 400 看起来像一个键盘。 确实,它也是一个键盘,但它集成了与 Raspberry Pi 4B 相同的 Broadcom BCM2711 四核。 Cortex-A72处理器,内存版本只有4G版本。
但它能用于日常办公吗? 这实际上是一个问号吗?
首先是性能问题。 由于CPU是ARM架构,所以与我们日常使用的X86架构CPU,如Intel、AMD CPU,在性能上还是有很大区别的。 它通常用于运行一些程序。 没有问题,但是如果你想用它来提高生产力的话,抱歉,还是差了一点。 并且为了控制成本,Raspberry Pi 400的操作系统安装在SD卡上,因此应用程序打开速度和读取部分文件的响应仍然较慢。 我认为如果你想要生产力,你应该买一台笔记本电脑。 更实用。
二是方便。 树莓派400确实比笔记本更便携,但它没有屏幕! 如果您出差,Raspberry Pi 400 并不是一个好的选择。
最后一个是价格。 单是树莓派400的价格就只有500多元,同样4G内存的树莓派4B也只要400多元。 接口方面,同样缺少USB接口。 性价比不高,而且体积较大,占用空间较多。
说实话有点鸡肋,不建议购买。
树莓派数字系列
这是常规系列,有点像手机的数字旗舰型号。 它是销售的主要力量。 基本上一两年就会有新一代的产品更新,社区也是最活跃的。 人们常说的树莓派是指数字系列的树莓派。 数字系列现已发展到第四代,各方面性能和接口都得到了大幅升级。 数字系列分为两个版本,A和B。
B版
B 版本的命名类似于 Raspberry Pi 4B。 B 版是标准版。 一般来说,数字系列的发布是从B系列开始,然后发布A版本。 可以说B版本是一个基准版本。
A版
与B版本相比,A版本体积更小,相应的接口和性能也较差。 可以简单理解为A版本是B版本的乞丐版。我们来看一下树莓派3B+和树莓派3A+的对比图。 上面的是树莓派 3B+,下面的是树莓派 3A+。
看主板,可以明显看出Raspberry Pi 3A+主板略小,看起来有点方。 右侧接口少了一个网线口和一排USB接口。
从配置对比来看会更加明显。 Raspberry Pi 3B+的内存是Raspberry Pi 3A+的两倍,并且多了3个USB接口和一个以太网端口。
当然,作为乞丐版,在价格方面还是有优势的。 现在树莓派3B+单板的价格差不多250,树莓派3A+单板的价格也差不多180,相差了70,便宜了差不多30%,还是蛮不错的。 还是比较划算的,毕竟网线口和额外的三个USB口在某些场景下是不用的。
树莓派零
如果说树莓派 A 版是 B 版的乞丐版,那么树莓派 Zero 就是乞丐版。
这个乞丐版连无线网卡和蓝牙都没有。 连接互联网只能通过Micro USB OTG口转换,对于新手来说相当麻烦。 更重要的是,它甚至没有 USB 端口。 ,对新手很不友好,不建议购买,真的。
在此版本的基础上,还推出了Raspberry Pi Zero W。 你知道w是什么,就是比较贵的版本。 升级了无线网卡和蓝牙。 其他的基本都是一样的,就不赘述了。
树莓派 Pico
Raspberry Pi Pico实际上就像一个微控制器,不再是我们之前提到的微型计算机的概念。 有兴趣的同学可以自行研究,这里不再赘述。
作为初学者我应该选择哪一个?
如果您只是想尝试一下,或者您想稍后实际使用它,例如自己创建博客或运行脚本。 我只推荐Raspberry Pi 4B版本。
我们先从产品系列说起。
树莓派400的价格比较高,而且与键盘绑定,降低了便携性和性价比。 如果确实有办公需求,买笔记本会比较实用。
Raspberry Pi Zero 是乞丐版,没有 USB 端口。 确实不方便,对新手不友好,不建议购买。
唯一剩下的数字系列是 Raspberry Pi。 2019年,第四代Raspberry Pi 4B发布。 性能和界面都得到了很大的改进。 建议购买新的Raspberry Pi 4B版本。
我们简单对比一下树莓派 4B 2G 内存版本和树莓派 3B+
参数 树莓派 4B 2G 内存版本 树莓派 3B+
中央处理器
Broadcom BCM2711 四核 Cortex-A72 @1.5GHz (28nm)
Broadcom BCM2837B0 四核 Cortex-A53 @1.4GHz (40nm)
记忆
2GB LPDDR4
1GB LPDDR2
USB接口
2*USB3.0 + 2*USB2.0
4*USB2.0
视频接口
2 × 微型 HDMI 端口
全尺寸 HDMI
视频输出
4K 60Hz +1080P 或 24K 30Hz*
2560×1600(最高)
网络接口
千兆位以太网接口
300 Mbps 以太网接口
电源接口
C型5V/3A
微型 USB 5V/2.5A
无线连接
2.4 GHz 和 5.0 GHz IEEE 802.11ac 无线、蓝牙 5.0
2.4GHz 和 5GHz IEEE 802.11.b/g/n/ac 无线 LAN、蓝牙 4.2
价格
(淘宝代理价)
370元
250元
CPU的升级主要是架构和工艺的升级。 架构从A53升级到A72,工艺从40纳米升级到28纳米。 制程的提升会让CPU在性能和功耗方面都有更好的表现,但架构升级到A72,功耗也会有所增加。
内存的改进首先是容量翻倍,从LPDDR2到LPDDR4,规格也升级了两代,相当于笔记本相差三年的内存差距。
网络接口已从300Mbps升级至千兆。 如果平时用于挂机下载资源,这个改进还是很关键的。
USB接口用3.0接口取代了两个2.0接口,速度更快。 还有一点就是充电口换成了Type-C接口。 随着这两年Type-C接口的流行,很多手机的充电口也被更换了。 Type-C,如果你正好有同样5V/3A的旧充电器,可以直接使用。
这些参数的升级并不能仅仅靠说说就能体现差异。 我们来看看跑分。 现在就是不服就跑积分了。
从Linpack的跑分来看,树莓派4B的CPU性能几乎是树莓派3B+的三倍,提升非常明显。
Speedometer 2.0是一款浏览器速度测试工具。 这项测试不仅取决于CPU性能,还取决于内存速度和容量。 从测试结果来看,Raspberry Pi 4B 的速度是 Raspberry Pi 3B+ 的两倍。 观点。
电力消耗增加了近18%。
总的来说,树莓派4B的性能是树莓派3B+的近两倍,但功耗却只增加了18%,还是相当划算的。
再加上接口的性能提升,树莓派4B的整体提升还是很大的。
价格方面,上涨了50%。 用50%的价格来换取200%到300%的涨幅,我觉得还是很划算的。 你怎么认为?
去哪买? 去哪买?
其实如果从官网购买的话,淘宝代理有好几个。 我也把链接拉下来了:
树莓派淘宝代理一
树莓派淘宝代理2
如果不想在淘宝买,京东也有。 京东的购物体验会更好,毕竟第二天就到了。
京东
里面有很多不同的套装。 如果您有兴趣,可以点击进去看看。 如果你只是新手,想玩玩的话,我还是建议购买基础版。
如何购买配件?
事实上,我建议购买基本套装。
基本套餐一般包括:
因为这些东西比较小,我们可能一般都有退役的TF卡,但是读卡器一般没有。 可能有5V/3A充电线,但一般没有micro HDMI线。 如果单独购买的话,可能会比较贵,而且比较麻烦,有时光是邮费是不值得的。
然后在基础套餐的基础上,根据个人需求和方向选择不同的套餐,比如传感器套餐、智能汽车套餐等。
如果你不想整套购买,可以自己和店家商量一下,看他们是否可以分件卖给你。
至于显示器和键盘就不要买了。 没必要,而且一般都是劣质的。 就用你自己的吧。
如何开始? 1.下载系统
Raspberry Pi 支持许多系统。 建议新手从官网下载Raspberry Pi OS作为入门级Raspberry Pi操作系统来练习技能。 如有必要,他们可以稍后切换到其他操作系统。
为了方便,我从官网拉出了Raspberry Pi OS的下载地址,放在下面。
2、燃烧系统
系统下载完成后,需要将系统烧录到TF卡中。 之前用过BlenaEtcher软件,操作简单。
官网下载地址:
将格式化好的TF卡插入读卡器,然后将读卡器插入电脑,打开BlenaEtcher,点击第一个选择刚刚下载的zip文件,然后第二步选择TF卡(千万不要不要选错了,自己比较一下容量和品牌一般都是对的),最后点击Flash,等待烧录完成。
我这里也提供一下百度云的地址:
链接: 提取码:9g5u
3、安装系统
取出TF卡,插入树莓派,连接显示器、鼠标、键盘。 连接电源后,您将自动进入系统安装程序,期间可能会要求您填写用户名和密码。 安装系统后的界面大概是这样的:
至此,你其实就可以把树莓派当作一台小型电脑来使用了。
其他配置 局域网内远程登录
在树莓派的终端输入ifconfig可以看到树莓派在局域网内的IP,然后在要远程控制的电脑终端输入ssh${你的树莓派用户名}@${树莓派的局域网IP}(例如:ssh pi@192.168.0.201)然后系统会要求您输入密码。 通过后就可以远程连接局域网内的树莓派了。
VNC局域网远程桌面
如果安装的系统是我推荐的推荐软件的系统,会默认安装VNC服务器。 我们只需要开启VNC服务即可。 然后在计算机上安装VNC客户端。 之后我们只需要使用IP和账号密码就可以远程登录树莓派桌面了。 上图是通过VNC连接后的截图。
详细信息可以参考这篇文章:
局域网内固定IP
树莓派在局域网中的IP地址可能会发生变化。 下次重新启动 Raspberry Pi 时,它的 IP 地址可能与刚才不同。 我们刚才依赖的远程登录和远程桌面都是基于局域网IP的。 你可以在Raspberry Pi中写入IP地址,但这并不好。 如果存在IP冲突,树莓派将无法连接。 上网时,最好的办法是在路由器中绑定mac地址和IP,这样树莓派每次进来都能确定自己在局域网中的地址。
每个品牌路由器的具体设置和操作也有所不同。 自己找到配置的地址。
VNC黑屏?
如果树莓派启动时不连接显示器,然后使用VNC远程桌面,你会发现全黑,只看到一行英文“当前无法显示桌面”。
其实这个问题是因为没有配置默认分辨率,导致VNC进入远程桌面时不知道使用哪种分辨率。 只需要一点点配置就可以了。
通过ssh远程登录树莓派后,输入命令 sudo raspi-config 就会看到这个界面:
选择高级选项
然后选择分辨率,然后选择合适的分辨率。 保存后,再次使用VNC远程桌面即可看到桌面。
如何通过公网远程登录树莓派?
这个问题就留给大家讨论吧。 下次有时间我再讲。