Přestože jsou Raspberry Pi a Arduino někdy zmiňovány stejným dechem a oba produkty lze počítat mezi stejné hobby produkty elektroniky, jedná se skutečně o dva různé produkty s vlastními aplikacemi. Raspberry Pi vs Arduino: jaké jsou rozdíly a co k čemu používáte?
Pokud vás zajímají (programovatelné) hobby produkty elektroniky, brzy narazíte na Raspberry Pi a Arduino. Oba produkty jsou navrženy jako deska s plošnými spoji, na které jsou umístěny různé čipy a rozměry například Raspberry Pi 3 (8,5 × 5,6 cm) a populárního Arduino Uno R3 (6,9 × 5,3 cm) jsou docela srovnatelné. Přesto se jedná o dva velmi odlišné produkty, každý se svými silnými a slabými stránkami. V tomto článku probereme rozdíly mezi těmito dvěma platformami.
Počítač versus mikrokontrolér
Rozdíl lze v zásadě snadno vysvětlit: Arduino je mikrokontrolér, zatímco Raspberry Pi je plnohodnotný počítač. Mikrokontrolér nespustí operační systém a najednou lze spustit pouze jeden program. Počítač je vybaven operačním systémem a může spouštět několik programů současně.
V Raspberry Pi a alternativních jednodeskových počítačích, jako je Orange Pi, tedy můžete rozpoznat všechny části plnohodnotného počítače. Například Raspberry Pi 3 Model B + je vybaven USB porty, síťovým připojením, HDMI připojením a zvukovým výstupem. K dispozici je dokonce i wifi a bluetooth. Díky všem těmto spojením můžete jako každý počítač připojit obrazovku a vstupní zařízení, poté můžete v kombinaci s vhodným operačním systémem použít Pi jako stolní počítač pro procházení nebo zpracování textu. Porovnejte to s průměrnou deskou Arduino nebo podobnou deskou mikrokontroléru: tyto desky v podstatě nabízejí pouze piny, které slouží jako digitální a analogové vstupy a výstupy, které jsou připojeny přímo k mikrokontroléru, pomocí kterého můžete věci přepínat.
Arduino je mikrokontrolér, zatímco Raspberry Pi je plnohodnotný počítač. Co je Raspberry Pi?
Raspberry Pi původně vyvinul Brit Eben Upton jako levný počítač (za 35 $), který má děti naučit základy počítačů, elektroniky a programování. Počítačoví fandové však také viděli spoustu využití levného Raspberry Pi. Základem Raspberry Pi je ve všech případech Broadcom SoC, který kombinuje procesor ARM s GPU VideoCore IV a také poskytuje všechna připojení, jako jsou USB porty a HDMI výstup. Čip pro síťové připojení je poté připojen přes USB 2.0. To je také důvod, že gigabitové síťové připojení na nejnovějším Raspberry Pi 3 Model B + dosahuje namísto plné gigabitové rychlosti rychlost mezi 200 a 300 Mbit / s.
Raspberry Pi nemá žádné úložiště, k instalaci požadovaného operačního systému potřebujete kartu SD. Raspberry Pi Foundation doporučuje alespoň kartu Class4, ale naše zkušenosti ukazují, že rychlejší karta s Class 10 nebo dokonce UHS Class 1 od dobré značky je lepší nápad. V žádném případě nekupujte neznačkový lístek, máte velkou šanci, že se lístek během používání poškodí.
Všestranné operační systémy
Na SD kartu si můžete nainstalovat operační systém sami. Standardní operační systém je Debian-based Raspbian, distribuce Linuxu, která vám umožní používat Raspberry Pi jako stolní počítač. Kromě toho existují také specializovanější distribuce založené na Linuxu, které vám umožňují používat Pi jako herní konzoli (například RetroPie) nebo přehrávač médií (jako OpenELEC).
Většina operačních systémů pro Pi je založena na Linuxu, ale ve formě například Windows IOT Core nebo RISC OS existují i jiné typy operačních systémů. Flexibilní operační systémy Linux umožňují mnoho pokročilých aplikací. Například můžete Raspberry Pi používat jako inteligentní reproduktor s domovskou stránkou Google, můžete jej použít jako server pro stahování nebo dokonce jako centrální adblocker ve vaší domácí síti.
Pi je také vynikající jako přehrávač médií pro video nebo streamování zvuku. Minipočítač je tak výkonný, že jej můžete použít například také jako retro herní konzoli z Raspberry Pi 2 v kombinaci s RetroPie. Poté bez námahy napodobuje herní konzoly jako NES, SNES, MegaDive a Commodore 64.
Vysoká kompatibilita
Poté, co v roce 2012 přišel na trh první Raspberry Pi, se nyní objevily všechny druhy různých verzí s rychlejšími procesory. Tam, kde první Raspberry Pi měl jednojádrový procesor s taktovací frekvencí 700 MHz, je nejnovější 3+ vybaven čtyřjádrovým procesorem 1,4 GHz. Jedna věc však zůstala u všech Raspberry Pis stejná, SoC poskytuje Broadcom. Existuje určitý rozdíl mezi použitými jádry ARM, ale grafický procesor VideoCore IV je stejný ve všech použitých SoC. Podle Nadace Raspberry Pi je VideoCore jediným veřejně dokumentovaným GPU pro ARM SoC, a je proto pro projekt Pi důležitý. Něco v tom je, protože hlavní nevýhodou jiných SoC na alternativních deskách je to, že grafické možnosti jsou obecně špatně podporovány. Raspberry Pi Foundation klade velký důraz na mezigenerační kompatibilitu Pis. Vlastní operační systém Raspbian je proto stále plně kompatibilní se všemi variantami Pi.
Raspberry Pi versus alternativy
Raspberry Pi není jediný jednodeskový počítač na trhu. Po úspěchu Pi začínají „klony“ Raspberry Pi také další výrobci, většinou čínští. Někdy mají tyto talíře název jiného ovoce v kombinaci se slovem Pi, jako je Banana Pi nebo Orange Pi. Záměrně jsme „klony“ napsali dříve v tomto odstavci, protože na rozdíl od většiny klonů Arduino nejde o přesné kopie. Raspberry Pi používá Broadcom SoC, zatímco alternativní desky mají SoC od jiného výrobce, jako jsou Allwinner, Rockchip nebo MediaTek. Stejně jako SoC Broadcom používaný v Raspberry Pi jsou i tyto SoC založeny na procesoru ARM, ale podobnost tím opravdu končí. Například jiné prvky SoC (například GPU) se liší. V praxi to znamená, že operační systém, který je speciálně vytvořen pro Raspberry Pi, jako je Raspbian nebo RetroPie, nefunguje přímo na jedné z alternativních desek.
Alternativní výrobci desek obvykle dodávají vlastní distribuci Linuxu (někdy upravenou verzi Raspbian), ale často si můžete vybrat také Armbian. Jedná se o speciální linuxovou distribuci speciálně vyrobenou pro jednodeskové počítače. Mimochodem, Armbian nepodporuje Raspberry Pi. Ačkoli jsou alternativní jednodeskové počítače výkonnější nebo levnější než Raspberry Pi, a proto mají jistě právo na existenci, obvykle nejsou pro začátečníky tak dobrým nápadem. Dokumentace od (čínských) výrobců je obvykle omezená. Dalším problémem je, že všechny funkce obvykle nejsou plně podporovány distribucemi Linuxu, které jsou vhodné pro desky. Například si někdy nemůžete vybrat všechna rozlišení, což je obtížné, pokud máte pouze obrazovku s nepodporovaným rozlišením. Dalším problémem je, že počet uživatelů na alternativní znaménko je relativně nízký, takže v případě problémů nemůžete spadnout zpět na aktivní komunitu. Velký počet uživatelů a dobrá podpora komunity Pi je velmi velkým plusem, zejména pro začátečníky.
Velký počet uživatelů a dobrá podpora komunity Pi je velmi velkým plusem, zejména pro začátečníky. Příslušenství
Existuje další argument pro výběr Raspberry Pi a nikoliv jednoho z ostatních jednodeskových počítačů. K Raspberry Pi je na prodej mnoho příslušenství. Máte tedy široký výběr krytů ve všech barvách a tvarech. Chcete postavit své Pi do pouzdra, které vypadá jako retro herní konzole? Žádný problém, existují případy, které vypadají jako Nintendo NES nebo SNES. Kromě toho existují také všechny druhy rozšíření pro Raspberry Pi na prodej. S tímto můžete například přidat dobrý (digitální) zvukový výstup, dotykovou obrazovku, malou obrazovku nebo LED matici. Rozšiřující moduly se také nazývají HAT, což je zkratka pro Hardware Attached on Top. Rozšiřující moduly se připojují k GPIO, což je řada pinů na Raspberry Pi. Tyto piny lze také použít k připojení senzorů a dalších komponent.
Co je to Arduino?
Arduino je příkladem mikrokontroléru: velmi jednoduchý počítač, který dokáže spustit jeden program najednou. Na mikrokontroléru tedy není spuštěn žádný operační systém. Naprogramujete mikrokontrolér na požadovaný program, po kterém je tento program spuštěn. Díky tomu je mikrokontrolér ideální pro menší opakující se úkoly, jako je automatické otevírání dveří nebo zapnutí lampy během pohybu. Možné jsou ale i některé pokročilejší věci, například samojízdný robot, který určuje svůj pohyb na základě senzorů.
Když mluvíme o Arduinu, mluvíme nejen o mikrokontroléru. Deska Arduino obsahuje všechny komponenty, které potřebujete k použití mikrokontroléru (obvykle varianta Atmel, ale používají se i jiné značky) jednoduchým způsobem. Například většina desek Arduino je vybavena připojením USB. Slouží k přenosu programu do mikrokontroléru přes počítač. Desky Arduino navíc obsahují piny, ke kterým můžete připojit komponenty, jako jsou senzory a motory.
Příkladem projektu, který můžete postavit, je světlo, které reaguje na pohyb nebo nástup soumraku, jak je znázorněno zde. Ale v kombinaci s Arduinem vybaveným WiFi můžete také vytvořit alarm počasí. Nebo si můžete postavit papírový deštník, který se automaticky otevře, když začne pršet.
Robustní
Výhodou mikrokontroléru, jako je Arduino, je to, že po programování se může pokazit malý software. Jakmile připojíte napájecí zdroj, provede se kód naprogramovaný v mikrokontroléru. Nezáleží na tom, zda odpojíte napájecí zdroj, program se po opětovném připojení znovu spustí. To jednoznačně neplatí pro jednodeskový počítač, jako je Raspberry Pi. Pokud pouze vytáhnete napájení z Raspberry Pi, máte velkou šanci, že se soubory operačního systému poškodí a vaše Pi se již nespustí. Stejně jako například počítač se systémem Windows, musíte správně zavřít Pi, abyste jej vypnuli.
