prenosni komplet raspberry pi

Zakaj sestaviti prenosni komplet Raspberry Pi?

Prenosni računalnik za 420 $, ki umre v 3 urah, ne bi smel obstajati. Kljub temu je Kickstarter ArgonOne Up dosegel svoj cilj financiranja v manj kot 48 urah, ko se je začel avgusta 2025, pri čemer so ugodnosti za zgodnje ptice izginile v nekaj dneh. Podporniki točno vedo, kaj kupujejo: prenosni računalnik, ki stane več kot 200 USD stroja Windows pri Walmartu, deluje počasneje kot Chromebook 2018 in se ne more niti pravilno zaustaviti, ko zaprete pokrov.

Vseeno ga gradijo.

Ta paradoks je v središču fenomena prenosnika Raspberry Pi. Teme foruma z naslovom "Ali je smiselno narediti prenosnik z Raspberry Pi 5?" zanesljivo prehajajo v veterane, ki opozarjajo novince proč, navajajo toplotne nočne more in razočaranja pri baterijah. En uporabnik je junija 2024 odkrito povzel soglasje: "NE boste mogli izdelati prenosnika, ki temelji na Piju, z enakim faktorjem oblike, življenjsko dobo baterije, termičnimi lastnostmi in zmogljivostjo kot dokaj nizkocenovni prenosnik x86, zasnovan iz nič." Objava je prejela 23 glasov za.

Šest mesecev pozneje se je isti forum napolnil z dnevniki gradnje.

Vprašanje ni, ali so ti projekti finančno smiselni-, po tradicionalnih računicah pač niso. Pravo vprašanje je, kaj žene ljudi, da porabijo 300-500 $ za izdelavo naprave, ki deluje objektivno slabše od alternativ, ki stanejo pol manj. Razumevanje tega zahteva opustitev predpostavke, da izdelovalci prenosnikov optimizirajo specifikacije ali ceno. Optimizirajo za nekaj povsem drugega.

Skrita ekonomija nadzora

Komercialni prenosni računalniki delujejo na varljivo preprosti predpostavki: plačate denar, prejmete končni izdelek, nato postopoma izgubite nadzor. Baterije postane-nezamenljive. RAM se spajka. Priključek zaslona uporablja lastniške kontakte. Ko matična plošča po petih letih odpove, celotna naprava postane e-odpadek, ne glede na to, kako nedotaknjeni ostanejo zaslon, tipkovnica ali ohišje.

Izdelovalci prenosnikov Raspberry Pi obrnejo to enačbo. Začetna cena je višja-celoten komplet CrowPi2 z vključenim Pi 4 stane 399 $, medtem ko se možnosti,-osredotočene na izobraževanje, začnejo okoli 300 $. Toda vsaka komponenta obstaja kot ločen, zamenljiv modul. Zaslon uporablja standardni HDMI. Shramba je na odstranljivem pogonu microSD ali M.2. Sam računalniški modul stane 35-120 USD, odvisno od specifikacij. Ko se nekaj pokvari, zamenjate en kos, ne celotnega prenosnika.

To je pomembnejše, kot včasih artikulirajo navdušenci. Objava na forumu iz leta 2024 je to slučajno zajela: "Vseh mojih okoli 10 prenosnikov, ki sem jih občasno uporabljal, ne deluje več." Deset prenosnikov se je pokvarilo, verjetno zaradi različnih vzrokov-prazne baterije, pokvarjeni zasloni, okvarjene matične plošče. Vsakega ni bilo mogoče popraviti, ker proizvajalci prenosnikov načrtujejo proti popravilu. Uporabnik, ki je izdelal prenosni računalnik Pi, ni zanemaril ekonomije; opravili so dolgoročno-matematiko in komercialne prenosnike izgubili.

Modularna arhitektura ustvari dejansko vrednost v dolarjih v časovnih okvirih od pet-do-deset let. Zaslon iz prenosnika Pi iz leta 2018 dobro deluje s prenosnikom Pi 5 iz leta 2025. Tipkovnica preživi več generacij računalniških modulov. Zamenjava baterije-običajno standardne litij-ionske napajalne enote-stane 20$-40 $, namesto da bi zahtevali spajkanje-na ravni matične plošče ali dele, specifične za prodajalca, ki so pred tremi leti izginili iz inventarja. TCO (Total Cost of Ownership) se obrne v korist prenosnikov Pi nekje okrog četrtega leta, ob predpostavki zmernih zamenjav komponent.

To pojasnjuje, zakaj se izobraževalne ustanove, zlasti tiste, ki služijo regijam v razvoju, nagibajo k rešitvam, ki temeljijo na Pi-, kljub višjim začetnim stroškom. Zimbabvejski projekt eClasses je uvedel sisteme Pi posebej zato, ker nam je "prilagodljivost v smislu uporabe in gradnje omogočila, da dodamo bistvene elemente, kot je varen-izklop napajanja v primeru izgube električne energije." Naprave delujejo še naprej, ko bi komercialni prenosni računalniki odpovedali, ne zato, ker so bolj robustni, ampak zato, ker so načini okvar še vedno popravljivi.

Učna arhitektura: obresti za spojino spretnosti

Tradicionalni prenosni računalniki svojo notranjost skrivajo za lastniškimi orodji in nalepkami,-ki razveljavljajo garancijo. Odpiranje MacBooka zahteva posebne izvijače; poskus popravila sproži sisteme za odkrivanje posegov. Ta zasnova aktivno deluje proti razumevanju. Uporabniki razvijejo odvisnost, ne kompetence.

Prenosniki Raspberry Pi vsiljujejo nasprotno razmerje. Sestavljanje se začne s prvimi načeli: povezovanje trakastih kablov zaslona, ​​spajkanje tokokrogov za upravljanje baterije, programiranje krmilnikov sledilne ploščice prek Arduina. En graditelj Instructables je leta 2017 opazil: "Še ena stvar, ki me je jezila med preizkušanjem tega prenosnika, je bila, da sem nenehno nalagal kodo v napačen notranji Arduino!" Frustracija je nastala zaradidvaArduinos v različici-enega za nadzor sledilne ploščice, enega za splošno uporabo. Ta raven zavedanja komponent ne obstaja v komercialnih napravah.

To ustvarja sestavljene donose učenja. Osnovno znanje o elektroniki, pridobljeno s povezovanjem vezja za upravljanje baterije, se uporablja za prihodnje projekte: avtomatizacija doma, robotika, naprave IoT. Veščine programiranja, razvite med odpravljanjem napak v prenosu vdelane programske opreme sledilne ploščice v spletni razvoj, vgrajene sisteme ali projekte AI. Sam prenosnik je manj pomemben kot zmogljivost omrežja, ki ga gradi.

Podatki o izobraževanju podpirajo ta mehanizem. Raziskava IEEE o uporabi Raspberry Pi v srednjih šolah je pokazala, da so učenci naravno napredovali od namestitve operacijskega sistema do konfiguracije omrežja do programiranja v Pythonu do projektov strojne opreme-ne zato, ker je učni načrt zahteval napredovanje, ampak zato, ker je dostop na ravni-komponent naredil vsako plast pregledno in jo je bilo mogoče manipulirati. Učenci se niso učilipribližnoračunalniki; so se naučiliskoziračunalnike z neposrednim dostopom do sistemov, ki jih večina naprav namerno skriva.

CrowPi2 to zapakira v komercialni izdelek z več kot 76 lekcijami in 22 senzorskimi moduli ter igralnimi krmilniki in integrirano elektronsko ploščo za delavnice. Komplet za 399 $ ne prodaja prenosnika-, ampak laboratorij. Učenci lahko namestijo vezja z uporabo ohlapnih komponent, programirajo v Scratch, Python ali Arduino IDE in preklapljajo med konfiguracijami, ne da bi kar koli pokvarili. Zaradi oblike prenosnega računalnika je prenosnik preprosto prenosljiv.

Ta prenosljivost je praktično pomembna. Šolski projekt v Houstonu je dokumentiral študente, ki so z Pi-izdelali kamero s časovnim zamikom za gradbišče. Naprava je morala fotografirati vsakih deset minut, preživeti zunanje vremenske razmere, delovati na sončno energijo in se med slikanji izklopiti, da je prihranila baterijo. Ko je testiranje razkrilo, da poletna vročina stopi komponente, ki držijo lepilo, so študenti raziskali boljša lepila in jih obnovili. Ko je orkan Harvey uničil prvo instalacijo, so izboljšali hidroizolacijo in jo ponovno namestili.

Nobena od teh veščin ni navedena v specifikacijah. Vendar so natanko tisto, kar delodajalci dejansko potrebujejo: odpravljanje napak strojne opreme, ponavljanje načrtov, razumevanje sistemskih omejitev, okrevanje po katastrofalnih okvarah. Komercialni prenosni računalniki ne ponujajo možnosti za razvoj teh zmogljivosti, ker jih ni mogoče odpreti, spremeniti in ne morejo delno odpovedati-samo v celoti.

Faktor GPIO: ubijalska funkcija fizičnega računalništva

Vsak Raspberry Pi ima 40 zatičev GPIO (generalni vhod/izhod), ki jih komercialni prenosniki popolnoma nimajo. Ti zatiči berejo senzorje, krmilijo motorje, sprožijo releje in se povezujejo s celotnim ekosistemom elektronike. Imeti GPIO na prenosnem računalniku se spremeni pomen računalništva.

Standardni prenosni računalniki obstajajo-samo v prostoru za programsko opremo. Izvajajo kodo, ki manipulira s slikovnimi pikami in predvaja zvoke, vendar ne more komunicirati s fizično realnostjo razen tipkovnice, miške in zaslona. Dodajanje zmogljivosti strojne opreme zahteva periferne naprave USB, ki delujejo kot zunanji dodatki in ne integrirane komponente. Prenosni računalnik ostaja popolnoma ločen od fizičnega sveta.

Prenosniki Pi obravnavajo fizično računalništvo kot izvorno. Učenci se naučijo brati temperaturne senzorje, krmiliti trakove LED, sprožiti servo motorje in obdelovati podatke iz merilnikov pospeška-in vse to med izvajanjem istih skriptov Python, ki bi jih uporabili za spletno strganje ali analizo podatkov. Integrirana elektronska delavniška plošča v CrowPi2 naredi to takojšnje: senzorji in matična plošča se nahajajo v ohišju prenosnika, povezani in pripravljeni za uporabo.

To omogoča kategorije projektov, ki jih komercialni prenosniki preprosto ne morejo podpirati. Prenosna vremenska postaja, ki beleži podatke med potovanjem. Varnostna naprava, ki nadzoruje senzorje in pošilja opozorila. Krmilnik kamere, ki se sproži na podlagi zaznavanja gibanja. Sintetizator zvoka, ki ga upravljajo fizični gumbi in gumbi. Nobena od teh ne zahteva zunanje opreme-prenosnik JE platforma strojne opreme.

Najbolj jasno to vidijo izobraževalna okolja. Učitelji, ki uporabljajo prenosnike Pi, poročajo o učencih, ki naravno povezujejo koncepte abstraktnega programiranja s konkretnimi fizičnimi rezultati. Zanka Python postane vidna, ko zaporedoma utripa LED. Logika nadzornega toka je smiselna, ko usmerja podatke iz več senzorjev. Odpravljanje napak se spremeni iz branja sporočil o napakah v opazovanje sprememb napetosti na dejanskih nožicah.

To je pomembno onkraj izobraževanja. Proizvajalci, ki gradijo sisteme za avtomatizacijo doma, umetniki, ki ustvarjajo interaktivne instalacije, raziskovalci, ki zbirajo terenske podatke, inženirji, ki izdelujejo prototipe naprav IoT,-vsi imajo koristi od prenosne, samostojne-platforme, ki premosti programsko in strojno opremo. Povprečne specifikacije prenosnika postanejo nepomembne, ko je edina naprava, ki lahko programira in hkrati nadzoruje zunanje sisteme.

Kultura spreminjanja: Neskončno prilagajanje

Komercialni prenosniki so dobavljeni s fiksnimi specifikacijami in ničelno toleranco za spreminjanje. Velikost zaslona, ​​postavitev tipkovnice, izbira vrat, zmogljivost baterije-vse določajo proizvajalci, ki ciljajo na povprečnega uporabnika. Če potrebujete nekaj drugega, izberite drug model ali pa sklenite kompromis.

Prenosniki Raspberry Pi se začnejo z vprašanjem: kaj pravzaprav potrebujete? Odgovor se zelo razlikuje. Študent želi 11,6-palčni zaslon FHD, izobraževalno programsko opremo in igralne krmilnike-CrowPi2 zagotavlja natanko to. Učenec kibernetske varnosti potrebuje ogromno življenjsko dobo baterije, Wikipedijo brez povezave in minimalno interneta-YAAC cyberdeck zagotavlja 12-ur delovanja brez povezave. Programer želi dvojna zaslona 4K, shrambo NVMe in GPIO dostop-ArgonOne Up vključuje podporo za HDMI in M.2 v polni{13}}velikosti. Navdušenec, ki dela sam, želi napravo žepne{14}}velikosti - nekdo sestavi 3,5-palčni prenosnik s tipkovnico Bluetooth.

Ne gre za toleriranje različnih preferenc; je bistvenega pomena za platformo. En izdelovalec, ki je iz starega IBM ThinkPada izdelal prenosni računalnik, je opozoril: "Obstajajo različni pretvorniki zaslona za prenosne računalnike LVDS in nobena ne ustreza vsem." Ta navidezna težava razkriva dejansko funkcijo: LAHKO prilagodite zaslone prenosnikov, zaslone na dotik ali plošče po meri. Komercialni prenosni računalniki zahtevajo zaslone odobrenih prodajalcev; Prenosniki Pi sprejmejo vse, kar deluje.

Enaka prilagodljivost velja za vse komponente. Zmogljivost baterije sega od kompaktnih 5000 mAh (3-4 ure) do ogromnih nastavitev 40000 mAh za podaljšano delovanje. Tipkovnice segajo od mehanskih-polne velikosti do ultra-kompaktnih Bluetooth do integriranih tipkovnic in računalniških enot, kot je Pi 400. Shramba uporablja microSD za preprosto zamenjavo, M.2 NVMe za zmogljivost ali pogone USB za prenosljivost. Hlajenje uporablja pasivne hladilnike, aktivne ventilatorje ali tekočinsko hlajenje v skrajnih primerih.

Ta modularnost ustvarja zmogljivost-vašega-popolnega-prenosnika, ki preprosto ne obstaja komercialno. Potrebujete odlično življenjsko dobo baterije, a vam ni mar za kakovost zaslona? Dajte prednost veliki bateriji in uporabite cenejši zaslon. Želite najboljši možni zaslon, vendar dovolj s 3-urnim časom delovanja? Investirajte v visokokakovostno ploščo in standardni napajalnik. Potrebujete obsežno izbiro vrat? 3D natisnite ohišje po meri s poljubnimi priključki, ki jih potrebujete.

Še pomembneje pa je, da si lahko pozneje premislite. Nadgradite s Pi 4 na Pi 5 z zamenjavo ene komponente. Podvojite kapaciteto baterije z namestitvijo večjega napajalnika. Dodajte zaslon na dotik tako, da zamenjate zaslonski modul. Komercialni prenosni računalniki vas zaklenejo k začetnim odločitvam; Prenosni računalniki Pi obravnavajo specifikacije kot tekoča pogajanja.

Kompromisi v-resničnem svetu: poštena ocena

Izdelava prenosnika Pi pomeni sprejetje pomembnih omejitev, ki jih navdušenci včasih podcenjujejo. Težave so resnične, dokumentirane in pogosto frustrirajoče.

Življenjska doba baterije resnično trpi.CrowView Note 14 z baterijo 5000 mAh s Pi 5 zagotavlja 3-4 ure pri majhnih delovnih obremenitvah. Pri intenzivnejši uporabi se to zniža na 2-3 ure. Recenzent XDA-Developers, ki je preizkušal to nastavitev, je odkrito izjavil: "Vgrajena baterija s 5000 mAh lahko zdrži le 3-4 ure pri majhnih delovnih obremenitvah, število pa pade, če poskušam zagnati več aplikacij hkrati." To ni konkurenčno komercialnim prenosnim računalnikom, ki ponujajo čas delovanja 8–12 ur.

Način mirovanja ne obstaja.Zapiranje pokrova prenosnega računalnika ne prekine sistema kot prenosniki Windows ali Mac. Pi bodisi ostane polno napolnjen, tako da se baterija hitro izprazni, ali pa se popolnoma izklopi, kar zahteva popoln ponovni zagon. En uporabnik foruma je potožil: "Pi nima načinov mirovanja/zaustavitve, kar je v prenosniku zelo priročno." Zaradi te temeljne omejitve so prenosniki Pi slaba izbira za uporabo-in-vzemite in pojdite, kjer pričakujete takoj-udobje.

Upravljanje s toploto zahteva aktivno pozornost.Izvajanje intenzivnih delovnih obremenitev brez ustreznega hlajenja povzroči toplotno dušenje. Uradno priporočilo vključuje ventilatorje, hladilnike ali celo ohišja, zasnovana posebej za odvajanje toplote. En izdelovalec je opazil, da je njihov Pi 4 v Pi-Top dobro deloval le "z nameščenim hladilnikom in delom ohišja iz pleksi stekla, ki je zdrsnil." Pasivno hlajenje ni dovolj; načrtovati morate za toploto.

Zmogljivost občutno zaostaja za komercialnimi prenosniki.Celo Pi 5 s štirijedrnim procesorjem 2,4 GHz in do 16 GB RAM-a se ne more kosati s sodobnimi prenosnimi procesorji za intenzivna opravila. Predvajanje videoposnetkov nad 720p na osnovnem sistemu Raspberry Pi OS se težko predvaja. Več zavihkov brskalnika povzroča opazen zamik. Igranje iger, ki presega retro naslove ali osnovne indie igre, ni realistično. Če vaš potek dela zahteva urejanje videa, 3D-upodabljanje ali uporabo profesionalne programske opreme,-specifične za Windows, vas bodo prenosniki Pi razočarali.

Združljivost z operacijskim sistemom Windows ostaja problematična.Več uporabnikov je poskušalo zagnati Windows 11 ARM na Pi 5 v upanju, da bodo dostopali do standardnih aplikacij Windows. Rezultati so se izkazali za razočarajoče: WiFi ne deluje, Ethernet ne deluje, zvok ne deluje, PCIe ne deluje in grafična podpora je neustrezna. Obstajajo rešitve (adapterji USB-to-Ethernet, zvočne kartice USB), vendar ustvarjajo nepotrebno izkušnjo. Kot je sklenil en poster na forumu: "Brez [ustreznih gonilnikov] ni niti na ravni POC [dokaz koncepta]."

Stroški presegajo pričakovanja.Skupni stroški izdelave funkcionalnega prenosnega računalnika Pi običajno dosežejo 250-450 USD, če upoštevamo vse komponente: ploščo Pi (35–120 USD), zaslon (40–100 USD), tipkovnico in sledilno ploščico (20–50 USD), upravljanje baterije in napajanja (30–60 USD), ohišje ali ohišje (30–100 USD), plus kartico SD, kable in razne dele. Nov Chromebook ali poceni prenosni računalnik z operacijskim sistemom Windows po ceni 200–300 USD zagotavlja boljšo zmogljivost, življenjsko dobo baterije in uporabnost. Finančni primer je smiseln samo dolgoročno ali pri vrednotenju nematerialnih koristi.

Montaža zahteva tehnično znanje.Kljub najboljšim prizadevanjem proizvajalcev kompletov izdelava prenosnega računalnika Pi ni plug{0}}and-play. Trakasti kabli se zlomijo zaradi večkratnega vstavljanja. Nalaganje kode na napačen Arduino pokvari sledilno ploščico. Uporaba termalne paste je pomembna. En gradbenik, ki se ukvarja s predelavo prenosnega računalnika, je opozoril: "Nočem ljudi odvračati od ponovne uporabe starih prenosnih računalnikov, vendar morajo vedeti, da to ni lahka naloga in bo za dokončanje potrebovala veliko časa in denarja." Zgradbe DIY še posebej zahtevajo spajkanje, 3D-tiskanje, osnovno poznavanje vezij in potrpežljivost pri odpravljanju težav.

To niso manjše težave ali omejitve, ki bi jih zlahka zavrgli. To so temeljne omejitve platforme. Vsakdo, ki razmišlja o prenosniku Pi, mora pošteno oceniti, ali ti kompromisi ustrezajo njegovemu primeru uporabe. V mnogih primerih komercialni prenosni računalniki preprosto delujejo bolje.

Kdo dejansko ima koristi

Kdo naj glede na resnične omejitve izdela prenosnik Pi? Odgovor ni "vsi" ali "nihče"-gre za določene populacije s posebnimi potrebami.

Pedagogi, ki poučujejo predmete STEMnašli izjemno vrednost. Kombinacija prenosljivosti, dostopa GPIO in pregledne arhitekture ustvarja praktično-učenje, nemogoče s komercialno strojno opremo. Učenci vidijo, kako računalniki delujejo, namesto da bi jih samo uporabljali. 76 vključenih lekcij CrowPi2 obsega od osnovnega programiranja do kompleksnih projektov elektronike. Učitelji poročajo o večji angažiranosti, ko učenci izdelajo in razumejo svoja orodja, namesto da naprave obravnavajo kot črne skrinjice.

Regije v razvoju z nezanesljivo električno energijokoristi modularnih platform, ki jih je mogoče popraviti. Zimbabwe's Computer Society je sisteme Pi uvedlo posebej zato, ker dostop-na ravni komponente omogoča popravila brez podpore prodajalca. Ko donacije prenosnih računalnikov iz bogatih držav ne uspejo (in so neuspešne), jih šole ne morejo popraviti. Sistemi Pi se pokvarijo in popravijo. Razlika določa, ali se računalniško izobraževanje nadaljuje ali ustavi.

Izdelovalci in ljubitelji strojne opremepotrebujete zatiče GPIO in možnosti prilagajanja. Če vaši projekti vključujejo senzorje, motorje, LED trakove ali elektroniko po meri, prenosna platforma, ki programira in krmili strojno opremo, spremeni vse. Komercialni prenosni računalniki zahtevajo zunanje plošče in zajetne zunanje naprave; Prenosniki Pi neposredno integrirajo elektroniko.

Študenti, ki se učijo računalništva in tehnikepridobite sestavljene spretnosti z vključevanjem-na ravni komponente. Začetna naložba v izdelavo prenosnega računalnika Pi se povrne v več desetinah prihodnjih projektov. Učenje, kako delujejo gonilniki zaslona, ​​kako delujejo vezja za upravljanje baterije ali kako odpravljati težave s strojno opremo, ustvarja temeljno znanje, ko se komercialni prenosniki namerno skrivajo za zaprtimi ohišji in lastniškimi orodji.

Ljudje, zavezani načelom pravice-do-popravilanašli prenosne računalnike Pi v skladu z njihovimi vrednostmi. Proizvajalci komercialnih prenosnih računalnikov dejavno lobirajo proti zakonodaji o popravilih in oblikujejo naprave tako, da nepopravljivo odpovejo. Prenosniki Pi utelešajo nasprotno filozofijo: vsak del je zasnovan tako, da ga je mogoče razumeti, spreminjati in zamenjati. To ni le ideološko-ampak je praktično, ko izračunate dolgoročne{4}}stroške in vpliv na okolje.

Popotniki v oddaljene krajevčasih potrebujejo računalništvo brez povezave z izobraževalnimi viri. Naprava Pi Connect omogoča dostop do Wikipedije, Akademije Khan in drugih izobraževalnih gradiv brez interneta. Konfiguracije baterij, optimizirane za podaljšano uporabo, podpirajo terenske raziskave, dolge odprave ali območja z občasnim dostopom do električne energije. Komercialni prenosniki ponujajo boljšo takojšnjo uporabnost, vendar se ne morejo ujemati s konfiguracijami po meri za posebna robna ohišja.

Proračun-zavedni tehnološki navdušenci v regijah z uvoznimi davkiobčasno se zdijo prenosniki Pi bolj dostopni. En turški uporabnik foruma je pojasnil: "V Turčiji obstaja nekaj, kar se imenuje 'Tayyip davek'. Ko kupite nekaj zase, v bistvu plačate dvakrat ali včasih celo trikrat (v vrednosti)." Visoke uvozne dajatve na končno elektroniko in nižje stopnje na komponente lahko naredijo gradnje DIY ekonomsko racionalne, kljub višjim osnovnim stroškom drugje.

Vzorec se razkrije sam od sebe: prenosni računalniki Pi ustrezajo ljudem, ki cenijo učenje, popravljivost, prilagajanje ali fizično računalništvo namesto surove zmogljivosti, življenjske dobe baterije ali takojšnje priročnosti. Če se te prioritete ujemajo z vašimi, platforma zagotavlja resnično vrednost. Če ne, kupite komercialni prenosni računalnik in se izognite razočaranju.

Pot naprej: Kit Evolution

Ekosistem prenosnika Raspberry Pi se še naprej razvija in odpravlja prejšnje omejitve, hkrati pa ohranja temeljna načela.

Zasnove,-ki temeljijo na računskem moduluizboljšati integracijo. CM4 in CM5 uporabljata več primernih-faktorjev oblike prenosnikov kot standardne plošče Pi. Zasnova ArgonOne postavlja CM5 v pravilno zasnovano ohišje z integriranim hlajenjem, razumno razporeditvijo vrat in profesionalno kakovostjo izdelave. To označuje zorenje od poskusov DIY do inženirskih izdelkov.

Boljše upravljanje baterijese pojavi, ko se proizvajalci učijo iz zgodnjih napak. Novejši kompleti vključujejo ustrezna polnilna vezja, natančne indikatorje nivoja in varno zaščito pred praznjenjem. Nekatere zasnove izvajajo inteligentno upravljanje porabe energije, ki samodejno zmanjša takt za podaljšanje časa delovanja-osnovne funkcije, ki so jih komercialni prenosniki imeli že leta, zgodnji prenosniki Pi pa so jih imeli manj.

Izboljšana programska podporanaredi sisteme bolj uporabne. FydeOS, distribucija,-ki temelji na Chromiumu, deluje izjemno dobro na strojni opremi Pi, ker je optimizirana za-procesorje ARM z nizko porabo. Pregledovalec XDA, ki je to testiral na Pi 5, je ugotovil, da je "delovalo neverjetno", kjer se je standardni Pi OS boril z več zavihki. Alternativni operacijski sistemi vse bolj ciljajo posebej na prenosne računalnike Pi, s čimer izboljšujejo--izkušnjo, ki je že pripravljena.

Razpoložljivost vnaprej izdelanega kompletazniža oviro za vstop. Medtem ko zagrizeni domači mojstri še vedno tiskajo ohišja za 3D in spajkajo komponente, so izdelki, kot so CrowPi2, CrowView Note 14 in ArgonOne Up, dobavljeni kot popolni, funkcionalni prenosniki. Čas sestavljanja se skrajša z dni na ure ali celo minute za popolnoma vnaprej-zgrajene možnosti. To demokratizira dostop izven ljubiteljev elektronike do študentov, staršev in učiteljev.

Rastoča podpora skupnostizagotavlja boljšo dokumentacijo in vire za odpravljanje težav. Forumi zdaj vsebujejo podrobne dnevnike gradnje s fotografijami, sezname delov z znanimi-dobrimi viri in navodila za odpravljanje pogostih težav. Repozitoriji GitHub si delijo ohišja za 3D-tiskanje, vdelano programsko opremo po meri in konfiguracije programske opreme. Vrzel v znanju med prvimi uporabniki in novinci se zmanjša z vsakim dokumentiranim projektom.

Cenovni pritisk komercialnih alternativsili izdelovalce kompletov, da upravičijo stroške. Ko obstajajo Chromebooki za 200 USD, komplet prenosnika Pi za 400 USD potrebuje jasne ponudbe vrednosti poleg "to je Pi". Izobraževalne funkcije, učni načrt STEM, dostop GPIO, možnost modularne popravljivosti-to postanejo razlikovalni dejavniki in ne samo zmogljivost ali cena. Tržni segmenti seveda: čiste računalniške potrebe so namenjene komercialnim prenosnikom; učenje, izdelava in spreminjanje težijo k platformam Pi.

Prihodnost verjetno vključuje bolj specializirane različice. Izobraževalne ustanove lahko zahtevajo različice, optimizirane za določene predmete: biologijo s senzorji za spremljanje okolja, fiziko z GPIO za avtomatizacijo eksperimentov, računalništvo z razširjenim pomnilnikom za velika razvojna okolja. Industrijske aplikacije bi lahko uporabljale robustna ohišja in podaljšano življenjsko dobo baterije za delo na terenu. Osebne različice lahko dajejo prednost estetiki, mehanskim tipkovnicam ali konfiguracijam,-osredotočenim na igre.

Prenosni računalniki Pi ne bodo nadomestili komercialnih naprav-niti naj ne poskušajo. Zasedajo posebno nišo, kjer vrednost učenja, pravice do popravil, možnosti prilagajanja in fizične računalniške zmogljivosti prevladajo nad surovimi specifikacijami in časom delovanja baterije. Ko ekosistem dozori, postane ta niša bolj jasno opredeljena in bolje postrežena.

Dejanski razlog, zakaj jih ljudje gradijo

Odstranite utemeljitve o stroških, krivuljah učenja ali specifikacijah in pojavila se bo enostavnejša resnica: ljudje izdelujejo prenosne računalnike Raspberry Pi, ker dejanje izdelave razkrije notranje delovanje računalništva na način, ki ga komercialni izdelki sistematično skrivajo.

Vsak komercialni prenosnik prispe v celoti. Odpakiraš ga, vklopiš in deluje. To udobje pride s trgovino: nikoli ne vidite, kako deluje. Zaslon se prek lastniških trakastih kablov poveže z logičnimi ploščami, do katerih nimate dostopa. Baterija je integrirana s polnilnimi vezji, ki jih ni mogoče popraviti. Tipkovnica se pritrdi s priključki po meri, ki jih ni mogoče zamenjati. Naprava ostaja v osnovi neprozorna.

Izdelava prenosnika Pi to obrne. Izberete zaslon, raziskovalno ločljivost, vrsto plošče in način povezave. Izberete baterijo, izračunate kapaciteto glede na velikost in čas polnjenja. Tipkovnico izberete glede na postavitev, občutek in protokol vmesnika. Povezujete upravljanje z napajanjem, spoznate regulacijo napetosti in zaščitna vezja. Namestite operacijski sistem, razumete zagonske procese in datotečne sisteme. Odpravljate napake, sledite poti signalov in preverjate povezave.

Na koncu niste le kupili prenosnega računalnika-, pridobili ste miselni model, kako prenosni računalniki delujejo na vseh ravneh. To znanje se prenaša. Ko kateri koli računalnik kaže težave, razumete možne vzroke, ker ste izsledili te poti. Ko projekti zahtevajo posebne zmogljivosti, prepoznate, katere komponente jih zagotavljajo, ker ste ocenili te kompromise. Ko se tehnologija spremeni, se prilagodite, ker razumete načela, namesto da bi se naučili postopkov.

Zato člani foruma, ki priznavajo, da "z ekonomskega vidika ni smiselno" in "kupiti bi morali poceni prenosni računalnik", še vedno sami izdelajo prenosnike Pi. Stavba je bistvo. Prenosnik je preprosto artefakt, ki dokazuje, da razumete sistem.

En graditelj je to odlično zajel v objavi Instructables o njihovem hibridnem prenosnem računalniku Pi-Arduino: "To ni zelo zahteven projekt, saj je bila potrebna minimalna koda ... Na tej točki je prenosni računalnik popolnoma funkcionalen, svojega uporabljam skoraj vsak dan za pisanje zapiskov, za to se odlično obnese." Prenosni računalnik ustrezno služi osnovnim potrebam, vendar bi te potrebe lahko izpolnila katera koli naprava za 300 USD. Česa komercialni izdelki niso mogli izpolniti: razumevanje, pridobljeno z ustvarjanjem in ne z uporabo tehnologije.

To morda pojasnjuje uspeh visoko-prenosnih računalnikov Pi na Kickstarterju kljub temu, da se njihovi stroški približujejo ali presegajo bolje{1}}zmogljive komercialne alternative. ArgonOne Up pri 420–450 $ tekmuje z dejanskimi Chromebooki in nizkocenovnimi prenosniki Windows, ki zagotavljajo vrhunske specifikacije, življenjsko dobo baterije in združljivost programske opreme. Toda te naprave ne morejo zagotoviti tistega, kar izdelovalci prenosnih računalnikov Pi dejansko iščejo: nadzor nad svojo tehnologijo in razumevanje njenega delovanja.

Navdušenci, ki objavljajo dnevnike gradenj, učitelji, ki kljub boljšim alternativam izbirajo platforme Pi, učenci ure in ure odpravljajo napake v programski opremi sledilne ploščice-nihče ni iracionalen ali zmeden. Zasledujejo drugačno funkcijo optimizacije, kot jo merijo specifikacije. Plačujejo za agencijo, znanje in razvoj zmogljivosti, ne pa samo za računalniško moč.

Bi ga morali zgraditi?

Praktični odgovor je v celoti odvisen od vaših prioritet in pripravljenosti, da sprejmete pomembne kompromise.

Sestavite prenosni računalnik Pi, če:

Želite se naučiti elektronike, programiranja in sistemske integracije s-praktičnimi izkušnjami

Pravice za popravilo vrednosti in dolgoročno-lastništvo nad takojšnjo uspešnostjo

Potrebujete zatiče GPIO za projekte strojne opreme in fizično računalništvo

Učite predmete STEM in želite, da učenci poglobljeno razumejo sisteme

Delajte v okoljih, kjer sta modularnost in-popravljivost na terenu pomembna

Dajte prednost možnostim prilagajanja pred standardiziranimi konfiguracijami

Sam proces gradnje naj bo dragocen ne glede na končni izdelek

Kupite komercialni prenosnik, če:

Potrebujete zanesljivo življenjsko dobo baterije, ki presega 6-8 ur

Želite funkcijo takojšnjega spanja/bujenja

Zahtevajte profesionalno programsko opremo, ki deluje izključno v sistemu Windows ali macOS

Cenite zmogljivost za urejanje videa, igranje iger ali intenzivne aplikacije

Dajte prednost »plug{0}}and-udobju kot odpravljanju tehničnih težav

Potrebujete največjo računalniško moč v okviru proračuna

Želite minimalno vzdrževanje in samo pričakujete, da bodo stvari delovale

Ključno spoznanje: to niso boljše ali slabše izbire, ampak bistveno drugačna orodja, ki služijo različnim potrebam. Prenosni računalnik Pi je hkrati zmogljivejši (GPIO, modularnost, popravljivost) in manj zmogljiv (baterija, zmogljivost, programska oprema) kot komercialne alternative. Katere omejitve so pomembne in katere sposobnosti vas navdušujejo, je odvisno od prave izbire.

Za mnoge ljudi poštena ocena kaže na komercialne prenosnike. Če za standardna opravila potrebujete predvsem zanesljivo in priročno računalništvo, prednosti platform Pi ne odtehtajo njihovih resničnih omejitev. Kupite Chromebook ali nizkocenovni računalnik z operacijskim sistemom Windows in raje porabite čas za delo kot za gradnjo orodij.

Za druge ostaja izbira kljub kompromisom jasna. Študent, ki se uči elektronike, ugotovi, da je izobraževalna vrednost vredna vzdržljivosti 3-urne življenjske dobe baterije. Proizvajalec, ki potrebuje GPIO, sprejema omejitve zmogljivosti. Zagovornik-pravice do popravila daje prednost popravljivosti pred udobjem. Pedagog ceni pregledne sisteme, ki učijo računalništvo, namesto da ga skrivajo.

Hiter uspeh ArgonOne Up na Kickstarterju, nenehne iteracije CrowPi in forumske niti, polne opozoril in dnevnikov gradnje, kažejo na isti zaključek: prenosniki Pi zasedajo specifično, trajnostno nišo. Služijo pravi volilni skupini z dejanskimi potrebami, ki jih komercialni izdelki ne obravnavajo.

Zgradite ga, če se te potrebe ujemajo z vašimi. Preskočite, če ne. Samo razumejte, med čim pravzaprav izbirate: napravo, optimizirano za takojšnje računalništvo, in platformo, optimizirano za razumevanje računalništva. Oba veljavna. Oboje uporabno. Niti univerzalno pravilno.

Vprašanje ni, ali je izdelava prenosnika Raspberry Pi »smiselna«-, kar je v celoti odvisno od tega, kaj cenite. Vprašanje je, ali ste tip osebe, ki se ji zdi več vredno razumevanje njihovih orodij kot le njihova uporaba. Če ste prebrali tako daleč, verjetno že poznate odgovor.