Предполагаем, что большинство подписчиков блога в определенной мере относятся к категории компьютерных фанатов. Потому обзор проектов, созданных на основе достаточно известного одноплатного микрокомпьютера Raspberry Pi здесь всегда будет уместен. На платформе Яндекс Дзен о данном мини-ПК накопился уже достаточно внушительный корпус материалов, таких как:
- "Что такое Raspberry Pi и чем он популярен?",
- "Что такое Raspberry Pi и для чего они нужны?",
- "Первое знакомство с Raspberry Pi и его настройка",
- "Настраиваем Raspberry Pi 3 и учимся программировать",
- "20 лучших проектов для мини компьютера Raspberry Pi 3",
- "Самые сногсшибательные проекты Raspberry Pi!",
- "5 отличных идей применения Raspberry Pi 4",
- "Сетевые хранилища «NAS»: всевозможные варианты и доступ к файлам через Интернет",
- "Лучшие мини-ПК 2020 года Микрокомпьютеры для малого бизнеса",
- И еще много-много других замечательных статей и обзоров разного уровня экспертности. Советуем с ними обязательно познакомится.
Приведенная выборка из всего массива публикаций Дзен о #RaspberryPI показывает, что в большинстве случаев авторы закономерно усматривают применение этого замечательного микрокомпьютера в качестве полигона для обкатки skills любителя электроники. Опыт общения с данной категорией творческих людей говорит, что в работе с подобной замечательной электроникой многие достигают больших успехов: собирают конструкции, программируют, зарабатывают на своем умении (сфер приложения для #монетизации хобби достаточно и не только в глобальном разрезе - это и все шире внедряемые технологии #умныйдом, коммерческое преподавание #программирования и #робототехники, организация повышения квалификации на производстве, текущее обслуживание промышленных механизмов, в том числе и устаревших. Это только навскидку вспоминается). Сейчас озвучим достаточно спорную, субъективную гипотезу. Достаточно часто анализ #презентаций возможностей программируемой #электроники, который сегодня проводят многие, от разнообразных образовательных учреждений до промышленных предприятий, позволяет сделать следующие выводы:
- Большой интерес вызывают проекты-активности, где зритель может включиться в продуктивный процесс взаимодействия с разработкой. Ярко справедливость этого утверждения в негативном аспекте можно проследить на квест-соревнованиях для роботов - они недостаточно интересны для широкой публики, поскольку не опираются на ее опыт взаимодействия с микроэлектроникой. Можно поспорить, что все управляли электронными игрушками. Да. Но в каком возрасте? Круг фанатов подобных зрелищ в модно обзываемой словом "территория" нашей стране невелик. И даже исчезающе мал.
- Проекты, результат реализации которых вызывает недоумение, только вредят продвижению микротехники. Например, разработка, итогом реализации которой является демонстрируемое с гордостью отверстие в отличном деревянном паркете, вызовет не только замешательство, оторопь и сомнение, но и отторжение. Или, например, проекты по резке на сверхтонких листах бумаги, гравировке на яичной скорлупе. Действие ради действия - это не стратегия, а небольшой, не всегда эффектный рывок. И не более того.
- Чрезмерно утилитарно-навязчивое преподнесение микротехники публике. По типу "очки нада?" 🤪. Как известно, умом Россию не понять. Апелляция к наглядно-образному и предметно-практическому мышлению зрителя наталкивается на стеклянную (а зачастую и агрессивно-шипастую) стену непонимания. Как у Льва Николаевича в "Сказке об Иване-дураке и его двух братьях: Семене-воине и Тарасе-брюхане, и немой сестре Маланье, и о старом дьяволе и трех чертенятах":
И повестил Иван по всему царству, что проявился господин чистый и будет всех учить, как головой работать, и что головой можно выработать больше, чем руками, - чтоб приходили учиться. Стал господин на каланчу и начал оттуда говорить. А дураки собрались смотреть. Дураки думали, что господин станет на деле показывать, как без рук головой работать. А старый дьявол только на словах учил, как не работамши прожить можно.
Не поняли ничего дураки. Посмотрели, посмотрели и разошлись по своим делам.
Простоял старый дьявол день на каланче, простоял другой — все говорил. Захотелось ему есть. А дураки и не догадались хлебца ему на каланчу принесть. Они думали, что если он головой может лучше рук работать, так уж хлеба-то себе шутя головой добудет. Простоял и другой день старый дьявол на вышке - всё говорил. А народ подойдет, посмотрит-посмотрит и разойдется. Спрашивает и Иван:
- Ну, что, господин начал ли головой работать?
- Нет еще, — говорят, — всё еще лопочет. ©Л.Н. Толстой
Микроэлектроника сегодня в России является скорее аттракционом в понимании любопытствующих, уделом "безумных ученых" и энтузиастов области вычислительной техники, нежели чем-то серьезным и значительным для среднестатистической массы народа. Требуется кропотливая и долгая работа по формированию технико-ориентированного мировоззрения, философии, ценностной направленности общества, особенно юной его части, изначально пребывающей в реалиях эпохи нарастающей цифровизации и виртуализации.
Эту нетривиальную задачу скромными силами и попытаемся решить, в том числе и с помощью данного #обзора.
Итак, недорогие удобные Raspberry Pi в основном находят свое применение в творческих проектах, которые достаточно уникальны, но при этом зачастую выходят за рамки повседневного и утилитарного.
Назрела настоятельная необходимость представить Raspberry Pi в ином свете. Это означает, что в обзор войдут проекты условно глобального характера, разработчиками которых выступили эксперты (или будущие эксперты) в сфере микроэлектроники и других производственных областей, дизайнеры, ученые, продвинутые поклонники DIY (do it yourself - сделай сам). Философия Raspberry Pi не ограничивается миром вычислительной техники и его периферией. Докажем это.
Изначально предназначенный для аудитории компьютерных фанатов и любителей DIY, Raspberry Pi становится продуктом, который находит понимание у самых широких слоев. Домашняя автоматика, медиапроекты, обучающее программирование, игровые приставки и аркадные автоматы - так много всего, что может предложить скромный мини-компьютер Raspberry Pi. Давайте углубимся в возможности бюджетного мини-ПК в далеко не бюджетных сферах.
1️⃣ Суперкомпьютер
Первым номером обзора становится (естественно!) суперкомпьютер, основанный на тысяча шестидесяти платах Raspberry Pi.
На самом деле это самый большой кластер применения Raspberry Pi. Инженеры Oracle объединили не менее 1060 плат Raspberry Pi 3 B+ в проекте, экспериментальный характер которого, кажется, более значим для исследователей, чем его реальная польза: сравните для примера производительность этого суперкомпьютера с обыкновенным виртуальным сервером ARM.
Своеобразный хаб на базе Raspberry Pi сконструирован из групп по двадцать одному устройству на каждую индивидуальную серверную стойку. Корпуса стоек напечатаны на 3D-принтере. Сервер функционирует в соответствии с предназначением благодаря автономной системе Oracle Linux, нескольким сериям коммутаторов Ubiquiti UniFi Switch 48s, подключенным к трансиверам SFP + 10GbE. Для хранения используется центральный сервер Supermicro 1U Xeon.
Неординарный проект, представленный на Oracle OpenWorld 2019, демонстрирует многомерность сфер применения этого простого одноплатного микрокомпьютера.
2️⃣Счетчик Гейгера
У этого счетчика Гейгера есть все шансы пополнить арсенал домашних технических устройств, предназначенных для того, чтобы пережить апокалипсис. Вспомним далеко не забавный эпизод сериала "Чернобыль" от HBO, в котором проблема отсутствия средств измерения радиации показана с кристальной ясностью.
Если же уйти от патетики, то создателю счетчика Крису Крокеру-Уайту удалось создать роскошное произведение технического искусства в стиле стимпанк. Основанный на одноплатном Raspberry Pi, счетчик функционален и способен к измерению уровня загрязненности радиоактивными выбросами, альфа-частицами, бета, а также гамма-лучами.
Счетчик Гейгера, размещенный в корпусе ручной работы, действует за счет трубок Nixie, управляемого модуля Exixe для отображения, и одноплатному Raspberry Pi 3A+ на основе #программного обеспечения InfluxDB и Grafana. Предусмотрено виртуальное развертывание сети мониторинга контейнерами Docker на облачном сервисе balenaCloud.
3️⃣ Противоэпидемический Raspberry Pi
Никакие болезни не влияют на творчество созидателей. Напротив, для многих смутный #2020 стал вдохновителем создания нескольких проектов, предназначенных пополнить копилку инструментов борцов с заболеванием. К примеру, Raspberry Pi используется в аппаратах ИВЛ в рамках медицинских исследований Rosetta @ Home и BOINC. Творческие порывы фанатов одноплатного компьютера воплотились также в необычный проект противоэпидемической маски с цифровым дисплеем.
Разработчики из Tom's Hardware US сконструировали и протестировали приспособление, содействующее усилению ответственности в ношении противоэпидемической маски. Для изготовления маски потребуется Raspberry Pi с разъемами GPIO, настраиваемая светодиодная матрица, несколько диодов и, конечно же, внешний аккумулятор, чтобы эта мини-установка стала мобильной. Корректировка и программирование конкретной маски, конечно, не является чем-то из ряда вон и исключительным, но это не мешает устройству иметь статус необычного.
Итак, если вы почувствовали, читая заметку, что жаждете надеть электронную handmade маску, сервис Tom's Hardware US раскроет вам, что называется, от А до Я все тонкости конструирования и программирования этого топового в 2020 году аксессуара.
4️⃣ Фотомониторинг ночного неба
Новый режим жизни внес коррективы в досуг многих. Одним из важных развлечений для народных масс стало любование небесами. Такой поворот дел подвиг большое число производителей средств визуального наблюдения (биноклей, телескопов, смартфонов и прочее) сконцентрироваться на благоприятных факторах для бизнеса. Не остался в стороне в этом процессе и наш замечательный миникомпьютер.
На волне интереса получил скорую реализацию проект использования официального фотомодуля Raspberry Pi для захвата покадровых изображений ночного неба. Для реализации идеи, лежащей в основе этого проекта требуются всего лишь пара плат Raspberry Pi, два модуля камер и объектив с креплением 180 ° CS.
Автоматизированные с помощью электроники Raspberry Pi OS Lite и Meteotux Pi, два устройства запускаются, например, на закате. Своеобразная станция мониторинга делает снимки через равные промежутки времени, а затем компилирует их в один файл. Установка оснащена датчиком температуры, который активирует тепловую защиту, если погода становится холоднее. Получаемый результат удивителен для установки стоимостью 150 долларов, заявленной создателем проекта.
5️⃣ Синтезатор noLoop Synth
Мир музыки сегодня обязан многими дополнениями и усовершенствованиями, полученным благодаря неисчислимым проектам, созданным с использованием платы Raspberry Pi. Среди них можно отметить noLoop Synth Найлса Фромма - гранулярный синтезатор, который позволяет создавать звуковые текстуры, используя семплы из четырех различных источников.
Гранулярные синтезаторы разделяют входящий сигнал на маленькие гранулы (части) и ресемплируют их, изменяя таким образом тембр входящего сигнала. ©Музыкальный корпускул.
noLoop Synth cоздан Найлсом Фроммом во время учебы в Токио. Основан на языке программирование Python и плате Raspberry Pi, оснащенной программным обеспечением для создания музыки Pure Data. Синтезатор смонтирован в корпусе ручной работы. Корпус синтезатора оснащен переключателями, предназначенными для независимого управления каждой дорожкой, а также дисплеем и его интерфейсом. Работа интерфейса дисплея запрограммирована с помощью с PyGame.
Весь проект вдохновлен Push Turn Move. Глядя на этот синтезатор, как не вспомнить скрипки Страдивари и Гварнери. Трепещите, старые мастера, есть кому переплюнуть вашу славу!
6️⃣ Lego-микроскоп с открытым исходным кодом
Небо с помощью миникомпьютера Raspberry Pi уже покорено. На очереди - микрокосм. Несколько кубиков Lego и Raspberry Pi - простой путь к созданию настоящего микроскопа.
Список оборудования, конечно, не ограничивается кубиками и платой. Необходимо приобрести датчик, шесть высокоточных двигателей под управлением Arduino, а также напечатать движущиеся части на 3D-принтере. В микроскопе используется мини-компьютер Raspberry Pi Zero с 8-мегапиксельной камерой RPi HQ для захвата изображений и видео.
Создатель этого микроскопа - сотрудник исследовательского центра IBM в Цюрихе. Созданный им своеобразный микроскоп работает на открытом исходном коде на Python 3 и доступен для заинтересованных на GitHub.
7️⃣Повелитель воды GardenPi
Власти всегда мало🐱🏍. Расширить сферу своего могущества можно, вступив во владения Нептуна и получив под контроль управление, мониторинг и автоматизацию практически любого проекта в области аквапоники или гидропонного орошения. Амбициозный GardenPi поможет вам в этом.
Проект создан на языке программирования Python 3 и веб-интерфейсе Flask. GardenPi - это детище Ричарда Сирса, который небесплодно возмечтал упростить садоводческие будни и уход за аквариумами своей семьи. Помимо Raspberry Pi 4 B в четырех гигабайтной версии, для создания системы управления водоотдачей необходимо следующее оборудование: системы управления и защиты источника питания, барометрические датчики, датчики уровня воды, подачи тока и напряжения, сенсорный экран для управления установкой с помощью специального программного обеспечения.
Больше подробностей о проекте вы найдете на Hackster.io.
8️⃣Spirit Animal: гитара и синтезатор в одном корпусе
Вернемся в царство Аполлона, во владения Эвтерпы - музы лирической поэзии и музыки. В этом нам поможет гибридная электрогитара Spirit Animal, полная животной страсти🐱👓. Этот удивительный инновационный концепт, созданный профессионалами и позволяющий получить гитару и виртуальный синтезатор в одном корпусе.
Проект появился на свет в результате партнерства между британской компанией по изготовлению и настройке электро- и бас-гитар Tonelabs Limited - Lucem ( Камбрия, Англия), и Tracktion Corporation, влиятельным американским производителем одноименной цифровой звуковой рабочей станции. У забавного инструмента под декой есть нашлепка, на которой размещены плата Raspberry Pi, ее аккумулятор и пятидюймовый сенсорный экран. Благодаря процессору Wi-Fi Pi устройство подключено к Интернету, что позволяет удаленно управлять, а также обслуживать и обновлять программное обеспечение.
9️⃣ Солнечная электростанция
Rasberry Pi, по сравнению с другими компьютерами, довольно экологичное устройство. К сожалению, для работы мини-платы необходим источник питания. Электричество, которое мы потребляем сегодня, не всегда производится из возобновляемых источников энергии. Предлагаемое решение позволяет использовать солнечную энергию как источник питания миникомпьютера Raspberry Pi.
Проект превращает одноплатный Pi в портативную, экологически чистую и практически невесомую машину. Прослеживается зависимость эффективности устройства от географии местожительства пользователя и соответствующего этому количества солнечного света. Все это снижает уверенность в том, что устройства на базе Rasberry Pi смогут постоянно функционировать, используя только солнечную энергию. Принимая во внимание эту переменную, дизайнер проекта в целях безопасности включил в проект запланированное подключение аккумулятора. Этот проект не требует навыков программирования. Для его реализации достаточно платы Raspberry Pi, совместимой солнечной панели, платы управления питанием и отвертки. Предусмотрено подробное онлайн-руководство для тех, кто собирается реализовать проект на практике.
🔟 Роботы Nybble и Bittle
Команда Rongzhong Li, создавшая успешный OpenCat на Hackster, вернулась на Indiegogo с проектом робота-кота Nybble. Далее разработчики повторили успех на Kickstater с проектом Bittle, миниатюрным роботом, напоминающим собаку от Boston Dynamics (вы можете почитать об этом роботе по ссылке ниже).
Nybble и Bittle - коммерческие образовательные проекты. Животные-роботы с открытым исходным кодом поставляются в виде набора для самостоятельной сборки, интернет-доступом к загружаемой базовой программе поведения с открытым исходным кодом. Именно ее пользователю придется постоянно улучшать, добавляя новые навыки в спектр поведенческих реакций своего питомца.
Комплект Биттл основан на контроллере Arduino NyBoard и содержит серводвигатели, аккумулятор, инфракрасный приемник, модуль Bluetooth / Wi-Fi и т.п. NyBoard V1 включает интерфейс, позволяющий подключать Raspberry Pi. Внедрение платы Raspberry позволяет расширить возможности машины благодаря искусственному интеллекту. Однако, плата Raspberry Pi не входит в комплект.
Увеличит возможности Bittle использование 3D-принтера. С его помощью можно проектировать, например, базы для размещения дополнительной печатной платы. Производитель в стандартном наборе предлагает несколько модулей: это камера, датчики жестов и движения, и т.д.
Подведем итоги. Raspberry Pi позволяет реализовать любые мечты, удовлетворить любые потребности. Устройство может быть экологичным, масштабируемым, мобильным, открытым, невесомым, удобным, мощным, утилитарным, компактным и уникальным. Сеть полна подробных пошаговых абсолютно бесплатных руководств по созданию различных проектов, не только эстетического назначения, но и способных стать незаменимым компонентом домашней среды, жизненного стиля или деловой активности пользователя. В начале заметки были рассмотрены слабые места презентации проектов, созданных с использованием одноплатной микроэлектроники, которые можно учесть и избежать их повторения. Тем, кто уже активно включен в поле технического творчества с применением миникомпьютеров Raspberry Pi, желаем удачи. Рады появлению новых участников движения DIY, планирующих реализовать свое креативное начало с помощью одноплатника Raspberry Pi. На этом все. Удачи и до встречи!
Какой 3D-принтер станет для вас лучшим выбором в 2020 году
Прогулки по Чернобылю с робособакой Boston Dynamics
Все, что нужно знать о микроконтроллерах AVR
Микроконтроллер Atmega8
Устройства добывания информации
Искусственный интеллект: мифы и реальность
Диод данных: эффективная технология сетевой безопасности
Новая Sony PlayStation 5 появится в ноябре
Устройства добывания информации
Новый процессор от Qualcomm поддерживает протокол 5G для бюджетных смартфонов
✋технологий будущего: реальность или иллюзия?
Облачное хранение: проблемы и решения
Системы контроля и управления доступом для коммерческого предприятия