Christian's Ecke im Web

wirf danach auch einen Blick in die Linux-Grundlagen!

Raspberry Pi - Grundlagen

Der Raspberry Pi wurde von der britischen Raspberry Pi Foundation entwickelt und im April 2012 erstmals auf den Markt gebracht. Anfangs in China hergestellt wurde aufgrund der großen Verkaufszahlen die Produktion im September 2012 nach Großbritannien verlegt. Die Produktion erfolgt durch die Raspberry Pi Trading, welche der Raspberry Pi Foundation gehört. Aufgrund anhaltender steigender Nachfrage erfolgt die Produktion einiger Modelle wieder in China. Verkaufszahlen pro Jahr: ~ 5 Millionen Pis
seit April 2012.... bis Ende 2015 mehr als 7 Millionen; bis Ende 2017 mehr als 17 Millionen; bis Ende 2018 mehr als 22 Millionen;

Raspberry Pi - Versionen

Auflistung sämtlicher Versionen, mit Datum der Veröffentlichung:

Version 1
- Modell A, Revision 1 (April 2012)
- Modell B, Revision 1 (April 2012)
- Modell A, Revision 2 (September 2012)
- Modell B, Revision 2 (September 2012)
- Modell B+ (Juli 2014)
- Modell A+ (November 2014)
Version 2
- Modell B (Februar 2015)
- Modell B, Revision 1.2 (November 2016)
Version 3
- Modell B (Februar 2016)
- Modell B+ (März 2018)
- Modell A+ (November 2018)
Version 4
- Modell B mit 1 / 2 / 4 GB RAM (Juni 2019)
- Modell B mit 8 GB RAM (Mai 2020)
Version 5
- mit 4 / 8 GB RAM (Oktober 2023)
weitere Versionen
- Zero (November 2015)
- Zero W (Februar 2017)
- Zero 2 W (November 2021)
- Compute Module (April 2014)
- Compute Module 3 & 3 Lite (Jänner 2017)
- Compute Module 3+ & 3+ Lite (Jänner 2019)
- Compute Module 4 (Oktober 2020)
- Raspberry Pi 400 im Tastaturgehäuse (November 2020); Betriebssystem: Raspberry Pi OS oder Ubuntu 20
- Pico (Jänner 2021)
- Steuerungsrechners Revolution Pi / RevPi für die Hutschienenmontage in Schaltschränken (Juni 2022)

Eine Übersicht der technischen Spezifikationen findet man u.a. auf Wikipedia.

Raspberry Pi - Betriebssysteme

Es gibt etwa 30 verschiedene Betriebssysteme für den Raspberry Pi. Um nicht alle "unnötigen" Systeme zu nennen (hoffe ich stoße hiermit niemanden vor den Kopf), die wichtigsten drei im Überblick:

Raspbian: die Linux-Distribution basierend auf Debian, perfekt für den privaten Server
LibreELEC: beinhaltet das beliebte Kodi - Entertainment / Media Center mit eigenem Retro-Emulator
RetroPie: Emulator für Spiele von 1977 bis 2004 (Arcade-Spielautomaten, Konsolen und Computer)

Eine Liste sämtlicher Systeme findet sich auf Wikipedia. Wem die unterschiedlichen Versionen und/oder die Installation überfordert, der kann auf den Installationsassistenten NOOBS zurückgreifen.

Persönliche Anmerkung:
ich selbst habe NOOBS nie verwendet, auch sehe ich keine Notwendigkeit für dessen Nutzung.

Die wichtigsten Programme

Windows:

Etcher oder Win32 Disk Imager: Tool um Image (z.B.: Raspbian) auf eine SD-Karte zu übertragen
PuTTY: Befehle per Konsolenfenster übermitteln (erfordert SSH-Zugriff am RasPi)

Linux:

Etcher: Tool um Image (z.B.: Raspbian) auf eine SD-Karte zu übertragen

Die zwei Programme sind so simpel, dass eine Anleitung überflüssig sein sollte, ansosten wird man auf YouTube & Google fündig werden.

Die einfachsten Programmier-Programme

Sratch: Erstelle eigene interaktiven Geschichten, Spiele und Animationen
Blockly: Tool um Scripte (in 5 Programmiersprachen) direkt im Webbrowser zu testen

Das richtige Zubehör

Bei den unterschiedlichen Modellen muss man vor allem beim Netzteil, der Speicherkarte und dem Gehäuse acht geben.

Netzteil

Das Netzteil muss immer ein DC 5V (Ausnahme: Compute Module) sein. Vom Hersteller werden Netzteile mit 5,1V empfohlen.

Micro-USB bei RasPi 1 bis RasPi 3
USB Typ C bei RasPi 4

Die Ampere (A) richten sich sehr nach der Verwendung. Wenn man mehrere externe Geräte (z.B.: Festplatte, Joystick, usw.) an den USB anschließt, sollte man das entsprechend berücksichtigen.

2,0A für RasPi 1 bis RasPi 3 Modell B
2,0-2,5A für RasPi 3 Modell B+
3,0A für RasPi 4

Speicherkarte

Die Speicherkarte sollte immer eine Class 10 sein! Die Kapazität (Speicherplatz) ist je nach Verwendung, beginnend bei 8 GB, selbst zu bestimmen.

MicroSD ab RasPi 1 Modell B+

Achtung:
Bei SD-Karten ab 64 GB kann es zu kompaktibilitätsproblemen kommen! Eine laufend aktualisierte Liste über kompatible Speicherkarten findet man in der eLinux-Wiki.

Gehäuse

.... muss ich noch recherchieren :) ...Ausnahmen: Zero und Compute Module

Stromverbrauch: Was kostet mich der Raspberry Pi im Jahr?

Der Raspberry Pi ist aufgrund seiner Sparsamkeit äußerst beliebt geworden! Wir berechnen den Best-Case (minimalen Stromverbrauch) und den Worst-Case (maximalen Stromverbrauch) :

P = Watt → Leistung; U = Volt → Spannung; I = Ampere → Strom

Raspberry Pi 3 Modell B
	Best-Case: Dauerbetrieb im Leerlauf	Worst-Case: maximum vom Netzteil:
Verbrauch je Stunde: Verbrauch je Tag: Verbrauch im Jahr:	5V * 0,52A = 2,6W (P = U * I) 2,6W * 24h = 62,4Wh 62,4Wh * 365 Tage = 22776Wh = 22,78kWh	5V * 2,0A = 10W (P = U * I) 10W * 24h = 240Wh 240Wh * 365 Tage = 87600Wh = 87,60kWh

Raspberry Pi 4 Modell B
	Best-Case: Dauerbetrieb im Leerlauf	Worst-Case: maximum vom Netzteil:
Verbrauch je Stunde: Verbrauch je Tag: Verbrauch im Jahr:	5V * 0,76A = 3,8W (P = U * I) 3,8W * 24h = 91,2Wh 91,2Wh * 365 Tage = 33.288Wh = 33,29kWh	5V * 3,0A = 15W (P = U * I) 15W * 24h = 360Wh 360Wh * 365 Tage = 131.400Wh = 131,40kWh

Einen Blick auf die aktuelle Jahreskostenabrechnung des Energielieferanten: 0,2279 Euro je kWh - all inclusive!
(inkl. 20% MwSt, Energiekosten, Netzkosten, Steuern und Abgaben - Wien Energie Stand Dez. 2019)

Stromverbrauch im Dauerbetrieb
	Raspberry Pi 3, Modell B	Raspberry Pi 4, Modell B
Best-Case / Worst-Case:	€ 5,19 / € 19,96	€ 7,59 / € 29,95
Erfahrungswert bzw. Annahme der tätsächlichen Kosten:	€ 10,- im Jahr	€ 15,- im Jahr

Erweiterungen & Co (Hardware)

Im Laufe der Jahre sind (unzählige) Boards und Module für die Raspberry Pi - Versionen veröffentlicht worden. Unter 40 der wichtigsten Raspberry Pi Sensoren und Module findet man schon das eine oder andere nützliche Teil. Achtet immer darauf ob das jeweilige Modul zu eurer RasPi-Version kompaktibel ist!

Anmerkung:
Wer seinen RasPi vor Stromausfällen schützen möchte, der benötigt eine USV (Unterbrechungssichere StromVersorgung). Je nach Kapiztät des Akkus kann der normale Betrieb (für eine Weile) aufrecht erhalten bleiben oder der RasPi kann ordentlich herunter gefahren werden.
Die Kosten für eine USV betragen 30,- bis 45,- Euro und kann entweder direkt bei CW2. Pi USV oder auf Amazon gekauft werden.
Bedenkt jedoch das während eines Stromausfall eurer Router auch keinen Strom hat und deshalb auch der RasPi nicht mehr im Netzwerk und übers Internet erreichbar ist.