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#erstmalverstehen: Raspberry Pi – Mini-PC unter der Lupe



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Spätestens seit dem Smartphone ist klar, wie viel Technik auf kleinsten Raum passt – aber ein vollwertiger Computer in der Größe einer Kreditkarte für unter 40 Euro? Dass das sehr wohl möglich ist, beweist der Raspberry Pi eindrucksvoll. Dabei sind Preis und kompakte Bauform jedoch nicht einmal die größten Vorteile des Mini-Computers, denn so richtig punkten kann er mit seiner Flexibilität. Was der Rechenwinzling so drauf hat und wofür er sich einsetzen lässt, erfahrt ihr in diesem und nachfolgenden Artikeln.

Neuinterpretation des Heimcomputers

Wirklich neu ist das Konzept im Übrigen nicht: Ob BBC Micro, Sinclair ZX80 oder Commodore 64, bereits in den 80er-Jahren erfreuten sich sogenannte „Heimcomputer“ großer Beliebtheit. Gemeint sind eher einfache Computer, die am unteren Ende des Leistungsspektrums angesiedelt und zu günstigen Preisen zu haben waren. Hauptaufgabe: Heranführung der gemeinen Bevölkerung an das Thema Computer und leichter Einstieg in die damals noch märchenhafte Welt der Programmierung. Nachdem diese Heimcomputer dann in den 90er-Jahren vollständig vom PC verdrängt wurden und es lange ruhig um das Thema war, belebte es die eigens dafür gegründete Stiftung Raspberry Pi Foundation ab 2011 wieder.

Das erste Modell des Raspberry Pi erschien dementsprechend Anfang 2012 für etwas über 30 Euro und sollte – das kennen wir bereits – Kinder und Jugendliche ganz wie in der Hochzeit der Heimcomputer an IT und Programmierung heranführen. Doch die schnell entstehende Raspberry-Pi-Fangemeinde machte da noch lange nicht Halt und entwickelten hohe Kreativität beim Einsatz des Rechenwinzlings: Ob Webserver, Media-Center oder Smart-Home-Zentrale, ob Wetterstation, Roboterhirn oder Spielkonsole – der Raspberry Pi scheint nahezu universell einsetzbar zu sein.

Dementsprechend brach der Mini-Computer einen Verkaufsrekord nach dem nächsten und wurde zum echten Phänomen. Und da dieser Erfolg bis heute anhält, sind wir mittlerweile bei der dritten Generation und nicht weniger als zehn Modellen angekommen.

Der Lieferumfang des Raspberry Pi ist spartanisch, etwas Zubehör braucht ihr auf jeden Fall
Der Raspberry Pi Zero ist die kompakteste Version des Mini-Computers
Der Lieferumfang des Raspberry Pi ist spartanisch, etwas Zubehör braucht ihr auf jeden Fall

Einkaufsliste: Das braucht ihr, um loszulegen

Diese Vorgeschichte zeigt schon, für wen der Raspberry Pi gedacht ist: Bastelfreunde, Programmiereinsteiger und Experimentierfreudige. Was genau ihr alles benötigt, um loszulegen, findet ihr in der folgenden Einkaufsliste.

Raspberry Pi

Ganz oben auf dem Zettel steht natürlich der Einplatinencomputer selbst. Alle Raspberry-Pi-Versionen basieren auf einem Ein-Chip-System (SoC) von Broadcom, unterscheiden sich jedoch im genauen Chip-Modell, der Größe des Arbeitsspeichers und auch der Größe des Boards. Das aktuelle Spitzenmodell hört auf den Namen Raspberry Pi 3 Model B+ und zeichnet sich gegenüber seinen Vorgängern hauptsächlich durch mehr Leistung, mehr Arbeitsspeicher und ein breiteres Anschluss-Portfolio aus. Die Leistungsevolution ist beträchtlich: Verfügte das erste Modell noch über eine CPU mit einem einzigen Kern und mickrigen 256 Megabyte Arbeitsspeicher, kommt die aktuelle Version mit einem Vierkernprozessor mit 1,4 Gigahertz und einem vollen Gigabyte an Arbeitsspeicher daher, außerdem sind WLAN und Bluetooth standardmäßig an Bord.

Kosten: zwischen 30 und 40 Euro

Netzteil

Neben dem kompakten Einplatinencomputer benötigt ihr auf jeden Fall noch ein geeignetes Netzteil zur Stromversorgung. Hier kann ein handelsübliches microUSB-Netzteil zum Einsatz kommen, sofern es mindestens 2,5 Ampere Strom liefert. Am besten fahrt ihr jedoch mit dem dedizierten Raspberry-Pi-Netzteil.

Übrigens: Eine Stromversorgung per Powerbank ist auch möglich, solange diese genug Output liefert. Damit lässt sich der Raspberry Pi abseits der Steckdose je nach Kapazität für einige Stunen betreiben, was je nach Anwendungszweck sehr hilfreich sein kann.

Kosten: 10,90 Euro

Speicherkarte

Ohne Speicherkarte geht nichts! Das liegt daran, dass Betriebssystem und alle Daten auf dieser Speicherkarte abgelegt werden, sie dient dem Raspberry Pi als Festplatte. Ab Raspberry Pi 2 aufwärts kommen microSD-Karten zum Einsatz, es lohnt sich hier in eine schnelle, hochwertige Variante zu investieren, die sogar schon das Betriebssystem vorinstalliert hat. Sie sollte 16 Gigabyte oder mehr fassen und mindestens eine Lese-/Schreibgeschwindigkeit in Class 10 aufweisen.

Kosten: Ab 10 Euro.

Gehäuse

Ein passendes Gehäuse ist ebenfalls sehr empfehlenswert (auch wenn’s die ersten Tage zur Not auch ohne geht). Die Bandbreite an verfügbaren Gehäusen ist hoch, auch ein Eigenbau aus Pappe ist ohne weiteres möglich und für Bastler wohl genau das Richtige. Der Raspberry Pi sollte nicht längere Zeit ohne Gehäuse betrieben werden.

Ebenfalls empfehlenswert sind Kühlkörper, die die Abwärme des Prozessors besser verteilen. Aktive Kühlung ist nicht notwendig, aber die passiven Kühlkörper wirken sich positiv auf die Lebensdauer der elektronischen Bauteile aus.

Kosten: Etwa 10 Euro

Eingabegeräte & Peripherie

Prinzipiell lässt sich der Raspberry Pi zwar auch „headless“, also ohne Monitor, Maus und Tastatur betreiben, die Mehrheit der Anwendungsfälle setzt jedoch entsprechende Ein- und Ausgabegeräte voraus. Bildschirm oder Fernseher schließt ihr per HDMI an den Raspberry Pi an (maximal unterstützte Auflösung: 1.920 mal 1.080 Pixel), Maus und Tastatur nehmen per USB oder Bluetooth Verbindung mit dem Mini-Computer auf. WLAN und Bluetooth sind ab Version 3 des Raspberry Pi bereits integriert, dafür ist keine separate Hardware notwendig.

Praktische Ergänzungen: Es sind auch Touchscreens für den Raspberry Pi verfügbar. Damit lässt sich das Betriebssystem des Mini-Computers tablet-ähnlich per Touch bedienen. Wenn ihr für euer Projekt zusätzlich eine Kamera benötigt, findet ihr auch diese im verfügbaren Zubehör des Raspberry Pi.

Kleine Kühlkörper halten wichtige Bauteile des Raspberry Pi auf Temperatur.

 

Und wer mit seinem Raspberry Pi gern mit elektrischen und elektronischen Bauteilen und Schaltungen experimentieren möchte (Stichwort LEDs und Sensoren), wird schnell an die Kapazitätsgrenzen der GPIO-Ports stoßen und benötigt dann eine entsprechende Erweiterungskarte.

Raspbian & andere Betriebssysteme

Soweit nun also zur Hardware, doch was ist mit der Software? Denn wie ein normaler PC funktioniert auch der Raspberry Pi nur mit einem geeigneten Betriebssystem. Von denen gibt es erfreulicherweise gleich mehrere, die sich für verschiedene Anwendungszwecke eignen. Das offizielle Betriebssystem für den Raspberry Pi hört auf den Namen Raspbian und basiert auf Debian Linux. Raspbian ist sozusagen as Schweizer Taschenmesser unter den für den Raspberry Pi verfügbaren Betriebssystem, denn der Funktionsumfang steht einem herkömmlichen Desktop-Betriebssystem kaum nach: Browser, Office-Suite und Multimedia – alles vorhanden. Je nach Anwendungsfall gibt es aber gegebenenfalls direkt angepasste Betriebssysteme, die in der Regel eine höhere Performance bieten. Wollt ihr den Raspberry Pi  beispielsweise als Mediacenter einsetzen, empfiehlt sich LibreELEC oder auch OSMC, Emulator-Fans setzen dann eher auf eine Distribution namens RetroPie.

Zu guter Letzt ist noch NOOBS („New Out Of Box Software“) zu nennen, ein Installationsassistent, der entweder das Standardbetriebssystem Raspbian oder eines der anderen verfügbaren Betriebssysteme im Handumdrehen installiert. Wie das genau funktioniert, zeigt der nächste Artikel dieser Reihe.

Startklar für alles weitere

Damit wisst ihr nun, wie es um Geschichte und Ausstattung des Raspberry Pi bestellt ist und welche Hardware ihr benötigt um für die ersten konkreten Schritt mit dem Mini-Computer startbereit zu sein. Im nächsten Artikel erfahrt ihr dann anhand konkreter Anwendungsfälle, wie ihr den Raspberry Pi dafür am besten einsetzt.

Zusammenfassend ist zu sagen: Der geneigte Technik-Bastler macht mit dem Erwerb eines Raspberry Pi sehr viel richtig, denn der günstige Preis und die universelle Einsetzbarkeit fordern eher die Kreativität des Anwenders heraus, als ihn auf wenige Anwendungsmöglichkeiten zu beschränken. Anders gesagt: Denkt euch am besten schon mal ein tolles Projekt aus – die Wahrscheinlichkeit, dass es mit einem Raspberry Pi umsetzbar ist, liegt sehr hoch.

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