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Raspberry Pi 2 für Einsteiger: Was kann man damit machen?

Raspberry Pi 2 für Einsteiger: Was kann man damit machen?

Spannendes Thema: Unser Raspberry Pi 2 ist vor rund einer Woche angekommen und nun kommt eine Reihe von Artikeln zum Thema Pi, Linux und was man alles mit dem Raspberry Pi 2 machen kann auf euch zu.

Zunächst ein kleiner Einstieg für diejenigen, die bei den Themen Mikrocontroller, Embedded System, Linux und Development Board nur Bahnhof verstehen und gerne mehr über diesen aufregenden kleinen Rechner für schmales Geld erfahren möchten. Wieso sind alle so verrückt nach diesen kleinen Rechnern? Wir gehen der Sache auf die Spur.

Ein Vergleich zum besseren Verständnis:
Arduino vs. Raspberry Pi

Anders als der Arduino Mikrocontroller ist der Raspberry Pi Einplatinencomputer kein schmalbrüstiges Gerät für sehr simple Programme - so könnte man nämlich einen Mikrocontroller in etwa beschreiben. Beide sind etwa so groß wie Kreditkarten, um mal den Formfaktor in das rechte Licht zu rücken. Der Arduino ist eine Entwicklungsplattform für Bastler, die mit dem Raspberry Pi konzeptuell durchaus Überlappungen aufweist. Daher eignet sich ein schneller Vergleich hervorragend für einen Einblick für Außenstehende und Einsteiger.


arduino UNO

Arduino: Der kleine Italiener

Der Arduino hat Ein- und Ausgänge für analoge wie digitale Komponenten, kann Code entgegennehmen und beispielsweise verschiedene Sensoren, Tasten, Drehregler, LEDs und Servos oder Motoren für Zwecke der Robotik, Heimautomation oder diverse Experimente mit Elektronik verknüpfen. Man nennt solche Lösungen übrigens auch Physical-Computing-Plattform, weil es um Ereignisse in der echten/physikalischen Welt geht, die in Interaktion mit Software stehen. Folglich könnte man auch sagen, dass es ein Zusammenspiel aus Elektronikbauteilen und Software ist, das etwas mehr Hardwareverständnis voraussetzt, als das reine Programmieren.

Im Herzen des Arduino UNO pocht ein Atmel AVR-Mikrocontroller, im Arduino Due werkelt hingegen immerhin schon ein ARM Cortex M3 Prozessor. Aufgrund der Natur von Arduino-Projekten ist die Rechenleistung meist eher unerheblich.

Das Programmieren und Basteln mit einem Arduino kann ziemlich simpel aussehen, wie etwa eine von einem Potentiometer in der Blinkfrequenz beeinflusste LED. Oder eher komplex, wie ein Roboter mit Bluetooth und Ultraschall-Distanzsensoren sowie einem ausgetüftelten Algorithmus zur Pfadfindung á la Staubsaugerroboter.Der Arduino Robot

Der Arduino verfügt über eine eigene Entwicklungsumgebung (IDE), tonnenweise Zubehör und ist in verschiedenen Ausführungen (manche davon beispielsweise für Wearable-Prototypen gedacht) zu haben. Auf ihm läuft kein vollwertiges Betriebssystem, er wird in der Regel auch nicht mit Tastatur und Maus bedient und gibt kein PC-Bildsignal aus, weil ihm dafür schlicht die Ports und die Power fehlen.

Stattdessen stöpselt man den Arduino Mikrocontroller an einen PC, Mac oder einen Linuxrechner und bespielt ihn von da aus mit eigener oder heruntergeladener Software. Displays gibt es für den Arduino durchaus, nur sind diese dann meist auf niedrige Auflösungen, keine Farbe und zweckmäßige Einsätze beschränkt.

Die auf dem Arduino ausgeführten Skripte basieren auf der C/C++ Programmiersprache und dank der mitgelieferten Libraries (Bibliotheken mit Code für bestimmte Einsatzzwecke) lassen sich verschiedene Hardwarebauteile damit recht einheitlich und easy steuern. Ich könnte damit einem völlig unbedarften Geek die Steuerung eines Servo-Motors mit Winkbewegung ohne großen Aufwand an einem Tag beibringen.

Arduino in einem Satz

Arduino ist ganz großartig, wenn man die Grundlagen der Elektrik/Elektronik (Schaltkreise, Widerstände, Spannungen, Stromstärken, PWM) erlernen und dabei coole Projekte bauen möchte.

Das heißt im Klartext:

  • Mit dem Arduino kann man ein Smart Home steuern oder ein reguläres Haus smarter machen
  • Mit dem Arduino kann man Roboter bauen
  • Mit dem Arduino lernt man Programmierung & Hardware-Informatik
  • Mit dem Arduino baut man allerhand coole Prototypen und Eigenerfindungen
  • Mit dem Arduino lernt man die Programmierung in C/C++ innerhalb der Arduino IDE
  • Den Arduino kann man einfach mitnehmen, er läuft auch auf Batteriestrom
  • Der Arduino hat ein riesiges Ökosystem voller Drittanbieter, Guides, Tutorials
  • ... und viel, viel, viel mehr!
  • Stromverbrauch: Etwa läppische 0,29 Watt + Zubehör beim Arduino Uno
  • Kostenpunkt: Arduino UNO v3 Original für ca. 20€ bei Amazon.de
  • Besser: Arduino Anfängerset mit UNO v3 und Bauteilen, Kabeln, Breadboard für ca. 47€

Raspberry Pi 2

Raspberry Pi 2: Der vielseitige Brite

Wozu jetzt diese Einleitung mit dem Arduino? Ganz einfach: Der Raspberry Pi verhält sich zum Arduino wie die Maultasche zur Spaghetti. Sehr ähnlich, aber dann doch ein spürbarer Unterschied mit Zusatzumfang.

Der Raspberry Pi 2 ist kein bloßer Mikrocontroller, sondern ein vollwertiger Mini-PC mit ARM-System-on-Chip, das sind auch die Dinger in unseren Smartphones und Tablets. Vier Kerne treiben die CPU an, die GPU kann hochauflösende Videos dekodieren und ein Ethernet-Chipsatz ist an Bord mit passendem Port. Vier USB-Ports lassen den Anschluss von Festplatten und Eingabegeräten oder weiterem Zubehör zu. Video wird per HDMI oder analog per Cinch ausgegeben. Ein Gigabyte RAM liefert genügend Platz für ein Desktop-Betriebssystem und komplexe Client- und Server-Anwendungen. Das Ziel hinter dem Produkt? Die Raspberry Pi Foundation möchte damit der jungen Generation die Sachverhalte hinter Hardware und Programmierung näher bringen.

Man kann also zwar kein reguläres Windows darauf installieren (wobei Microsoft eine speziell angepasste Version 10 verschenken wird), aber es gibt Linux-Distributionen und Android sowie RISC OS in maßgeschneiderter Form für den kleinen Rechner. Man kann ihn für Dinge wie das Web, Mails und Textverarbeitung oder simple Grafik so benutzen wie einen Desktop und bequem darauf surfen, ohne die Ansprüche drastisch reduzieren zu müssen.

Der kleine Brite wurde inzwischen mehr als 5 Millionen mal verkauft und die neue Version begeistert weiterhin viele Nutzer aufgrund ihrer besseren Performance. Aber selbst mit dem alten Pi kann man beispielsweise ein Mediacenter aufsetzen, das Filme und Serien in 1080p dekodiert und per HDMI an einen Fernseher oder Monitor weitergibt. Ohne Lüfter, bei geringen Anschaffungskosten und mit wenig Stromverbrauch ist der Pi natürlich als Kassenschlager für diese Zwecke prädestiniert.

Ein vielseitiger Minirechner mit einem Fuß in der Mikrocontroller-Welt und dem anderen im Linux-Universum

Was ähnlich wie beim Arduino ist: Der Pi hat GPIOs, also Allzweckpins für Hardware-Bastelprojekte. Diese muss man nicht benutzen, kann man aber. Sie machen den Pi keineswegs im Alleingang aus, wie es beim Arduino der Fall wäre. Jeder Raspberry Pi Nutzer ist anders, manche wollen einfach nur einen erschwinglichen Wohnzimmercomputer, einen Hosentaschen-Emulator für Besuche bei Freunden (dank HDMI flott angeschlossen) oder eine Lernplattform für die visuelle Programmiersprache Scratch. Der Pi kann also insgesamt mehr, wenn auch die GPIOs beispielsweise keine analogen Signale beherrschen wie beim Arduino. Das bringt kleinere Einschränkungen mit sich, die aber projektspezifisch sind.

Der Raspberry Pi (und Raspberry Pi 2) ist eine tolle Möglichkeit, die Bereiche des Lernens und Spielens für die eigenen Kids klarer zu trennen oder eben spielerisch zu mischen.

Auf dem Raspberry Pi selbst kann nicht viel schief gehen, was die Software beziehungsweise das Betriebssystem anbelangt. Das Betriebssystem wird nämlich auf einer SD-Karte installiert und kann jederzeit an einem Rechner wiederhergestellt werden.

Selbst wenn kleine (und große) Kinder eine Katastrophe heraufbeschwören, kann man die Situation meist einfach retten. Anders als beim Desktoprechner, der womöglich wichtige Daten enthält die *hust* regelmäßige Sicherungen verpasst haben.

Raspberry Pi 2 in einem Satz

Der Raspberry Pi 2 ist der mächtigere Nachfolger einer kleinen Legende mit unzähligen Einsatzmöglichkeiten, die vom kleinen Computer bis zum großen Hardware-Hacking-Projekt mit Prototypen reichen.

Das heißt im Klartext:

  • Der Pi setzt nicht den Besitz eines Computers voraus und kann auch an einem Fernseher vollumfänglich genutzt werden, was ihn als (Erst-) Computer zugänglich für alle Altersgruppen und Schichten der Gesellschaft macht
  • Der Pi lässt sich mit Tastatur und Maus bedienen, oder für Unterhaltungszwecke auch mit IR-Fernbedienungen und Webinterfaces oder Apps
  • Auf dem Pi läuft u.a. Raspbian, eine angepasste Debian-Linux-Distro
  • Auf dem Pi kann man im Netz surfen
  • Auf dem Pi läuft eine spezielle Version von Minecraft
  • Auf dem Pi kann man Retro-Konsolen emulieren (beim Pi 2 bis N64) oder Quake III spielen
  • Auf dem Pi läuft YouTube, Spotify, XBMC, ein Webserver und auch ein iTunes Server
  • Auf dem Pi lernt man die Programmierung in Python
  • Mit dem Pi kann man andere Hardware steuern, beispielsweise LEDs, Servos und sogar einen Arduino inklusive Zubehör - oder aber einen Roboter mit Linux-Python-Gehirn bauen und das eigene Heim automatisieren
  • ... und viel, viel, viel mehr!
  • Stromverbrauch: ca. 3,5 - 4,0 Watt ohne Zubehör
  • Kostenpunkt: Zwischen 35 und (aktuell eher) 39 Euro auf Amazon.de oder Amazon.co.uk
  • Wichtiges Zubehör: SD-Karte mit ordentlicher Geschwindigkeit
  • Optionales Zubehör: Ein hübsches Case (hier ein Bild in Aktion), Tastatur und Maus, Netzteil für autarken Betrieb

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