Il Raspberry Pi è un computer a scheda singola prodotto dall’omonima società britannica, la Raspberry Pi Foundation. Per spiegarlo in modo semplice, possiamo paragonarlo ad un blocco di pietra per uno scultore. È la base che possiamo utilizzare per costruire moltissimi progetti informatici creativi e, a volte, molto utili.
Se invece sei già più esperto nel settore puoi paragonarlo al celebre Arduino, anche se sono due dispositivi in gran parte diversi.
Cos’è un computer a scheda singola?
Consiste in un computer essenziale ma completo costruito su una scheda a circuito singolo. Generalmente presenta un microprocessore, una memoria e diverse porte di input e output, oltre ad altre componenti necessarie per il buon funzionamento del dispositivo. A differenza dei PC, questo tipo di computer di solito non è attrezzato con i classici slot di espansione, i quali permettono l’accesso a molteplici funzioni aggiuntive. Bensì, è provvisto di alcuni connettori specifici che permettono di interfacciarsi facilmente con hardware e circuiti esterni.
Vengono generalmente utilizzati dei microprocessori da 8 o 16 bit e una memoria RAM di tipo statica (chiamata SRAM). Alcuni tra i modelli creati recentemente, tra cui il Raspberry Pi, hanno una maggior potenza grazie a un miglior processore e sono più simili ai dispositivi mobili. Esistono altre tipologie ancora pensate per i blade server(un tipo di server che occupa uno spazio ridotto rispetto a quelli tradizionali a discapito di alcuni componenti non essenziali).
Ora andiamo a vedere le sue caratteristiche più nello specifico: Le dimensioni sono molto contenute, circa 8×5 centimetri. Monta un processore ARM a 700MHz, 512MB di RAM ed è provvisto di numerose porte. Precisamente presenta: una porta Ethernet 10/100, due porte USB 2.0, un’uscita HDMI, un mini jack, uno slot per scheda SD, un’uscita CVBS (video composito) e per finire una porta micro USB destinata all’alimentazione.
L’architettura ARM
Come Funziona un Raspberry PI – Struttura e Progetti
Sopra abbiamo citato il processore del Raspberry Pi, un ARM. Ma esattamente di cosa stiamo parlando? I processori con architettura ARM sono un gruppo di microprocessori RISC (Reduced Instruction Set Computer,ovvero una tipologia di progettazione di microprocessori che mira allo sviluppo di un’architettura molto più semplice e diretta della sua controparte CISC e permette di svolgere istruzioni in modo più rapido) a 32-bit e 64-bit sviluppati da ARM Holdings. Vengono utilizzati in moltissimi sistemi embedded (sistemi di elaborazione con microprocessore destinati a un determinato utilizzo, hanno la peculiarità di non essere riprogrammabili dall’utente per modificarne la funzione). Hanno un bassissimo consumo elettrico in rapporto alle prestazioni e per questo dominano il settore della telefonia, o più in generale, del mobile. Il risparmio energetico è una delle caratteristiche più ricercate, dato che i dispositivi hanno bisogno di una batteria per funzionare.
Nel 2007 infatti, i processori ARM rappresentavano il 75% del mercato globale per quanto riguarda i processori a 32 bit utilizzati nei sistemi embedded.
Cosa posso realizzare un Raspberry PI?
Come Funziona un Raspberry PI – Struttura e Progetti
Vi starete probabilmente domandando in che modo si può sfruttare un oggetto simile, per cosa lo si può utilizzare? Innanzitutto è bene chiarire che, se la vostra intenzione è acquistare un dispositivo per l’utilizzo quotidiano, devo darvi una brutta notizia: il Raspberry Pi non fa per voi. Il massimo che riuscireste a fare è utilizzare i programmi office, addirittura la navigazione su molti siti sarà faticosa con questo computer. Ma in fondo è giusto, dato che non è affatto pensato per questa funzione.
I sistemi operativi disponibili per il Raspberry Pi sono molteplici, acquistabili assieme al dispositivo in una scheda SD. Ovviamente non sono i classici sistemi operativi per Personal Computer pensati per l’uso quotidiano, sono progettati appositamente per i processori con architettura ARM. Tra questi il nome che forse conoscerete è sicuramente Linux.
Il primo utilizzo possibile per questo hardware è lo Shell (o interprete dei comandi), in sostanza è l’interfaccia utente di un dispositivo. Nel campo dell’informatica il Raspberry ha moltissime applicazioni, per esempio ricavare un disco di rete partendo da un disco rigido, creare un web server (una delle tecnologie alla base del funzionamento dei motori di ricerca), utilizzare una normalissima tv come se fosse una smart tv, creare un server multimediale di piccole dimensioni, gestire un sistema di telecamere…
Questo dispositivo però non ha soltanto applicazioni nel settore informatico, bensì può essere molto utile in diverse occasioni! Il Raspberry Pi, infatti, è ottimo per diventare il centro di controllo per tutti i dispositivi domotici presenti in casa tua. Ma ha anche molte altre applicazioni, meno utili ma decisamente divertenti. Puoi ricostruire le primissime console per videogiochi arcade o creare dispositivi elettronici come una stampante 3D, anche se quest’ultima richiederà una notevole spesa.
Progetti con il Raspberry Pi
Passiamo ora a qualcosa di più concreto, alcuni tra i progetti che girano in rete e che, ora o a breve, potranno essere realizzati.
Arcade games machine
Iniziamo facendo un salto nel passato ripercorrendo le serate passate a giocare agli arcade games nelle sale giochi, combattendo nemici pixellati ad 8 bit.
Il Raspberry Pi è la soluzione perfetta, riuscendo a portare il gioco arcade degli anni ottanta ai giorni nostri.
Sono vari i progetti attualmente esistenti in merito all’argomento. Alcuni prevedono la ricostruzione dei cabinet arcade utilizzando un Pi e un emulatore MameWAH, tutto ciò gira sul sistema operativo Linux. Altri hanno pensato di utilizzare il Pi per ricreare un vero e proprio computer degli anni ottanta!
Se invece stai cercando qualcosa di più simile al vecchio game boy la strada che dovrai percorrere è un’altra. Per crearne uno dovrai collegare il Raspberry Pi a un display TFT da 3,5 pollici.
Domotica
Come abbiamo citato sopra, il Pi non limita i suoi utilizzi al settore dell’informatica, ma è molto utile anche per governare al meglio gli apparecchi domotici della casa.
Questa è la soluzione più adatta se sei una persona pigra e per te anche alzarti dal divano è estremamente faticoso.
In giro per il web si trovano numerosi progetti che puntano all’automazione domestica. L’idea è quella di utilizzare il Pi come server di automazione domestica ZigBee (standard di comunicazione wireless che utilizza piccole antenne a bassa potenza e basso consumo energetico).
I sistemi così creati supportano molte funzionalità, per esempio illuminazione e aria condizionata. Il tutto ovviamente controllato a distanza.
Streamer multimediale
Collegare il Raspberry Pi a uno schermo o a degli altoparlanti è la cosa più semplice, quindi perché non renderlo un media center (computer dedicato all’ascolto di musica, visione di video e altri file multimediali memorizzati su un hard-disk o presi da internet).
Il set-up dello streamer risulterà sicuramente semplice se utilizzi un software. Il programma gratuito XBMC è perfetto per il nostro scopo, infatti può senza alcun problema riprodurre musica e video in 1080p memorizzati nella memoria del computer oppure online. Il tutto potrà essere controllabile con un semplice telecomando!
Purtroppo però il servizio di streaming di Netflix non è attualmente disponibile su XBMC quando viene eseguito su Pi.
Radio
Nonostante siano passate di moda, le radio possono comunque essere utili. Se non ti va di acquistarne una, sappi che puoi costruirla! Basterà utilizzare il Pi collegato con uno schermo LCD e ad uno o più altoparlanti.
A questi pochi componenti basterà aggiungere qualche riga di codice e il gioco sarà fatto!
Dispositivi mobili
Utilizzando un Pi è possibile creare molti dispositivi, tra cui per esempio i tablet. Ma a lavoro completato il prodotto non assomiglierà certo a un iPad, d’altronde la sua creazione è molto complessa.
I modder hanno già scelto il miglior modello di touchscreen LCD e di batterie utilizzabili per raggiungere lo scopo. Tuttavia i costi non sono per niente contenuti al momento e ci sono ulteriori difficoltà per trovare una versione di Linux che funzioni sul processore ARM 11 di Pi e allo stesso tempo sia compatibile con il touchscreen.
Robotica
(Quasi) Tutti da piccoli abbiamo sognato di vivere in una società futuristica in cui i robot utilizzano tecnologie avanzatissime e svolgono compiti assurdi. Quindi come possiamo non includere la robotica in questa lista, da sempre strettamente collegata all’informatica.
L’interfaccia computer-robot viene semplificata utilizzando alcune schede di espansione per il Pi, per esempio Gertboard, che renderà facile collegare il computer a una moltitudine di motori e sensori.
Caffè e Pi
Sicuramente meno interessante dei robot, ma comunque degno di essere citato, è il progetto MoccaPi.
Consiste in una macchina del caffè controllata interamente da Raspberry Pi. Per la sua realizzazione sono sufficienti un microcontrollore controllato da Python, una macchina del caffè, alcuni cavi e una scheda SD. Il prezzo per tutto il necessario non dovrebbe superare i 100 euro, un costo molto contenuto per un progetto molto interessante!
Esplorare lo spazio
Diciamolo, questo è molto più accattivante della macchina del caffè. Ebbene sì, c’è chi sta progettando di mandare Raspberry Pi nello spazio.
Il suo compito sarebbe quello di fungere da sistema informatico di bordo per alcuni mini satelliti. Il motivo di questa scelta è il fatto che il Pi rappresenta un’alternativa a basso costo, ma comunque di qualità, rispetto ai dispositivi appositi utilizzati solitamente nei veicoli spaziali e nei satelliti. Il progetto prevede l’utilizzo di molte schede Pi, in modo che, nel caso una si guasti, sarà subito pronto un sostituto.
Quale di questi progetti ti piacerebbe realizzare con Raspberry Pi? Faccelo sapere!
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