رزبری پای چیست و چه کاربردی دارد؟

با ورود رزبری پای Raspberry Pi به بازار الکترونیک، می‌توان گفت همه چیز برای علاقمندان دنیای کامپیوتر و افراد خلاق تغییر کرد.

اگر بخواهیم به زبان ساده بگوییم رزبری پای چیست و چه کاربردی دارد، بهتر است بگوییم دستگاهی شگفت انگیز است که در پروژه‌های بسیار زیادی چون کنسول بازی، استریم ویدیو خانگی و سرور VPN می‌توان از آن استفاده کرد.

رزبری پای چیست؟

بنیاد Raspberry Pi که یک موسسه خیریه بریتانیایی است، با هدف آموزش محاسبات به مردم و ایجاد دسترسی آسان به آموزش محاسبات، مجموعه ای از کامپیوترهای تک بردی را ساخت و آن را رزبری پای نامگذاری کرد. رزبری پای که برخی افراد به آن رسپبری پای هم می‌گویند، امروزه برای ساخت پروژه های سخت افزاری، انجام اتوماسیون خانگی، آموزش مهارت های برنامه نویسی، کشف کاربردهای صنعتی فناوری کامپیوتر و موارد بسیار مختلف و جالبی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

مشخصات رزبری پای

بارزترین مشخصات رزبری پای که در تمامی محصولات آن نیز به چشم می‌خورد، به شرح زیر هستند:

• ابعادی با اندازه کارت اعتباری دارد.
• اقتصادی و کم هزینه است و معمولاً قیمت آن کمتر از 60 یا 70 دلار است.
• سیستم عامل رزبری پای لینوکس است.
• میزان و تنوع پشتیبانی که در دسترس کاربران قرار می‌دهد.
• دارای پین های ورودی و خروجی (GPIO) چند منظوره‌ است و اجازه‌ی کنترل اجزای الکترونیکی، برای محاسبات فیزیکی و کاوش در اینترنت اشیا (IoT) را به کاربر می‌دهد.
• رزبری پای می‌تواند به تلویزیون و مانیتور کامپیوتر متصل شود و از صفحه کلید و ماوس استاندارد استفاده کند.

این یک دستگاه کوچک به قدری توانایی بالایی دارد که می‌تواند هر کاری که از یک کامپیوتر یا لپ‌تاپ انتظار دارید؛ از وب گردی، گشت و گذار در اینترنت و پخش ویدیوهای با کیفیت بالا گرفته تا بازی کردن و پردازش کلمات و … را انجام دهد.

بدون توجه به مدل، در ساخت برد رزبری پای از تعداد زیادی ترانزیستور، مقاومت، خازن، آی سی و دیود استفاده شده است. بروز مشکل در عملکرد هر کدام از این قطعات الکترونیکی می‌تواند روی عملکرد کاری دستگاه تاثیر بگذارد و بهترین راه حل هم تعویض و جایگرینی آن قطعه است. برای خرید ترانزیستور ، آیسی و سایر قطعات الکترونیکی پر کاربرد، سعی کنید از قطعات اورجینال و با کیفیت استفاده کنید.

Raspberry Pi چیست؟

مجموعه کامپیوترهای تک برد Raspberry Pi در سال 2012 طراحی و راه اندازی شدند؛ از آن زمان تاکنون چندین بار تغییراتی روی آن ها اعمال و منتشر شده است. Pi اصلی دارای یک CPU تک هسته ای 700 مگا هرتز و فقط 256 مگابایت رم بود و آخرین مدل دارای یک CPU چهار هسته‌ای با فرکانس بیش از 1.5 گیگاهرتز و 4 گیگابایت رم است.

از خوبی‌های رزبری پای این است که توانایی تعامل با دنیای خارج را دارد. از این کامپیوترهای کاربردی و اقتصادی در مجموعه گسترده‌ای از پروژه‌های سازنده دیجیتال، از ماشین‌های موسیقی و آشکارسازهای والدین گرفته تا ایستگاه‌های هواشناسی و توییت کردن خانه‌های پرندگان با دوربین‌های مادون قرمز و … استفاده شده است. به این دلیل می‌گویند اقتصادی است؛ چون قیمت رزبری پای همیشه زیر 100 دلار بوده است. جالب است بدانید یکی از مهم‌ترین مدل های رزبری پای Pi Zero است و قیمت آن فقط 5 دلار است.

زبان برنامه نویسی رزبری پای چیست؟

سیستم عامل رزبری پای لینوکس است و همان‌طور که می‌دانید، لینوکس یک سیستم عامل منبع باز یا Open Source است که کار برقراری ارتباط بین برنامه‌های سخت افزاری و نرم افزاری کامپیوتر را انجام می‌دهد. زبان برنامه نویسی رزبری پای پایتون Python است. پایتون یک زبان برنامه نویسی سطح بالا و همه منظوره است که برای توسعه وب سایت‌ها، برنامه‌های کاربردی رابط کاربری گرافیکی (GUI) و برنامه‌های کاربردی وب مورد استفاده قرار می‌گیرد.

راهکاری که می‌توان به افراد علاقه‌مند به برنامه نویسی و الکترونیک بدهیم، این است که باید برد رزبری پای خرید و با ساخت پروژه‌های ساده و ابتدایی فعالیت خود را آغاز کرد. یکی از جذاب‌ترین مزایای رزبری پای این است که تمام افراد می‌توانند از آن استفاده کنند؛ حتی افرادی که دانش برنامه نویسی ندارند. اگرچه با داشتن این علم می‌توان نتیجه بسیار بهتر و مطلوب‌تری گرفت؛ ولی برای شروع پروژه با رزبری پای، نیازی نیست دانشی از لینوکس یا پایتون داشته باشید. هدف آموزش سیستم و زبان از طریق پروژه‌های جذاب است.

چه مدل های رزبری پای منتشر شده است؟

رزبری پای نسل‌های زیادی داشته است؛ رزبری پای 1 تا 4 و در بیشتر نسل‌ها هم یک مدل A و یک مدل B وجود داشته است.

مدل A، نوع ارزان‌تر بوده که در آن تعداد رم و پورت‌ها (مانند USB و اترنت) کاهش می‌یابد. در ادامه می‌توانید مدل های منتشر شده رزبری پای را ببینید:

Pi 1 Model B (2012)

Pi 1 Model A (2013)

Pi 1 Model B+ (2014)

Pi 1 Model A+ (2014)

Pi 2 Model B (2015)

Pi Zero (2015)

Pi 3 Model B (2016)

Pi Zero W (2017)

Pi 3 Model B+ (2018)

Pi 3 Model A+ (2019)

Pi 4 Model A (2019)

Pi 4 Model B (2020)

Pi 400 (2021)

تفاوت مدل های مختلف برد رزبری پای

برای انتخاب مدل رزبری پای بهتر است ابتدا نیازهای خود را بررسی و یادداشت کنید. در مرحله بعد باید تعیین کنید چه مواردی در پروژه برای شما مهم است. مواردی که معمولا در بیشتر پروژه‌ها باید به آنها توجه داشته باشید، عبارت‌اند از:

• سرعت: قدرت پردازشی سیستم چطور است؟
• حافظه: سیستم چه مقدار رم، رام یا فضای HD دارد؟
• اندازه و وزن: وزن و اندازه فیزیکی سیستم محاسباتی؟
• هزینه: هزینه مالی سیستم چقدر می‌شود؟
•  I/O : میزان پشتیبانی از I/O

پس از بررسی این الزامات و مشخص کردن این که مقدار رم، نوع پردازنده، رابط USB، اترنت، وای فای، بلوتوث،HDMI  چه شرایطی باید داشته باشند، راحت‌تر می‌توانید تصمیم بگیرید که کدام Pi را باید انتخاب کنید؟

آیا رزبری پای منبع باز open source است؟

این سوالی است که ممکن است برای افراد بسیاری پیش آمده باشد؛ در پاسخ به این سوال باید بگوییم به این دلیل که سیستم عامل اصلی رزبری پای که انواع توزیع‌ها را اجرا می‌کند، لینوکس است و این سیستم عامل متن باز است، مجموعه‌ای از نرم افزارهای منبع باز و Open source را اجرا می‌کند ولی برد سخت افزاری آن، منبع باز نیست. بنابراین می‌توان گفت رزبری پای در بخش نرم‌افزار Open Source است ولی بخش سخت افزار؛ نه.

کاربرد رزبری پای در صنعت

در سراسر جهان، مردم بسته به مهارت و هدفی که پروژه دارند، از Raspberry Pi برای یادگیری مهارت‌های برنامه نویسی، ساخت پروژه‌های سخت افزاری، انجام اتوماسیون خانگی، پیاده‌سازی خوشه های Kubernetes، استفاده در برنامه‌های صنعتی و یا محاسبات Edge استفاده می‌کنند. تشخیص چهره با رزبری پای یکی جمله پروژه‌های جذابی است که به کمک این کامپیوترهای تک برد می‌توان انجام داد.

رزبری پای تقریباً در تمامی صنایع راه یافته و برای توسعه پروژه‌های کاربردی مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند. به عنوان مثال ناسا در ایستگاه فضایی بین‌المللی و آژانس فضایی بریتانیا برای جمع‌آوری داده‌ها و اجراهای برنامه‌های حساس و شرکت‌های مختلف در بخش‌های خصوصی و دولتی برای کاربردهای پزشکی، اتوماسیون و انجام تحقیقات از رزبری پای استفاده می‌کنند.

کاربرد رزبری پای چیست؟

رزبری پای می‌تواند فرصت‌های بسیاری را در اختیار کاربران خود قرار دهد. بعضی افراد که با کدنویسی آشنایی ندارند، برای یادگیری برنامه نویسی رزبری پای می‌خرند. برنامه نویس‌ها و افرادی که توانایی اجرای برنامه با کد نویسی را دارند، برای کدنویسی الکترونیک پروژه‌های فیزیکی به سراغ Raspberry Pi می‌روند. بسته به نیاز شما و همین‌طور سطح دانشی که از برنامه نویسی دارید، رزبری پای می‌تواند کاربردهای بسیار متفاوتی داشته باشد.

• رسانه Stream
• تبلت
• اتوماسیون خانگی
• رادیو اینترنتی
• کنترل ربات‌ها
• ماشین‌های آرکید
• پروژه های رزبری پای

پروژه های رزبری پای

اگر بخواهیم از کارهایی که می‌توان با رزبری پاری انجام داد و پروژه‌هایی که می‌توان راه‌اندازی کرد صحبت کنیم، به مواردی زیادی می‌توانیم اشاره کنیم. از این مجموعه کامپیوترهای کاربردی در تمامی صنایع استفاده می‌شود و عملکرد آن به نحوی است که می‌تواند هم در پروژه‌های مبتدی کاربرد مطلوبی داشته باشد و هم در پروژه‌های حرفه‌ای و پیشرفته.

به عنوان چند پروژه ابتدایی، شما می‌توانید با پایتون و رزبری پای ربات توییتر خودتان را بسازید، یک نمایشگر عکس دیجیتال ایجاد کنید، با استفاده از دوربین Raspberry Pi پروژه های بسیار جالب و متفاوتی راه‌اندازی کنید، در شبکه خود با pi-hole تبلیغات را مسدود کنید و یا یک پایگاه داده Postgres روی رزبری پای تنظیم کنید.

اگر تصمیم گرفتید یک پروژه رزبری پای راه‌اندازی کنید، سعی کنید لوازم و تجهیزات مورد نیاز خود را از فروشگاهی معتبر تهیه کنید؛ می‌توانید کلیه کارهای مربوط به خرید قطعات برد الکترونیکی ، برد رزبری پای و تامین قطعات خاص را در فروشگاه قطعات الکترونیک دیجی قطعه به آدرس digighate.com انجام دهید.