Raspberry Pi или Arduino — что лучше выбрать?
За последние несколько лет две платформы приобрели огромную популярность в мире электроники. Благодаря Arduino и Raspberry Pi любой желающий может начать создавать интересные электронные проекты!
Распространенная проблема новичков — это выбор аппаратной платформы, на которой они будут реализовывать свои проекты. В этой статье мы сравним эти две платформы.
Вначале стоит подчеркнуть, что проводить прямое сравнение действительно сложно, потому что Raspberry Pi и Arduino — совершенно разные платформы. Главное и самое главное различие между ними заключается в том, что:
- Raspberry Pi — это полнофункциональный компьютер с операционной системой,
- Arduino — это комплект разработчика с простым микроконтроллером.
Обе платформы разработаны как обучающие устройства для людей, которые начинают свое приключение с электроникой и программированием. Позже выяснилось, что они идеально подходят для этого, а их приложения выходят далеко за рамки образовательной тематики.
Легкий старт и огромное сообщество — одна из главных причин популярности обеих платформ!
История Raspberry Pi
Raspberry Pi, известная также как «Малинка», была разработан в Великобритании. Ее создатель Эбен Аптон вместе со своими коллегами из Кембриджского университета был разочарован низкими знаниями студентов на уроках.
Raspberry Pi была разработана как недорогой программируемый компьютер для программистов и энтузиастов DIY. Первый прототип популярной малины был создан в 2006 году, но в продажу она поступила только в апреле 2012 года.
История Arduino
Ардуино родилась в Италии. Ее название происходит от бара, где создатель Массимо Банци, преподаватель Института дизайна взаимодействия Ивреа, и соучредители впервые придумали идею простого прототипа устройства для студентов. Язык программирования Arduino, основанный на среде Wiring и по сути C / C ++, был разработан Эрнандо Барраганом, студентом Банци.
Сравнение по техническим характеристикам
Размеры обоих устройств схожи, но это одна из немногих общих черт.
Raspberry Pi — это независимый компьютер с операционной системой Linux. Это не означает, что вы не можете установить на нее другую систему, например Firefox OS или RISC OS. Все дело в желании и мастерстве.
Как и любой компьютер, Raspberry имеет собственную память, процессор, порт USB, аудиовыход и выход HDMI.
Она легко поддерживает многозадачность, имеет 4 порта USB и может быть подключена к Интернету. Последняя версия платы оснащена модулем Wi-Fi и Bluetooth. Самое главное, Raspberry может работать как персональный компьютер (конечно, он не обладает такой мощностью, как обычный ПК).
Arduino — гораздо более простое решение, основанное на простом микроконтроллере, который по понятным причинам не соответствует вычислительной мощности процессора, установленного на Raspberry Pi.
Однако эта простота является ее преимуществом, так как в случае многих проектов ее эффективность вполне достаточна, а упомянутый выше программный язык упрощает сам процесс программирования.
Плата Arduino оснащена 8-битным микроконтроллером. Плата Raspberry Pi оснащена 64-битным микропроцессором. У Arduino всего 2 килобайта оперативной памяти. Raspberry Pi имеет 1 ГБ оперативной памяти.
Сравнивая сами параметры, на первый взгляд, это может немного походить на сравнение Давида с Голиафом.
Однако простота Arduino делает ее более удобной для типичных аппаратных проектов. Arduino имеет аналоговые возможности, которых по умолчанию не хватает Raspberry Pi.
Ее гибкость позволяет работать практически с любыми видами датчиков, а в сети вы можете найти тысячи руководств о том, как подключить различные модули и платы расширения к Arduino.
Подключить аналоговые датчики напрямую к Raspberry Pi нельзя — в этом случае пригодится дешевая промежуточная схема. Однако мы без проблем справимся с цифровыми датчиками. С другой стороны, RPi — огромное преимущество Linux.
Популярная Raspberry поддерживает многозадачность, вы можете запускать множество программ одновременно. Например, она может одновременно работать как музыкальный сервер и сервер VPN.
Raspberry Pi имеет явное преимущество в решениях, требующих обширного программного обеспечения и высокой вычислительной мощности (например, анализ изображений с камеры).
Arduino ускоряет создание простых проектов, не требующих передового программного обеспечения и хорошего подключения к Интернету.
Начало работы
Начиная с Arduino, необходимо знать язык программирования, похожий на C / C ++. Изучение основ не займет много времени. От распаковки комплекта до первой работающей системы (например, мигающих светодиодов) проходит не более часа. Однако только с Arduino (без дополнительных электронных элементов) мы мало что сделаем.
Arduino обеспечивает очень быстрый старт, но с другой стороны, мы «обречены» на одну технологию (программирование на языке Arduino).
В случае с Raspberry Pi необходимо освоить основы установки операционной системы, использования Linux и т. д.
После первоначальной настройки мы получаем «настоящий» компьютер, на который мы можем устанавливать различные программы. Благодаря этому у нас есть более широкий выбор технологий, с которыми мы будем работать.
На Rasberry Pi вы можете выполнять множество проектов, не требующих подключения дополнительной электроники (например, веб-сервер, сервер печати, VPN).
Выбирая RPi, мы можем программировать, например, на Python, C / C ++, JS или PHP.
Основным языком программирования Rasberry Pi является Python. Это язык высокого уровня. Одна из его характерных особенностей — отсутствие скобок, открывающих и закрывающих блоки кода — они определяются уровнями отступов в коде.
Python ценится среди программистов прежде всего за его гибкость — в отличие от большинства наиболее популярных языков, он не обеспечивает «единственно правильный» стиль программирования.
Какую платформу выбрать?
Лучше платформу однозначно указать невозможно, потому что они совершенно разные. Для каждого проекта что-то свое может работать лучше. Определенно лучше узнать как Arduino, так и Raspberry Pi, а затем выбрать их для конкретных приложений.
Raspberry Pi — это миниатюрный компьютер, поэтому в целом он дает вам гораздо больше возможностей. Однако реализация простых аппаратных проектов с использованием этой платформы временами может быть немного сложнее.
Всем, кто хочет изучать электронику, обязательно стоит познакомиться с Raspberry Pi и Arduino.
Используя Arduino, вы изучите основы и получите эффект быстро и относительно легко. Но только Rasbperry Pi позволит вам делать гораздо более сложные проекты. Обе платформы дополняют друг друга, более того — их также можно комбинировать!
На Arduino мы запустим программу для управления двигателями, светодиодами и считывания показаний датчиков. Однако Raspberry Pi будет незаменима при управлении всем этим данными, сохранении данных, отправке их в Интернет, создании графиков и т. д.
Arduino — идеальное решение для более простых проектов. Raspberry Pi будет полезна для решений, требующих большей вычислительной мощности.
IDE Arduino проще в использовании, чем Linux. Так что, если вам нужен простой контроль полива, Arduino подойдет идеально. Несколько датчиков и несколько строк кода сделают свое дело.
В случае с Raspberry Pi для достижения того же эффекта вам необходимо сначала установить систему и необходимые библиотеки. Работы будет намного больше, и эффект будет тот же — полив сада в определенное время.
Так что выберите Arduino, тогда когда вам нужно использовать простое решение для часто повторяющихся действий, например, для управления поливом сада, включения и выключения внешнего освещения в определенное время, открытия ворот и т. д.
Raspberry идеально подойдет для этого приложения из-за необходимости одновременного сбора информации с нескольких датчиков (температуры, силы ветра, влажности). Таким образом, Raspberry Pi станет хорошим выбором для всех, кто интересуется IoT, то есть Интернетом вещей.
Если вы хотите сделать свой дом умным, с устройствами, управляемыми через Интернет, или планируете самостоятельно собрать очень простой персональный компьютер, то выбор Raspberry Pi очевиден.
Заключение
Любой выбор будет хорош! Лучше познакомиться с обеими платформами. Возможности безграничны. Оба устройства поддерживаются огромным сообществом энтузиастов, поэтому множество решений и идей можно найти в Интернете.
Подводя итог: на Arduino мы можем легко создавать простые проекты в электронном виде. Мы сделаем то же самое с Raspberry Pi и многое, многое другое. Однако следует помнить, что из-за мощности Raspberry Pi процесс реализации простейших проектов может оказаться немного сложнее (например, из-за необходимости установки операционной системы и ее настройки).
- Arduino Uno против Arduino Leonardo — какая плата лучше?
- Как сделать шагомер и калькулятор расстояний на базе Arduino
- Новая плата Arduino Nano RP2040 Connect
Надеюсь, что эта статья была для вас полезной. Смотрите также другие статьи в категории Схемы на микроконтроллерах
Подписывайтесь на канал в Telegram про электронику для профессионалов и любителей: Практическая электроника на каждый день
Поделитесь этой статьей с друзьями:
Raspberry Pi Pico vs Arduino: какая плата лучше?
До того, как Raspberry Foundation представила Pi Pico, сравнивать «малинку» и Arduino было некорректно. Raspberry Pi — полноценный компьютер, хотя и специфический. А вот Arduino — микроконтроллер. Но с появлением Raspberry Pi Pico все изменилось, поскольку новая плата — это тоже микроконтроллер, разница с Arduino уже не такая большая.
У Arduino и Raspberry Pi Pico есть одна общая черта — это отличные платы для разного рода проектов, включая управление освещением, приводами или сенсорами. Использовать полноценную ОС при этом не нужно. Сейчас уже можно сравнить возможности обеих плат, чем в этой статье и займемся.
Функциональность и GPIO
У Raspberry Pi Pico отличный от других представителей линейки форм-фактор. В частности, у платы 40 пинов DIP. Плюс по периметру есть зубцы, которые можно использовать для коннекта Pico к несущей плате.
В DIP нет ничего нового — аналогичный форм-фактор в других микроконтроллерах используется много лет. Такую плату можно распаять на несущей плате, поместить на макетную схему или присоединить поверх других модулей. Т.е. подобную плату можно очень легко интегрировать в любую систему.
У GPIO платы Pico много цифровых каналов, плюс три аналоговых входа и несколько I2C, SPI и UART интерфейсов. Но у Pico есть и ряд программируемых PIO, которые можно настроить для эмуляции других интерфейсов и протоколов, включая WS2812 «NeoPixels». В целом, плата — недорогой и универсальный инструмент с GPIO.
Победитель: Raspberry Pi Pico
SoC Raspberry Pi Pico vs Arduino
Предыдущие поколения популярных Arduino плат были оснащены чипами Atmel вроде ATMega328P. Сейчас многие платы оснащаются ARM. Например, у Arduino’s Portenta H7 — двухъядерный Arm Cortex M7+M4.
Такие платы, как Adafruit, Seeed и SparkFun также оснащены ARM-чипами. Микроконтроллерам обычно не нужны несколько ядер и высокая производительность, поскольку они используются, в основном, для какого-то одного процесса.
А вот RP2040 — это уже следующее поколение чипов. Во-первых, это Arm Cortex M0+, работающий с частотой 133 МГц. Это гораздо быстрее UNO’s 16 MHz 328P. SRAM у процессора «малинки» — 264KB, что больше, чем у Uno — здесь всего 2 КБ. Ну и у Pico 2 МБ внутренней памяти, а у Uno — всего 32 КБ. Негусто.
Ну а что Pico может противопоставить Portenta H7? Окей, у этой платы Arm Cortex M7 + M4, который может работать с частотой вплоть до 480 МГц, плюс 2 МБ внутренней памяти и 1 МБ ОЗУ. У платы есть WiFi, Buetooth, интерфейс для подключения камеры и GPU. В целом Potenta выигрывает по всем фронтам, очень мощная плата для своего класса. Но если вспомнить, что стоит она около $109 (с налогами), и сравнить эту цену с $4 для Pico, выбор становится очевидным.
Победитель: Raspberry Pi Pico
Программирование Raspberry Pi Pico vs Arduino
Arduino IDE — интегрированная среда разработки для Windows, MacOS и Linux, разработанная на Си и C ++, предназначенная для создания и загрузки программ на Arduino-совместимые платы. Есть альтернативы — PlatformIO и Arduino Create, облачная среда от Arduino. Но, в целом, это все та же IDE.
С течением времени она эволюционировала, улучшалась, так что теперь есть встроенные функции вроде управления несколькими платами, плюс средства для поиска и установки библиотек пакетов для надстроек и аксессуаров. Arduino Create — удобная облачная среда, которую можно использовать как для решения простейших задач, так и для более сложных проектов. PlatformIO поставляется в трех версиях — инструмент командной строки, выделенная IDE или же средство интеграции с существующей IDE, например Microsoft Visual Studio Code.
Что касается новой платформы, Raspberry Pi Pico, то кодить в этом случае можно в среде C и MicroPython. Причем сами разработчики платформы рекомендуют последний вариант. В случае с MicroPython и Pico все просто отлично. Работать с языком можно при помощи Python Shell, известном как REPL (Read, Eval, Print, Loop), или же IDE вроде Thonny. Все это дает возможность быстро писать и деплоить код.
Если все же нужно работать с С, то есть два варианта — пишем код в редакторе (Vi / Vim. Nano), а потом используем консольные инструменты. Либо же используем разные расширения для сборки и переноса кода на Pico. Оба подхода нормально работают, но это не очень удобно. Правда, вскоре появится третий вариант — обновленный IDE Arduino с поддержкой чипа RP2040.
Победитель: Raspberry Pi Pico
Простота и удобство работы с платами
Как уже говорилось выше, другие модели Raspberry Pi — это полноценные ПК. Они работают под управлением полноценной ОС. Pico — микроконтроллер без ОС.
Соответственно, вне зависимости от выбранного языка, нужно прошивать Pico образом этого языка. Это дает возможность потом работать с платой, загружая код прямо в нее. Формат образов — UF2 от Microsoft. Для того, чтобы прошить образ, нужно нажать на BOOTSEL после подключения micro USB кабеля, затем загрузить UF2 файл на диск RPI-R2 и через несколько секунд можно работать. Т.е. можно открывать тот же Thonny и начинать писать код.
С языком C/C++ все несколько сложнее. Здесь нужно использовать уже консоль, текстовый редактор, загружать дополнительные приложения и следить за зависимостями. Если все хорошо, то получается проект, который загружается вручную в виде UF2 файла в Pico.
Немного автоматизировать эту задачу можно при помощи Microsoft’s Visual Studio Code, который дает возможность написать код проекта и создать нужный файл в несколько кликов. Это не самый удобный процесс для новичков, но все решаемо. Кстати, команда Arduino недавно заявила о том, что вскоре можно будет работать с RP2040 посредством Arduino IDE.
Что касается непосредственной работы с платами, то нужно упомянуть, что Raspberry Pi Pico поступает нераспаянной, т.е. без пинов. Их можно припаять самостоятельно, для чего, конечно, нужен паяльник. Arduino продаются уже с пинами, за исключением таких плат, как Arduino Nano Every и Nano 33 IoT. А значит, можно сразу приступать к работе.
Но это мелочи, в итоге проще работать все же с Pico, так что плата побеждает и здесь.
Энергопотребление
Raspberry Pi Pico — эффективная плата для встраиваемых проектов. По сравнению с типичным Raspberry Pi, Pico потребляет гораздо меньше. Просто потому, что это микроконтроллер.
В нашем обзорном тесте мы запитали Raspberry Pi Pico с 12 светодиодами Neopixel на полной яркости от источника питания 5 В. Потребляемый ток — 140 мА, 0,7 Вт! Это отлично, поскольку Raspberry Pi 4, работающий в режиме ожидания показывает результат в 4-5 Вт. Итак, по сравнению с Raspberry Pi, Pico потребляет энергию, но как он сравнивается с Arduino Uno, выполняющим тот же тест?
При 5 В — 90 мА, 0,45 Вт! Таким образом, Arduino Uno потребляет меньше, но этого и следовало ожидать, учитывая конфигурацию микроконтроллера. Если повторить тест с другой платой, скажем, Portenta H7, то мы увидим гораздо более высокое энергопотребление, поскольку процессор Arm, используемый на Portenta, более мощный. Он даже мощнее, чем RP2040.
Победитель: Arduino
В сухом остатке
В целом, обзор достаточно субъективный. В итоге получается, что победитель — Pico, с его ценой в $4, широким спектром возможностей, документацией и простотой в работе. Это лучшая плата для проектов с микроконтроллерами, поскольку за минимум денег мы получаем максимум возможностей. При этом все работает так, как заявлено, в отличие от многих других плат.
С некоторыми из них приходится изрядно повозиться, чтобы заставить работать. Плюс ко всему, MicroPython — лучший вариант для работы, с его помощью плату можно запустить очень быстро. После того, как разработчики Arduino IDE добавят поддержку Pico, без проблем можно будет работать и с С/С++. И тогда поклонники Arduino, которые привыкли к своему микроконтроллеру и принципам работы с ним, смогут опробовать и Pico.
| Round | Raspberry Pi Pico | Arduino |
|---|---|---|
| Функциональность и GPIO | ✗ | |
| SoC | ✗ | |
| Программирование | ✗ | |
| Простота работы с платами | ✗ | |
| Энергопотребление | ✗ | |
| В сухом остатке | 4 | 1 |
Arduino vs Raspberry Pi – что выбрать?
Одноплатные компьютеры стали довольно популярными в последние десятилетия благодаря их возможности быть использованными в процессе разработки и обучения для начинающих. Одноплатный компьютер представляет собой не что иное, как одну единственную плату, но работает как полноценный компьютер, оснащенный микропроцессором, памятью и устройством ввода-вывода, а также множеством других функций. Одноплатные компьютеры изначально использовались в качестве систем демонстрации и разработки для различных отраслей промышленности. В отличие от стандартного настольного компьютера, одноплатные компьютеры обычно не зависят от слотов расширения для расширения или основных функций.
Хотя существует большое количество одноплатных компьютеров, Arduino и Raspberry Pi — два самых популярных устройства. Они стали довольно популярными среди студентов и профессионалов, а также любителей и начинающих программистов. У каждой платы есть свои плюсы и минусы, и профессионалы точно знают, когда и где использовать какую плату, а когда переключаться на другую. Но программисты, которые только начинают создавать проекты, часто мучаются в выборе между ними и пытаются сделать важный выбор — какую плату изучать и использовать для своих проектов.
Raspberry Pi
Несмотря на размер кредитной карты, Raspberry Pi представляет собой полнофункциональный компьютер, поскольку он имеет выделенную память, графическую карту и процессор. Плата может даже работать под управлением специально разработанной версии ОС Linux. Платы были разработаны Фондом Raspberry Pi для поощрения базового обучения информатике в школах наряду с развивающимися странами. Несмотря на то, что платы были предназначены только для обучения, они стали более популярными, чем предполагалось, и использовались в таких высокотехнологичных приложениях, как робототехника, медиаплееры, эмуляторы и даже АТС Asterisk (дистрибутив под названием RasPBX).
Arduino
Arduino — это одноплатный компьютер, состоящий из трех основных функций. Первым является аппаратная прототипная платформа, вторым — язык Arduino и, наконец, интегрированная среда разработки (IDE) и библиотеки. Плата Arduino — это скорее микроконтроллер, а не полноценный компьютер. На плате Arduino не может работать операционная система, но код может быть написан и выполнен так, как его постоянное программное обеспечение интерпретирует. Основная функция платы Arduino — взаимодействие со вторичными устройствами и датчиками, что делает ее идеальной для проектов, которые требуют минимальной сложности и работают только на датчике или ручном вводе.
Разница между Arduino и Raspberry Pi
И Arduino, и Raspberry Pi закрепили свое место в индустрии одноплатных компьютеров и любимы миллионами людей во всем мире. Хотя их характеристики и их возможности различны, все зависит от того, какая плата подойдет для вашего проекта. В этой статье мы обсудим особенности Arduino и Raspberry Pi и проведем сравнение их наиболее выдающихся характеристик, чтобы помочь вам сделать выбор в пользу наилучшего одноплатного компьютера для ваших проектов.
Кривая обучения
Как мы уже обсуждали ранее, Pi — это больше компьютер, а Arduino, по сути, является дверью в мир программирования. В целом, Arduino гораздо легче освоить, так как он имеет гораздо более низкий барьер для входа. Если у вас мало или совсем нет знаний в области компьютеров и программирования, но вы хотите начать, Arduino — правильный выбор для вас. С другой стороны, люди с опытом работы в Unix или Linux могут легко использовать Raspberry Pi, поскольку на него можно установить специальную версию Linux, созданною для оборудования Raspberry Pi. После установки ОС это похоже на работу на любом компьютере с Linux.
Простота
Плата Arduino намного проще в использовании по сравнению с Raspberry Pi. Плата Arduino может быть легко сопряжена с аналоговыми датчиками и другими электронными компонентами, используя всего несколько строк кода. В противоположность этому, есть много хлопот для простого считывания входных сигналов с датчиков, поскольку для этого требуется установка нескольких библиотек и программного обеспечения для создания интерфейса между платой и датчиками и другими электронными компонентами. Кодирование в Arduino также проще, чем в Raspberry Pi, который требует знания Linux и его команд.
Доступные языки программирования
Одноплатный компьютер Raspberry Pi был разработан с целью побудить молодежь присоединиться к программированию. Pi в Raspberry Pi происходит от языка Python, который обозначает его использование в плате. Несмотря на это, Raspberry Pi за короткое время освоила несколько языков программирования и стала основным выбором для обширной группы программистов. Некоторые из языков, которые доступны для использования в Raspberry Pi, это Scratch, Python, HTML 5, JavaScript, JQuery, Java, C, C ++, Perl и Erlang.
В случае Arduino вы встретите Arduino IDE — кроссплатформенный пользовательский интерфейс, используемый для написания и загрузки программ на плату. Он написан на языке программирования Java и помогает любому достаточно легко начать программирование Arduino. Но в высокопроизводительных проектах Arduino IDE действует как ограничение того, что можно сделать. Если вы не хотите использовать IDE, вы можете кодировать Arduino, используя язык C ++.
Есть много других инструментов, доступных для начинающих и профессионалов, которые можно использовать при программировании в Arduino. Одним из таких инструментов является ArduBlock, который помогает новичкам с минимальным опытом программирования визуализировать свой код, а не печатать его, помогая им понять логику. Еще одним визуальным инструментом является Snap4Arduino, который меньше ориентирован на программирование, но больше помогает пользователю понять, как он работает, так как он создан для немного более старой аудитории. Другими языками, которые могут использоваться прямо или косвенно через внешние коммуникаторы, являются C # и Python.
Сетевые возможности
Сетевые возможности Raspberry значительно превосходят возможности Arduino. Raspberry Pi 3 имеет Bluetooth и возможность беспроводного подключения. Он также может подключаться к Интернету через Ethernet. Плата поставляется с 1 портом HDMI, 4 портами USB, одним портом камеры, 1 портом Micro USB, 1 портом LCD и 1 портом Display Port DSI, что делает его идеальным для множества приложений. В то же время порты Arduino не созданы для прямого подключения к сети. Даже если это возможно, потребуется дополнительный чип с портом Ethernet, что потребует дополнительной проводки и кодирования.
Скорость процессора
Разница в скорости процессора между Raspberry Pi и Arduino довольно очевидна и огромна, что связано с тем, что первый является полностью работоспособным компьютером, а другой — микропроцессором. Сравнивая тактовую частоту платы Arduino Uno и платы Raspberry Pi Model B, мы видим значения 16 МГц и 700 МГц соответственно. Поэтому устройство Raspberry работает в 40 раз быстрее, чем плата Arduino. Кроме того, плата Pi имеет в 128 000 раз больше оперативной памяти, чем плата Arduino с оперативной памятью 0,002 МБ.
Важно помнить, что Arduino — это просто plug & play устройство и может быть включено и выключено в любое время без каких-либо повреждений. Но Raspberry Pi работает под управлением операционной системы и сам по себе является полноценным компьютером, который требует надлежащего выключения перед отключением питания. Неправильное завершение работы Raspberry Pi может повредить плату, повредить приложения и даже повлиять на скорость процессора.
Ввод/Вывод (I/O)
Контакты ввода/вывода на вашем одноплатном компьютере позволяют ему общаться с другими подключенными к нему устройствами. Например, если вы хотите активировать двигатель или зажечь светодиод с помощью одноплатного компьютера, вам понадобятся эти выводы ввода/вывода для выполнения этих задач. Raspberry Pi (модель 2) имеет 17 контактов ввода/вывода, а плата Arduino (Uno) — 20 контактов.
Потребляемая мощность
Из-за своего мощного (сравнительно) процессора плата Pi требует непрерывного источника питания 5 В и может работать не идеально при питании от батарей. Но Arduino может бесперебойно работать с аккумулятором из-за его низких требований к питанию. Хотя энергопотребление может меняться с увеличением количества подключенных устройств.
Место хранения
Базовая плата Arduino поставляется с хранилищем 32 КБ для хранения кода, который предоставляет платам инструкции. Этого достаточно, так как хранилище не будет использоваться для приложений, видео и фотографий. Pi, однако, не поставляется с хранилищем, но поддерживает порт micro SD, который позволяет пользователю добавлять столько памяти, сколько ему нужно.
Доступность и популярность
И доски Arduino, и Raspberry Pi получили признание большого числа людей со всего мира. Благодаря такой высокой популярности платы Arduino и Raspberry Pi легко доступны для покупки. Для сравнения, Arduino намного дешевле плат Raspberry Pi из-за ограниченных возможностей. Стоимость может увеличиться с платами высокого класса.
Arduino против Raspberry в робототехнике и IoT
Выбор правильной одноплатной системы для вашего проекта очень важен, поскольку он будет определять, насколько быстро и эффективно ваша задача будет выполнена. Хотя у плат Arduino и Raspberry Pi есть свои плюсы и минусы, выбор правильной платы будет полностью зависеть от ваших требований.
Например, если ваша задача — считывать данные датчиков и реагировать на них в режиме реального времени, плата Arduino подойдет вам больше, чем Raspberry Pi. Это связано с низким энергопотреблением и низким уровнем обслуживания. Arduino идеально подходит для проектов, которые должны работать непрерывно с минимальным взаимодействием и реакцией. Отличным примером такой задачи будет запись температуры на улице и отображение ее на экране. Платы Arduino идеально подходят для начинающих, которые только делают первые шаги и не пока не стремятся создать каких-либо проектов высокого уровня.
С другой стороны, Raspberry Pi следует использовать для проектов, которые являются более сложными, чем пример, упомянутый выше. Плата должна использоваться, когда необходимо выполнить несколько задач одновременно, а некоторые или все из них сложны. Например, если ваш проект регистрирует температуру в определенном районе, анализирует тренды температуры за последние недели и прогнозирует погоду на следующие несколько дней, а также принимает решение, будет ли погода оптимальной для орошения, тогда Raspberry Pi это то, что вам нужно. Проще говоря, плата Raspberry Pi предназначена для профессионалов, которые строят сложный и надежный проект, для которого требуется способность выполнять несколько задач одновременно, чего не хватает в Arduino.
Обзорная таблица
| Виртуальная машина | Docker контейнер |
|---|---|
| Изоляция процесса на аппаратном уровне | Изоляция процесса на уровне ОС |
| Каждая виртуальная машина имеет отдельную ОС | Каждый контейнер может совместно использовать ОС |
| Загружается в считанные минуты | Загружается в считанные секунды |
| Виртуальные машины занимают несколько ГБ | Контейнеры легкие (КБ / МБ) |
| Готовые виртуальные машины трудно найти | Готовые док-контейнеры легко доступны |
| Виртуальные машины могут легко перейти на новый хост | Контейнеры уничтожаются и воссоздаются, а не перемещаются |
| Создание ВМ занимает относительно больше времени | Контейнеры могут быть созданы в считанные секунды |
| Больше использования ресурса | Меньшее использование ресурсов |
Итого
Обе платы имеют довольно длинный список плюсов и минусов, но они отлично подойдут, если требование будет правильным. Но какими бы разными они ни казались, существует сценарий, в котором они могут работать вместе, чтобы максимизировать результаты проекта. Вы можете сравнить плату Arduino со спинным мозгом тела, который принимает мелкомасштабные решения, такие как зажигание светодиода или измерение температуры жидкости, в то время как плата Raspberry Pi — это мозг, который принимает сложные решения, такие как анализ прошлых ценностей и прогнозирование будущих ценностей.
В конце концов, как мы уже говорили, плата Arduino идеально подходит для вас, если вы новичок и хотите узнать об электронике или о тех, кто имеет опыт работы с электроникой и хочет заняться простыми проектами. Raspberry Pi идеально подходит для вас, если у вас есть знания Linux и вы хотите использовать их для создания сложных сетевых электронных проектов.
Создаём «умные устройства» на базе Arduino и Raspberry Pi
Всем, кто интересуется «умными устройствами», которые создаются на основе микроконтроллеров, будет интересно познакомиться с двумя современными столпами этих направлений аппаратной платформой Arduino и миникомпьютером Raspberry Pi. В нашей статье мы обозначим ключевые отличия между ними, расскажем о конкретной специализации каждого и, в итоге, вы можете оценить и применить на практике эти замечательные устройства.
Различие между Arduino и Raspberry Pi
Начнём с Arduino – платформы, разработанной итальянскими учёными и предназначенной для создания действующих прототипов устройств, работающих под управлением микроконтроллеров серии Atmel.
Данная платформа существенно упростила решение многих задач. Теперь не нужно «изобретать велосипед» всем тем, кто хочет получить управляющий блок для своего разрабатываемого устройства.
Аппаратная платформа Arduino объединяет в себе все необходимые составляющие, а именно функции: программатора, микроконтроллера, интерфейса для подключения внешних элементов, взаимодействующих с микроконтроллером. Теперь рутинная работа для знакомых с радиоэлектроникой и недосягаемая высота для тех, кто не знаком с данным направлением, превратилась в простейший конструктор, основанный на готовых элементах. В Arduino присутствует GPIO интерфейс, к которому легко подключаются внешние модули и элементы, вход для подключения питания, а также USB-порт для загрузки программ в микроконтроллер.
Таким образом, вам достаточно приобрести плату с микроконтроллером и на её основе создать действующий прототип. Внешними устройствами могут быть датчики, макетные платы с размещаемыми в них деталями, дополнительные платы и многое другое. Далее создать программу или взять уже готовую, загрузить её и всё – устройство готово, можно увидеть его в действии.
Raspberry Pi – это фактически одноплатный микрокомпьютер размером в пачку сигарет со всеми базовыми возможностями полноценного компьютера. Его создатели — работники Кембриджского университета задались целью создать самый дешёвый компьютер, который будет более чем доступен благодаря своей сверх ультра бюджетной стоимости.
Платформа была создана в 2006 году, а её промышленное производство начато в 2012 году. По сути, это миниатюрный компьютер, где присутствует ARM-процессор, установлены чипы оперативной памяти, есть слот для карты microSD, Ethernet-порт, интерфейс HDMI, стандартный аудиовыход 3,5 мм, а также USB-порты, к которым подключаются периферийные устройства. В третьем поколении аппаратных платформ Raspberry Pi присутствуют встроенные Bluetooth и Wi-Fi адаптеры. Дополняет всю эту стандартную для обычного компьютера начинку GPIO-интерфейс. Программная оболочка специально адаптирована под архитектуру микрокомпьютера и является привычным для многих *nix дистрибутивом.
Итак, как не трудно уже понять, Raspberry Pi и Arduino существенно различаются между собой. Первая, это полноценный микрокомпьютер, а вторая, это аппаратная платформа на микроконтроллере. От этого вытекают области их применения. Для начала проведём некоторый экскурс по ключевым отличиям Raspberry Pi и Arduino.
Отличие первое — в производительности и многозадачности
Arduino работает на микроконтроллере, имеющем тактовую частоту 16 Мгц, он оснащён 32 Кб встроенной и 2 Кб оперативной памяти. При этом здесь нет аппаратной поддержки многозадачности, хотя она может эмулироваться.
Raspberry Pi работает на 64-битном процессоре, имеющем частоту 1,2 Ггц, также здесь имеется 1 Гб оперативной памяти, а объём постоянной памяти определяется объёмом micro SD-карты, которая установлена. У Raspberry Pi есть аппаратная поддержка многозадачности.
Отличие второе — в поддержке подключаемой периферии
Arduino «из коробки» не имеет поддержки подключаемой компьютерной периферии. Через USB-порт происходит только загрузка программ в микроконтроллер.
Raspberry Pi присутствуют несколько USB портов, есть HDMI-разъем и аудиовыход 3,5мм. Платформа на уровне операционной системы поддерживает подключение периферии традиционно, как и обычный компьютер.
Отличие третье — в скорости реакции
Arduino в реальном времени без задержек реагирует на все поступающие на платформу внешние сигналы.
У Raspberry Pi допускается задержка реакции на сигналы в реальном времени. Хотя для человека они не будут заметны, в критических процессах это может быть существенно.
Отличие четвёртое — в энергопотреблении
Arduino имеет низкое энергопотребление, измеряемое в несколько десятков миллиампер, что позволяет длительно работать устройствам на основе данной платформы от обычных пальчиковых батареек или аккумуляторах подобного форм-фактора.
Raspberry Pi потребляет сотни и тысячи миллиампер, поэтому здесь требуется достаточно мощный источник питания. При этом для длительной работы использование только аккумулятора не будет приемлемо.
Отличие пятое — в работе со звуком и видео
Микроконтроллер Arduino способен синтезировать звуки, но работать с традиционными аудиокодеками самостоятельно он не может, требуется устанавливать дополнительные модули. С видео работа вообще не возможна, поскольку микроконтроллер имеет малую мощность и предельно низкую тактовую частоту.
Raspberry Pi имеет поддержку работы со звуком и видео прямо «из коробки».
Как видите, обе платформы созданы для решения различных задач, в чём-то имеют преимущества друг перед другом, в чём-то недостатки. Но при этом они отлично дополняют друг друга.
Таким образом, если вам нужно создать действующий прототип, в частности, аппаратный проект по считыванию информации с использованием датчиков, чипов, получить быструю реакцию на сигналы, иметь малое энергопотребление – с этим наилучшим образом справиться Arduino.
Raspberry Pi – это сложная и сравнительно мощная для своих габаритов система, служащая для производства вычислительных операций.
Очень много задач Raspberry Pi и Arduino решают в своём тандеме. Arduino выполняет простые задачи и передаёт далее контроль процессов Raspberry Pi для их обработки и взаимодействия с интернетом.
Выводы:
Сфера применения обеих платформ очень обширна: от управления станков с ЧПУ и создания промышленных роботов до простых любительских и образовательных проектов. Начинающим мы рекомендуем купить стартовый набор Arduino и именно с него начать изучать на практике удивительный мир устройств, адаптированных под свои замыслы. Многие производители комплектуют такие наборы подробными инструкциями с описанием простейших устройств, которые можно создать, используя входящие в набор компоненты. Далее, освоившись, можно дополнять стартовый набор и создавать сложные устройства, развивая и совершенствуя свои навыки в электронике, программировании и робототехнике.