Arduino vs Raspberry Pi: Μια λεπτομερής σύγκριση

• 2019

Όταν πρόκειται για την επιλογή ενός υπολογιστή με ένα μόνο σκάφος, το Arduino και το Raspberry Pi είναι τα μεγάλα ονόματα που θα εξετάσετε. Αλλά ποιο θα πρέπει να επιλέξετε; Ποιο είναι το Arduino που χρησιμοποιείται καλύτερα; Ποια είναι τα μειονεκτήματα της χρήσης ενός Raspberry Pi; Και πώς αποφασίζετε μεταξύ των δύο; Μπορεί να είναι μια σκληρή απόφαση, γι 'αυτό θα το σπάσουμε εδώ για σένα.

Για τους σκοπούς αυτού του άρθρου, θα συζητήσω το Arduino Uno R3 και το Raspberry Pi 2 Μοντέλο B. Υπάρχουν πολλές εκδόσεις και των δύο συμβουλίων και υπάρχουν πολλές εναλλακτικές λύσεις για το Pi και το Arduino που παρέχουν διαφορετικές προδιαγραφές και δυνατότητες, αλλά αυτά τα δύο είναι τα σπίτια της κάθε γραμμής αυτή τη στιγμή.

Arduino εναντίον Raspberry Pi

Γενικού σκοπού

Ενώ και το Arduino και το Raspberry Pi είναι πολύ ευέλικτα μικρά μηχανήματα, και οι δύο έχουν συγκεκριμένα πράγματα που είναι καλά.

Το Arduino, για παράδειγμα, είναι ένας μικροελεγκτής, πράγμα που σημαίνει ότι υπερέχει στον έλεγχο μικρών συσκευών όπως αισθητήρες, μοτέρ και φώτα. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο το Arduino χρησιμοποιείται καλύτερα για έργα όπως η κατασκευή συναγερμού, συναγερμού ανιχνευτή κίνησης ή ακόμα και μικρού ρομπότ. Θα ακούσετε επίσης τους ανθρώπους να μιλάνε για το "πρωτότυπο" με ένα Arduino, το οποίο είναι η διαδικασία της γρήγορης δημιουργίας ενός πρωτοτύπου ηλεκτρονικής συσκευής. Εάν το πρωτότυπο είναι επιτυχές και η συσκευή λειτουργεί, μπορεί να γίνει σε μεγαλύτερη κλίμακα με πλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτων.

Το Raspberry Pi, από την άλλη πλευρά, δεν είναι μικροελεγκτής και δεν είναι κατασκευασμένο για τον έλεγχο αισθητήρων και άλλα τέτοια πράγματα. Είναι ένας ολόκληρος υπολογιστής, με δικό του λειτουργικό σύστημα, και προορίζεται να χρησιμοποιηθεί ως ένα. Το λειτουργικό σύστημα είναι μάλλον ελάχιστο, οπότε θα χρειαστείτε κάποια γνώση κωδικοποίησης για να αξιοποιήσετε όσο το δυνατόν περισσότερο, αλλά αυτό είναι ένα από τα πράγματα που το Raspberry Pi είναι εξαιρετικό: βοηθώντας τους ανθρώπους να μάθουν να κωδικοποιούν. Είναι επίσης πολύ καλό να ενεργείτε ως διακομιστής: μπορεί να επικοινωνεί με άλλους υπολογιστές, να χρησιμεύει ως εναλλακτική λύση σε ένα Chromecast, να παρέχει πληροφορίες και δεδομένα καταγραφής.

Ένας redditor το έβαλε τέλεια: "Το My Pi είναι καλύτερα να μιλάμε στους ανθρώπους (τρέχοντας έναν web server). Το Arduino μου είναι καλύτερο να μιλάμε με εξαρτήματα μηχανών (κινητήρες που κινούνται). "

Σκεύη, εξαρτήματα

Όταν κοιτάξετε ένα Arduino δίπλα σε ένα Raspberry Pi, είναι πολύ σαφές ότι το υλικό διαφέρει αρκετά μεταξύ των δύο. Ας σπάσουμε.

Εξουσία

Οι απαιτήσεις παροχής ηλεκτρικού ρεύματος του Arduino είναι πολύ απλές. μπορείτε να το συνδέσετε στον υπολογιστή σας ή σε μια μπαταρία και θα αρχίσει αμέσως να εκτελείται κώδικας. Εάν αποσυνδεθεί η τροφοδοσία, θα σταματήσει. δεν χρειάζεται να εκτελέσετε μια διαδικασία τερματισμού λειτουργίας. Το Raspberry Pi, από την άλλη πλευρά, επειδή έχει ένα πιο ολοκληρωμένο σύστημα πληροφορικής στη θέση του, θα πρέπει να κλείσει σαν κανονικός υπολογιστής και μπορεί να υποστεί βλάβη από διακοπές ρεύματος.

Τόσο το Arduino όσο και το Raspberry Pi έχουν πολύ χαμηλή ισχύ και μπορούν να λειτουργούν για μεγάλο χρονικό διάστημα χωρίς να χρησιμοποιούν πολύ ηλεκτρισμό.

Συνδεσιμότητα

Το Raspberry Pi έρχεται έτοιμο να συνδεθεί στο διαδίκτυο. έχει μια ενσωματωμένη θύρα Ethernet και είναι πολύ εύκολο να αποκτήσετε ένα USB wifi dongle για να το δώσετε ασύρματη συνδεσιμότητα (μπορείτε να δείτε πολύ μικροσκοπικό στην παρακάτω εικόνα). Αυτός είναι ένας από τους λόγους για τους οποίους το Pi είναι η συσκευή επιλογής για πράγματα όπως προσωπικοί διακομιστές web, διακομιστές εκτυπωτών και VPN.

Το Arduino, από την άλλη πλευρά, δεν έχει ενσωματωμένη δυνατότητα σύνδεσης. Εάν θέλετε να συνδεθείτε στο διαδίκτυο, θα πρέπει να προσθέσετε ένα επιπλέον κομμάτι υλικού που περιλαμβάνει μια θύρα Ethernet. Αν θέλετε wifi συνδεσιμότητα, θα χρειαστεί ξανά ένα διαφορετικό κομμάτι υλικού. Επειδή το Arduino προορίζεται για έργα υλικού αντί για λογισμικά, χρειάζεται λίγο τίναγμα για να συνδεθεί.

I / O ακίδες

Οι ακίδες εισόδου / εξόδου είναι αυτό που επιτρέπει στον υπολογιστή σας με ένα μόνο σκάφος να μιλά σε πράγματα που είναι συνδεδεμένα με αυτόν. Για παράδειγμα, το Raspberry Pi μπορεί να ανάψει ένα LED. Ή το Arduino θα μπορούσε να ενεργοποιήσει μια μηχανή. Αν ψάχνετε για συνδέσεις υλικού, αυτές οι καρφίτσες είναι αυτό που χρειάζεστε. Το Raspberry Pi 2 συσκευάζει 17 από αυτές τις καρφίτσες, ενώ το Arduino Uno προσφέρει 20? μπορείτε να δείτε ορισμένες από αυτές που χρησιμοποιούνται στην παρακάτω εικόνα.

Μια άλλη σημαντική διαφορά στις ακίδες εισόδου / εξόδου μεταξύ των δύο καρτών είναι η χρονική ανάλυση στην οποία μπορείτε να τις ελέγξετε. Επειδή το Raspberry Pi είναι ένας πλήρης υπολογιστής, έχει πολλά πράγματα που αγωνίζονται για την ώρα της CPU, πράγμα που σημαίνει ότι μπορεί να έχει κάποια δυσκολία να πάρει το χρονοδιάγραμμα κάτω σε μικρά κλάσματα του δευτερολέπτου. Και χρειάζεται λογισμικό για να διασυνδέσει σωστά τους αισθητήρες και άλλες συσκευές. Το Arduino, από την άλλη πλευρά, μπορεί να αλλάξει την έξοδο και να παρακολουθήσει την είσοδο στις ακίδες του σε πολύ μικρό χρονικό διάστημα.

Αποθήκευση

Το Arduino διαθέτει αποθηκευτικό χώρο 32 KB, το οποίο είναι αρκετό για να αποθηκεύσει τον κώδικα που παρέχει οδηγίες για το τρέχον πρόγραμμα. Δεν μπορείτε να χρησιμοποιήσετε αυτό το χώρο αποθήκευσης για εφαρμογές, βίντεο, φωτογραφίες ή οτιδήποτε άλλο. Το Raspberry Pi, από την άλλη πλευρά, δεν έρχεται με κανένα αποθηκευτικό χώρο επί του σκάφους, αλλά διαθέτει μια θύρα micro SD, ώστε να μπορείτε να προσθέσετε όσο το δυνατόν περισσότερη αποθήκευση. Η προσθήκη 32 GB αποθηκευτικού χώρου θα σας κοστίσει μόνο γύρω στα $ 12 με μια κάρτα μνήμης SanDisk micro SD και μπορείτε εύκολα να προσθέσετε μέχρι 128 ή 256 GB εάν το χρειάζεστε.

USB

Επειδή το Arduino δεν προορίζεται να επικοινωνεί με υπολογιστές, δεν είναι συμβατό με οποιαδήποτε θύρα USB που μπορείτε να χρησιμοποιήσετε για αυτόν τον τύπο επικοινωνίας. Μια απλή θύρα μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη σύνδεση του Arduino στον υπολογιστή σας μέσω της θύρας USB του υπολογιστή σας, αλλά αυτό είναι. Το Raspberry Pi, από την άλλη πλευρά, διαθέτει τέσσερις θύρες USB που μπορείτε να χρησιμοποιήσετε για να το συνδέσετε σε ένα δρομολογητή, έναν εκτυπωτή, έναν εξωτερικό σκληρό δίσκο ή μια μεγάλη ποικιλία άλλων συσκευών.

Λογισμικό

Τώρα που έχουμε διατυπώσει τις διαφορές μεταξύ του υλικού του Arduino και του Raspberry Pi, μπορούμε να μιλάμε για το λογισμικό. Για να καταλάβετε πραγματικά πότε θα θέλατε να χρησιμοποιήσετε ένα board ή το άλλο, θα πρέπει να ξέρετε τι μπορεί να κάνει ο καθένας και πολλά από αυτά εξαρτώνται από το λογισμικό.

Για να περιπλέξει το πρόβλημα, το Arduino δεν έρχεται με κανένα λογισμικό per se. Έχει πολύ βασικές δυνατότητες για να ερμηνεύσει τον κώδικα που λαμβάνει και να αλλάξει τις λειτουργίες του υλικού με το οποίο είναι συνδεδεμένο, αλλά το διοικητικό συμβούλιο δεν διαθέτει λειτουργικό σύστημα ή οποιοδήποτε είδος διεπαφής εκτός από το ολοκληρωμένο περιβάλλον ανάπτυξης (IDE) του Arduino.

Αυτό που σημαίνει στην πράξη είναι ότι πρέπει να δημιουργήσετε το λογισμικό που τρέχει στο Arduino. Χρησιμοποιώντας το IDE, θα δημιουργήσετε ένα σύνολο εντολών που θα ερμηνεύσει και θα εφαρμόσει το Arduino. Ένα απλό σύνολο οδηγιών θα μπορούσε να πει κάτι σαν να "ανάβει το κόκκινο φως για τρία δευτερόλεπτα, να το απενεργοποιήσει, να ανάψει το πράσινο φως για τρία δευτερόλεπτα, να το σβήσει, να το επαναλάβει." Προφανώς, μπορείτε να κάνετε πολύ πιο περίπλοκα πράγματα, αλλά θα πρέπει να δημιουργήσετε το πρόγραμμα μόνοι σας.

Ευτυχώς, υπάρχει μια τεράστια κοινότητα Arduino που εκτείνεται σε όλο τον κόσμο, πράγμα που σημαίνει ότι αν υπάρχει κάτι που θέλετε να κάνετε με ένα Arduino, κάποιος πιθανότατα το έχει κάνει. Μπορείτε να δείτε τον κωδικό τους, να το τροποποιήσετε και να κάνετε το Arduino να κάνει ακριβώς αυτό που θέλετε. Αυτός είναι ένας πολύ καλός τρόπος για να μάθετε τις αρχές της κωδικοποίησης και των πρωτοτύπων, επίσης, γι 'αυτό το Arduino είναι μια εξαιρετική επιλογή για όσους ενδιαφέρονται για την ηλεκτρονική.

Αντίθετα, το Raspberry Pi είναι εφοδιασμένο με ένα πλήρως λειτουργικό λειτουργικό σύστημα που ονομάζεται Raspbian. Αυτό το λειτουργικό σύστημα βασίζεται στο Debian Linux και δημιουργήθηκε ειδικά για το Pi. Υπάρχουν πολλά άλλα λειτουργικά συστήματα που μπορείτε να χρησιμοποιήσετε με το board, τα περισσότερα από τα οποία βασίζονται στο Linux, αλλά μπορεί επίσης να εγκατασταθεί το Android.

Τα λειτουργικά συστήματα δεν είναι τα μόνα κομμάτια του λογισμικού που τρέχει το Pi. υπάρχουν επίσης ορισμένες χρήσιμες εφαρμογές που μπορείτε να χρησιμοποιήσετε για να ολοκληρώσετε διαφορετικές εργασίες. Μια από τις πιο συνηθισμένες χρήσεις ενός Raspberry Pi είναι ως διακομιστής πολυμέσων, για τον οποίο και τα Kodi και Plex είναι δημοφιλείς εφαρμογές. Μπορείτε να κατεβάσετε παιχνίδια, εφαρμογές διακομιστή, αριθμομηχανές και ακόμη και τη σουίτα γραφείου LibreOffice.

Φυσικά, μπορείτε να γράψετε τα δικά σας προγράμματα για το Raspberry Pi επίσης, και αυτός είναι ένας από τους καλύτερους λόγους για να πάρετε ένα: να μάθουν να κωδικοποιούν. Η Python είναι η συνιστώμενη γλώσσα για το Pi, αλλά τα C, C ++, Java και Ruby είναι όλα προεγκατεστημένα στο board. Ενώ το Arduino μπορεί να τροποποιηθεί για να υποστηρίξει άλλες γλώσσες, η εγγενής γλώσσα Arduino είναι η καλύτερη επιλογή. αν θέλετε να μάθετε μια πιο χρήσιμη γλώσσα, το Pi θα σας δώσει περισσότερες επιλογές.

Επέκταση προς τα εμπρός

Τόσο το Arduino όσο και το Raspberry Pi είναι πολύ ικανά μικρά μηχανήματα που μπορούν να σας βοηθήσουν να μάθετε και να κάνετε πολλά πράγματα, αλλά σε κάποιο σημείο, πιθανότατα θέλετε να προχωρήσετε πέρα ​​από τα βασικά και να δοκιμάσετε κάτι πιο προηγμένο.

Αυτό είναι ένα από τα μέρη όπου το Arduino λάμπει. Υπάρχουν εκατοντάδες μάρκες που σας επιτρέπουν να επεκτείνετε τις δυνατότητες της κάρτας με πράγματα όπως η σύνδεση Ethernet και wifi, ο καλύτερος έλεγχος του κινητήρα, οι δυνατότητες ηχείων και μικροφώνου, μια οθόνη αφής, κάμερες, πομποί ραδιοφώνου, επεξεργασία γραφικών και σχεδόν οτιδήποτε άλλο μπορείτε να σκεφτείτε του. Για $ 20 έως $ 40, μπορείτε να μετατρέψετε το Arduino σε κάτι άλλο εξ ολοκλήρου (όπως αυτή η ασπίδα GPS Adafruit).

Αυτές οι μάρκες ονομάζονται ασπίδες και είναι πολύ εύκολα εγκατεστημένες. το μόνο που κάνετε είναι να τα τοποθετήσετε στην κορυφή του Arduino σας και σε μερικές περιπτώσεις να τα κολλήσετε στη θέση τους. Πολλοί μπορούν απλά να κάθονται στην κορυφή, κάνοντας την εγκατάσταση ένα αεράκι.

Το Raspberry Pi είναι ένα πιο αυτοτελές board και δεν έχει τις ίδιες δυνατότητες επέκτασης με το Arduino. Υπάρχει μια σειρά από "καπέλα" διαθέσιμα που προσθέτουν επιπλέον υλικό στο Pi, ωστόσο, που σας δίνουν μερικές πολύ ενδιαφέρουσες δυνατότητες. Για παράδειγμα, μπορείτε να προσθέσετε αισθητήρες χωρητικότητας, GPS, οθόνη αφής, πίνακες RGB και ακόμη και έναν αισθητήρα χειρονομίας 3D.

Οι θύρες USB σας επιτρέπουν επίσης να προσθέσετε λειτουργίες με dongles. για παράδειγμα, για να έχετε Wi-Fi συνδεσιμότητα, το μόνο που χρειάζεται να κάνετε είναι να συνδέσετε το wifi dongle. Ακόμα και με αυτές τις επιλογές, το Raspberry Pi δεν έχει πολλές επιλογές για την προσθήκη λειτουργιών. Για να μην πω ότι το Pi δεν είναι ικανό. μπορείτε ακόμα να κάνετε σχεδόν ό, τι θέλετε με αυτό, ίσως χρειαστεί να πάρετε λίγο πιο δημιουργικό (ή να το επισυνάψετε σε ένα Arduino!).

Πώς να αποφασίσετε μεταξύ Arduino και Raspberry Pi

Τώρα που έχετε δει ακριβώς πώς το Arduino και το Raspberry Pi είναι διαφορετικά, θα πρέπει να έχετε μια πολύ καλή ιδέα για το πώς να αποφασίσετε μεταξύ των δύο αν θέλετε να πάρετε ένα. Αν θέλετε να δημιουργήσετε συσκευές, όπως ρομπότ, χρονοδιακόπτες και αισθητήρες, το Arduino είναι ο τρόπος να πάτε? η διασύνδεση χαμηλού επιπέδου και οι εύκολες συνδέσεις εισόδου / εξόδου το καθιστούν τον καλύτερο τρόπο για να πάτε εάν θέλετε να χτίσετε κάτι. Το Raspberry Pi, από την άλλη πλευρά, κάνει ένα φανταστικό σύστημα αποθήκευσης διακομιστών ή δεδομένων και είναι εξαιρετικό για να μάθει κανείς να προγραμματίζει σε παραδοσιακές γλώσσες. Εάν θέλετε να επικοινωνήσετε με άλλους υπολογιστές, το Pi είναι το διοικητικό σας συμβούλιο.

Αλλά γιατί περιορίστε τον εαυτό σας σε ένα; Γιατί να μην πάρετε και τα δύο; Και οι δύο είναι πολύ προσιτοί, και μπορείτε να πάρετε εκκίνηση κιτ για λιγότερο από $ 100 που περιλαμβάνουν όλα όσα χρειάζεστε για να αρχίσετε να εργάζεστε σε έργα. Από ένα απλό ρομπότ σε έναν πλήρη διακομιστή ιστού, μπορείτε να λάβετε ένα απλό κιτ για να σας βοηθήσει στη διαδικασία εγκατάστασης.

Και όταν αρχίσετε να γίνετε ακόμα πιο προηγμένοι, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε μαζί το Arduino και το Pi για να λειτουργήσετε αισθητήρες και servos με online οδηγίες ή ανατροφοδότηση! Οι επιλογές είναι απεριόριστες.

Raspberry Pi Vs. Arduino: Πίνακας σύγκρισης

Ήταν χρήσιμος αυτός ο οδηγός; Έχετε περισσότερες ερωτήσεις σχετικά με το αν πρέπει να πάρετε το Arduino ή το Pi; Αφήστε τις ερωτήσεις και τις σκέψεις σας παρακάτω!

Image credits: Ο Sho Hashimoto μέσω flickr, ο Manoel Lamos μέσω του flickr, ο Simon Monk μέσω του raspberrypi.org.