Advies
Alles wat u wilt weten over Single Board Computers (SBC)
Single-board computers (afgekort SBC's), waaronder de Raspberry en Banana Pi, zijn erg populair. De goedkope minicomputers zijn ook een integraal onderdeel geworden van het onderwijs op veel scholen. Op deze pagina kunt u ontdekken wat single-board computers kenmerkt en welke mogelijkheden zo'n systeem u biedt.
Een normale desktopcomputer wordt gekenmerkt door zijn modulaire ontwerp. In de meeste gevallen zijn de CPU, het RAM-geheugen, de grafische kaart en het moederbord afzonderlijke onderdelen. Als ze compatibel zijn, kunnen ze indien nodig worden vervangen. De computer kan dus worden opgewaardeerd. Bij een single-board computer (SBC) zoals de Raspberry Pi daarentegen zijn alle componenten die nodig zijn voor de werking en verschillende interfaces zoals LAN of USB al op een printplaat gesoldeerd. Een single-board computer kan worden uitgebreid met verschillende modules via de GPIO interface (General Purpose Input Output). Dit kunnen bijvoorbeeld een audio DAC, een cameramodule of een relaismodule zijn.
De afmetingen van het bord zijn niet veel groter dan een bankkaart, daarom wordt het ook wel een mini PC genoemd. De voeding wordt geleverd via een USB-voedingseenheid, terwijl een open-source Linux-besturingssysteem voor de gebruikersinterface zorgt. Het besturingssysteem wordt geïnstalleerd op een micro SD-kaart. Een speciaal kenmerk van single-board computers is hun gunstige prijs, die meestal ver onder de 50 euro ligt. Dit feit en het brede scala aan mogelijke toepassingen maken de kleine computers bijzonder aantrekkelijk voor de onderwijssector. Hoewel de prestaties van een Raspberry of Banana Pi-board niet te vergelijken zijn met die van een volwaardige desktopcomputer, is dat ook niet het doel van een SBC.
Einplatinen-Computer wie der Raspberry Pi sind mittlerweile längst nicht mehr nur etwas für Bastler. Eine hohe Flexibilität gepaart mit einer robusten Hardware machen das System auch für professionelle Anwendungen interessant. Mit einem passenden Relais-Modul und Bluetooth-5.0-Funktionalität kann ein Single-Board-Computer problemlos Aufgaben im IoT-Bereich übernehmen. Auch für Steuerungs- oder Embedded-Funktionen im industriellen Bereich oder in der Gebäudeautomation eignet sich ein entsprechend ausgestatteter Raspberry-SBC. Es sind sogar spezielle Gehäuse erhältlich, die eine Montage auf der Hutschiene ermöglichen. Gerne verwendet werden die kleinen und günstigen SBC ebenso in der Entwicklung als Prototyping-Boards.
De Raspberry Pi en andere single-board computers hebben allang de klaslokalen veroverd. De goedkope en robuuste single-board computers zijn perfect voor het leren van de basisbeginselen van informatica. Ongeacht of de praktische toepassing van programmeertalen of de basisbeginselen van elektronische schakelingen op het lesrooster staan; SBC's zijn geschikt voor een breed scala aan projecten.
De praktische borden kunnen ook voor verschillende vakken worden gebruikt. Het is bijvoorbeeld denkbaar dat een project in de vakken informatica en natuurkunde wordt uitgevoerd en later in het Nederlands wordt gedocumenteerd.
De Raspberry Pi is verkrijgbaar in verschillende versies. Deze verschillen wat betreft de processor, de hoeveelheid RAM en de interfaces. Wat betreft RAM kun je bijvoorbeeld kiezen tussen modellen met 512 MB tot 8 GB. Denk eraan dat upgrades achteraf niet mogelijk zijn vanwege het ontwerp.
Als u geen speciale starterkit koopt, wordt alleen het bord geleverd zonder voeding en behuizing. Daarnaast zijn ten minste invoerapparaten, een monitor en een SD-kaart waarop het besturingssysteem is geïnstalleerd nodig om de single-board computer te laten werken. Afhankelijk van de omgeving kan een speciale behuizing nodig zijn voor gebruik in de industriële sector, die ook op de lange termijn bestand is tegen ongunstige omgevingsomstandigheden. Er zijn experimentele kits beschikbaar voor scholen en hobbyisten, die verschillende sensoren en een geïntegreerd display bevatten. De Raspberry SBC is echter niet altijd inbegrepen in dergelijke sets.
Onze praktische tip: Houd de temperatuur van de processor in de gaten!
De processors die geïnstalleerd zijn op single-board computers zoals de Raspberry Pi zijn bijzonder energiezuinig en hebben meestal geen actieve koeling nodig. Als de SBC echter zwaar belast wordt, kunnen de temperatuurwaarden kritieke niveaus bereiken en het bord beschadigen. Daarom moet u de temperatuur in de gaten houden en indien nodig een actieve koeler installeren.
Is het mogelijk om Windows te installeren op een SBC zoals de Raspberry Pi?
In principe is het mogelijk om een aangepaste versie van Windows op de Raspberry Pi te installeren. De single-board computer heeft echter geen x86 CPU, maar een processor gebaseerd op ARM-architectuur. Dit betekent dat u een versie van Windows moet gebruiken die geschikt is voor ARM. U kunt op internet gedetailleerde instructies vinden over hoe u Windows op ARM installeert op een Raspberry board.
Wat is het verschil tussen een Raspberry SBC en een Arduino?
De Raspberry Pi is een echte computer in miniatuurformaat. Het heeft een besturingssysteem en er kunnen programma's worden geïnstalleerd. De Arduino daarentegen is een pure microcontroller. Terwijl een Raspberry of Banana Pi gebruikt kan worden om complexe taken uit te voeren, voert een microcontroller slechts één programma tegelijk uit. Een Arduino moet op een computer worden aangesloten om te kunnen functioneren.
Welke aansluitingen en interfaces biedt een Raspberry Pi?
De uitrusting kan variëren afhankelijk van het model. Een Raspberry Pi 4B heeft bijvoorbeeld twee externe USB 2.0- en twee externe USB 3.0-poorten. Er is ook een Gigabit Ethernet-poort. Intern is er een 3,5 millimeter jack aansluiting, twee micro HDMI aansluitingen, een USB type C aansluiting voor de voeding, een DSI interface voor het aansluiten van een beeldscherm en een CSI aansluiting voor een camera. Er kunnen ook extra modules worden aangesloten via een 40-pins GIO-aansluiting. Er is ook een geïntegreerde Wifi- en Bluetooth-module.
Hoeveel RAM heb ik nodig?
Dit hangt af van waar u de Raspberry SBC voor wilt gebruiken. Versies met 512 MB RAM zijn voldoende voor eenvoudige experimenten. Hoe complexer en uitgebreider de taken, hoe meer RAM u nodig hebt. Voor professionele toepassingen in de industrie moet u kiezen voor modellen met 4 of 8 GB. In het algemeen kan het nooit kwaad om een RAM-configuratie te kiezen die een maatje groter is om wat reserve te hebben voor de toekomst.