Малиновый маркетинг

Маркетинг сыграл с Raspberry Pi злую шутку.
Я изложу свой взгляд на эту плату, потому что неоднократно сталкивался с тем, что люди не понимают ее предназначения, пытаются применить ее не по назначению и разочарованно переключаются на другие ARM платы.
А тем временем Raspberry Pi — это очень важный шаг, которого до нее сделать не удавалось никому.


Пара предложений предыстории. С тех пор как я научился программировать, я всегда мечтал иметь возможность управлять объектами в реальном мире. Проблема заключалась в том, что компьютер был большим, периферии у него кот наплакал и вся предназначена была для ввода в него информации и вывода ее же в виде звуков, картинок, текстов на экране и бумаге.
А хотелось наконец-то реализовать мечту и построить робота, который может взаимодействовать с реальным миром.

Разделенные миры

Что мы имели? Микроконтроллеры замечательны, работать с реальными объектами довольно просто — есть ножки, записал в переменную число и на них появилось напряжение, настроил периферию и ты можешь управлять моторами, сервоприводами, мерять напряжение, общаться с датчиками и делать кучу всего интересного.
Беда в том, что памяти и вычислительной мощности у МК мало. Так мало, что подавляющее большинство роботов ползают по белой или черной линии втупую, стараются на наткнуться на стенку и все. Мало какой робот сочетает в себе хотя бы несколько этих возможностей, а если и может, то стоит таких денег, что повторить такое дома может только очень увлеченный человек, которому не жаль потратить стоимость хорошей машины на такие опыты. А ведь это очень увлекательно!

Ладно, вычислительная мощность есть у ПК, можно связаться с МК по радиоканалу или по проводу и совместить мощь универсального процессора с мощными языками программирования, возможностью обработки звука и видео со взаимодействием с реальным миром. Убого, но возможно. Да, далеко от компа не уедешь, можно поставить ноут на платформу, но маленьким такой робот не будет, автономность скромная, хрупкий он.

И тут появилась Raspberry Pi

Она объединила в себе и работу со всеми стандартными шинами микроконтроллерного мира — SPI, I2C, у нее есть UART, все это доступно напрямую прямо с нее, а ее скромные аппетиты позволяют ее питать от одного элемента 18650 через бустер размером с монетку! Ура, можно делать робота из игрушечного танка, модельной машинки, из чего угодно, можно напрямую работать с акселерометрами, барометрами, GPS, гироскопами, управлять сервоприводами. И все это в одном корпусе. А мощности ЦП хватает для трансляции видеопотока с USB камеры по WiFi. C этим роботом можно общаться по сети с другого робота, ПК или через интернет. У него совмещены и низкоуровневые интерфейсы и мощь универсального процессора и настоящей операционной системы, в которой могут быть задачи зачатков искусственного интеллекта, управление сервоприводами, моторами и всем, чем захочешь.
RPi это компьютер и микроконтроллер в одной маленькой плате. Никаких проводов, никаких радиоинтерфейсов для общения логики и железа, все внутри крошечной платы, она поместится на моего маленького гусеничного робота и все, что ей нужно — модуль управления моторами, с которым она может работать напрямую. Сервоприводы и светодиоды — это тоже возможно.

Credit card sized computer

Однако RPi была пропиарена как компьтер размером с кредитку, на нем показывали видео, играли в кваку, в общем всячески показывали, что это неплохая основа медиацентра. Этакий сверхдешевый ПК для каждого, подключи телевизор, мышь и клаву и у тебя есть комп.

А что на деле?

А на деле медиаядро у RPi и правда мощное, но вот как процессор общего назначения это едва PII-300. Дождаться запуска браузера epiphany — целое событие, программировать на самой малине в графической IDE — дело не самое приятное. Она нетороплива по современным меркам. SATA у нее нет, Ethernet один и тот через USB мост. Все разочарованно развернулись и стали рассматривать альтернативы.

Но ничего этого и не надо!

Для своего применения в изучении электроники, программировании, построении роботов у нее есть все, что нужно, а мощностей вполне достаточно для огромного числа задач. К тому же у нее есть и аудиовыход и видеовыход, позволяющий подключить не только цифровой монитор, но и маленький телевизор 4-7" для вывода какой-то информации. Можно по шине I2C или SPI подключить дешевый микроконтроллер Atmega168 например и не занимать его единственный UART, который можно использовать для работы с GPS или радиомодулем APC220. Всегда хорошо иметь выбор. Можно построить гибкую и сложную систему. Это интересно.
Казалось бы — идеальная плата для роботостроителей и интересующихся электроникой, но мир потребителей посмотрел на нее как на обычный маломощный компьютер, а в этой роле малинка действительно невзрачна.
Но вы подумайте только — раньше любая ARM плата, на которую можно установить Linux или Windows CE стоила сотни долларов, была с неудобными выводами, мало документации, например Gumstix. Их трудно купить, они хрупкие, неудобные для встраивания. Да, для разработчиков в больших компаниях — это копейки, но для дома, для хобби — они непригоды.
А теперь все это есть у нас, по доступной цене — всего около $55 с доставкой на дом. И больше ничего не нужно!

Вот простой пример, как просто и быстро на Raspberry можно добраться до GPIO:

Сорри, за качество видео, вечером темно, прикрыть диафрагму не получилось.

Так вот, любые аналоги только кажутся компактными, чаще всего это только основа, им нужны блоки питания, радиаторы, платы расширения, все это стоит зачастую более чем в два раза больше, плохо документировано, неприспособлено для роботов и работы с электроникой напрямую.
RPi тоже не идеальна, но аналогов в этой сфере у нее практически нет.