رزبری پای یک کامپیوتر کوچک به اندازه یک کارت اعتباری است که توسط بنیاد رزبری پای در بریتانیا برای ترویج آموزش علوم کامپیوتر، به ویژه در مدارس، طراحی و توسعه داده شده است تا دانشآموزان بتوانند برنامهنویسی و دانش کامپیوتر را از طریق تمرین عملی بیاموزند. با وجود اینکه در ابتدا به عنوان یک ابزار آموزشی معرفی شد، رزبری پای به دلیل انعطافپذیری بالا، قیمت پایین و مجموعه ویژگیهای قدرتمند، به سرعت مورد توجه علاقهمندان به کامپیوتر، توسعهدهندگان، علاقهمندان به کارهای دستی و نوآوران در سراسر جهان قرار گرفت.
رزبری پای از یک سیستم عامل مبتنی بر لینوکس بهره میبرد، اما قابلیت اجرای ویندوز ۱۰ اینترنت اشیا، نسخهای از ویندوز برای دستگاههای تعبیهشده، را نیز دارد. این دستگاه دارای پردازنده مرکزی (CPU)، پردازنده گرافیکی (GPU)، رم (RAM)، رابط USB، رابط شبکه، خروجی HDMI و غیره است و میتواند ویدئو، صدا و سایر عملکردهای رسانهای را مدیریت کند، همچنین میتواند انواع حسگرها و محرکها، پروژههای اینترنت اشیا، تولید ربات، ساخت مرکز رسانه، ساخت سرور و سایر برنامهها را به آن متصل کند.
با تکرار نسخههای مختلف (مثلاً Raspberry PI 1، 2، 3، 4 و غیره)، عملکرد Raspberry PI به طور مداوم بهبود یافته است تا نیازهای همه چیز را از یادگیری پایه گرفته تا توسعه پروژههای پیچیده برآورده کند. پشتیبانی جامعه آن نیز بسیار فعال است و آموزشهای فراوان، نمونههای پروژه و منابع نرمافزاری فراوانی را ارائه میدهد که شروع و خلاقیت را برای کاربران آسان میکند.
رزبری پای چه کاری میتواند برای ما انجام دهد؟
رزبری پای یک کامپیوتر کوچک به اندازه یک کارت اعتباری است که توسط بنیاد رزبری پای در بریتانیا برای ترویج آموزش علوم کامپیوتر، به ویژه در مدارس، طراحی و توسعه داده شده است تا دانشآموزان بتوانند برنامهنویسی و دانش کامپیوتر را از طریق تمرین عملی بیاموزند. با وجود اینکه در ابتدا به عنوان یک ابزار آموزشی معرفی شد، رزبری پای به دلیل انعطافپذیری بالا، قیمت پایین و مجموعه ویژگیهای قدرتمند، به سرعت مورد توجه علاقهمندان به کامپیوتر، توسعهدهندگان، علاقهمندان به کارهای دستی و نوآوران در سراسر جهان قرار گرفت.
رزبری پای از یک سیستم عامل مبتنی بر لینوکس بهره میبرد، اما قابلیت اجرای ویندوز ۱۰ اینترنت اشیا، نسخهای از ویندوز برای دستگاههای تعبیهشده، را نیز دارد. این دستگاه دارای پردازنده مرکزی (CPU)، پردازنده گرافیکی (GPU)، رم (RAM)، رابط USB، رابط شبکه، خروجی HDMI و غیره است و میتواند ویدئو، صدا و سایر عملکردهای رسانهای را مدیریت کند، همچنین میتواند انواع حسگرها و محرکها، پروژههای اینترنت اشیا، تولید ربات، ساخت مرکز رسانه، ساخت سرور و سایر برنامهها را به آن متصل کند.
با تکرار نسخههای مختلف (مثلاً Raspberry PI 1، 2، 3، 4 و غیره)، عملکرد Raspberry PI به طور مداوم بهبود یافته است تا نیازهای همه چیز را از یادگیری پایه گرفته تا توسعه پروژههای پیچیده برآورده کند. پشتیبانی جامعه آن نیز بسیار فعال است و آموزشهای فراوان، نمونههای پروژه و منابع نرمافزاری فراوانی را ارائه میدهد که شروع و خلاقیت را برای کاربران آسان میکند.
از کجا میتوان رزبری پای خرید؟
ما با نمایندگان مجاز Raspberry PI همکاری میکنیم تا طیف کاملی از محصولات Raspberry PI را ارائه دهیم.
رزبری پای ۴ مدل B (Raspberry Pi 4 Model B) نسل چهارم خانواده رزبری پای، یک میکروکامپیوتر با کارایی بالا و قیمت پایین است. این کامپیوتر با یک پردازنده چهار هستهای ۶۴ بیتی ARM Cortex-A72 با فرکانس ۱.۵ گیگاهرتز (تراشه Broadcom BCM2711) عرضه میشود که قدرت پردازش و عملکرد چندوظیفگی را به میزان قابل توجهی افزایش میدهد. رزبری پای ۴B از حداکثر ۸ گیگابایت رم LPDDR4 پشتیبانی میکند، دارای پورت USB 3.0 برای انتقال سریعتر دادهها است و برای اولین بار، رابط برق USB Type-C را برای شارژ و تغذیه سریعتر معرفی میکند.
این مدل همچنین دارای دو رابط Micro HDMI است که میتوانند همزمان ویدئو با وضوح 4K را به دو مانیتور منتقل کنند و آن را برای ایستگاههای کاری کارآمد یا مراکز چندرسانهای ایدهآل میکنند. اتصال بیسیم یکپارچه شامل وایفای دو بانده 2.4/5 گیگاهرتز و بلوتوث 5.0/BLE است که اتصال انعطافپذیر شبکه و دستگاه را تضمین میکند. علاوه بر این، Raspberry PI 4B پین GPIO را حفظ کرده و به کاربران امکان میدهد انواع حسگرها و محرکها را برای توسعه گسترده متصل کنند و آن را برای یادگیری برنامهنویسی، پروژههای اینترنت اشیا، رباتیک و انواع برنامههای خلاقانه DIY ایدهآل میکند.
رزبری پای ۵ جدیدترین پرچمدار خانواده رزبری پای است و جهش بزرگ دیگری را در فناوری محاسبات تک بردی نشان میدهد. رزبری پای ۵ به یک پردازنده چهار هستهای ۶۴ بیتی پیشرفته Arm Cortex-A76 با فرکانس حداکثر ۲.۴ گیگاهرتز مجهز شده است که عملکرد پردازش را در مقایسه با رزبری پای ۴، ۲ تا ۳ برابر بهبود میبخشد تا نیازهای محاسباتی سطوح بالاتر را برآورده کند.
از نظر پردازش گرافیکی، این دستگاه دارای یک تراشه گرافیکی داخلی ۸۰۰ مگاهرتزی VideoCore VII است که عملکرد گرافیکی را به طور قابل توجهی افزایش میدهد و از برنامهها و بازیهای بصری پیچیدهتر پشتیبانی میکند. تراشه پل جنوبی که به تازگی توسط خود شرکت توسعه داده شده است، ارتباطات ورودی/خروجی را بهینه کرده و راندمان کلی سیستم را بهبود میبخشد. Raspberry PI 5 همچنین دارای دو پورت MIPI چهار کاناله ۱.۵ گیگابیت بر ثانیه برای دوربینها یا نمایشگرهای دوگانه و یک پورت PCIe 2.0 تک کاناله برای دسترسی آسان به لوازم جانبی با پهنای باند بالا است.
به منظور تسهیل کاربران، Raspberry PI 5 مستقیماً ظرفیت حافظه را روی مادربرد مشخص میکند و یک دکمه پاور فیزیکی برای پشتیبانی از سوئیچ با یک کلیک و عملکردهای آماده به کار اضافه میکند. این محصول در نسخههای ۴ گیگابایتی و ۸ گیگابایتی به ترتیب با قیمت ۶۰ و ۸۰ دلار در دسترس خواهد بود و انتظار میرود در پایان اکتبر ۲۰۲۳ به فروش برسد. این محصول با عملکرد برتر، مجموعه ویژگیهای پیشرفته و قیمت همچنان مقرون به صرفه، پلتفرم قدرتمندتری را برای آموزش، علاقهمندان، توسعهدهندگان و برنامههای کاربردی صنعتی فراهم میکند.
ماژول محاسباتی رزبری پای ۳ (CM3) نسخهای از رزبری پای است که برای کاربردهای صنعتی و سیستمهای تعبیهشده طراحی شده است. این ماژول، نسخهای ارتقا یافته از CM1 است و از همان پردازنده رزبری پای ۳، یعنی Broadcom BCM2837، با فرکانس ۱.۲ گیگاهرتز استفاده میکند که عملکرد CPU را به طور قابل توجهی بهبود میبخشد و حدود ۱۰ برابر CM1 اصلی است. CM3 با ۱ گیگابایت رم عرضه میشود و گزینههای ذخیرهسازی انعطافپذیرتری را در دو نسخه ارائه میدهد: نسخه استاندارد با ۴ گیگابایت فلش eMMC ارائه میشود، در حالی که نسخه Lite فلش eMMC را حذف کرده و به جای آن، رابط توسعه کارت SD را ارائه میدهد و به کاربران امکان میدهد راهحلهای ذخیرهسازی را در صورت نیاز سفارشی کنند.
ماژول اصلی CM3 به اندازه کافی کوچک است که مستقیماً در یک برد مدار سفارشی جاسازی شود و آن را برای پروژههایی که از نظر فضا محدود هستند یا به پیکربندیهای ورودی/خروجی خاصی نیاز دارند، ایدهآل میکند. همچنین از انواع رابطهای پرسرعت، از جمله GPIO، USB، MicroUSB، CSI، DSI، HDMI و Micro-SD پشتیبانی میکند و با بارگذاری حاملهای مختلف، میتواند به راحتی عملکرد خود را گسترش داده و با سناریوهای کاربردی مختلف، مانند کنترل صنعتی، تابلوهای دیجیتال، پروژههای اینترنت اشیا و موارد دیگر سازگار شود. CM3 ویژگیهای عملکرد هزینه سری Raspberry PI را حفظ میکند و در عین حال پایداری و قابلیت اطمینان را در محیطهای صنعتی افزایش میدهد.
ماژول محاسباتی Raspberry PI 4 (CM4) نسل چهارم از خانواده ماژولهای محاسباتی Raspberry PI است که برای برنامههای تعبیهشده و طراحی صنعتی بهینه شده است. CM4 بهبودهای قابل توجه عملکرد و انعطافپذیری بیشتری نسبت به مدل قبلی خود، CM3+، ارائه میدهد. این ماژول، پردازنده قدرتمندتر Broadcom BCM2711 را که از معماری چهار هستهای ARM Cortex-A72 استفاده میکند، با سرعت کلاک تا 1.5 گیگاهرتز و پشتیبانی از محاسبات 64 بیتی، ادغام میکند و سرعت پردازش و قابلیتهای چندوظیفگی را به میزان قابل توجهی افزایش میدهد.
CM4 در پیکربندیهای حافظه متنوعی، از ۱ گیگابایت تا ۸ گیگابایت رم LPDDR4، برای پاسخگویی به نیازهای سناریوهای مختلف کاربرد موجود است. از نظر ذخیرهسازی، هم نسخه استاندارد با حافظه eMMC و هم نسخه Lite با یا بدون حافظه داخلی در دسترس هستند. کاربران میتوانند بر اساس نیازهای پروژه، یک راهکار ذخیرهسازی را انتخاب کنند. این ماژول همچنین یک رابط PCIe را معرفی میکند که از سرعتهای Gen2x1 پشتیبانی میکند و امکان دسترسی به دستگاههای توسعه پرسرعت مانند SSDS، کارتهای شبکه بیسیم (از جمله ماژولهای ۵G) یا کارتهای شتابدهنده GPU را فراهم میکند.
CM4 طراحی ماژولار دارد که امکان اتصال به برد حامل را از طریق کانکتورهای با چگالی بالا فراهم میکند تا رابطهای متنوعی از جمله GPIO، USB (از جمله USB 3.0)، اترنت (گیگابیت یا 2.5G)، Wi-Fi، بلوتوث 5.0، DisplayPort و HDMI را گسترش دهد. این ویژگیها آن را به پلتفرمی ایدهآل برای همه چیز از اینترنت اشیا صنعتی، محاسبات لبه، تابلوهای دیجیتال گرفته تا پروژههای سفارشی سطح بالا تبدیل میکند. اندازه جمع و جور و عملکرد قدرتمند آن، همراه با منابع غنی و پشتیبانی جامعه از اکوسیستم Raspberry PI، CM4 را به راهکار انتخابی برای توسعهدهندگان و تولیدکنندگان تبدیل میکند.
برد ورودی/خروجی Raspberry PI Compute Module 4 یک برد پشتیبان توسعهیافته است که بهطور خاص برای Compute Module 4 (CM4) طراحی شده است تا رابطهای خارجی لازم و قابلیتهای توسعه را برای تبدیل ماژول اصلی CM4 به یک برد توسعه کامل یا ادغام مستقیم در محصول نهایی فراهم کند. برد ورودی/خروجی از طریق یک رابط با چگالی بالا به ماژول CM4 متصل میشود و قابلیتهای قدرتمند CM4 را در معرض نمایش قرار میدهد.
Raspberry PI Pico یک برد توسعه میکروکنترلر کمهزینه و با کارایی بالا است که توسط بنیاد Raspberry PI در سال 2021 برای پر کردن شکاف موجود در خانواده میکروکنترلرهای Raspberry PI عرضه شد. Pico بر اساس طراحی تراشه RP2040 خود Raspberry PI ساخته شده است که یک پردازنده دو هستهای ARM Cortex-M0+ با فرکانس 133 مگاهرتز، 264 کیلوبایت SRAM و 2 مگابایت حافظه فلش را در خود جای داده است.
برد توسعهی Sense HAT رزبری پای، یک برد توسعهی همهکاره است که بهطور خاص برای رزبری پای طراحی شده است تا قابلیتهای آگاهیبخشی و تعامل محیطی را برای آموزش، آزمایش و انواع پروژههای خلاقانه فراهم کند. Sense HAT دارای ویژگیهای کلیدی زیر است:
ماتریس LED RGB 8x8: میتواند برای نمایش متن، گرافیک یا انیمیشن برای افزودن بازخورد بصری به پروژه استفاده شود.
جویاستیک پنجطرفه: جویاستیکی شبیه به گیمپد که شامل یک دکمه مرکزی و چهار کلید D است که میتوانند برای کنترل بازی یا به عنوان یک دستگاه ورودی کاربر استفاده شوند.
حسگرهای داخلی: ژیروسکوپ، شتابسنج، مغناطیسسنج (برای ردیابی حرکت و ناوبری) و همچنین حسگرهای دما، فشار هوا و رطوبت برای نظارت بر شرایط محیطی و حرکت فیزیکی.
پشتیبانی نرمافزاری: این شرکت رسمی، یک کتابخانه نرمافزاری غنی ارائه میدهد که از دسترسی آسان به تمام عملکردهای سختافزاری با استفاده از زبانهایی مانند پایتون پشتیبانی میکند و برنامهنویسی و خواندن دادهها را ساده و سریع میسازد.
ابزارهای آموزشی: اغلب در آموزش STEM (علوم، فناوری، مهندسی و ریاضی) برای کمک به دانشآموزان در یادگیری برنامهنویسی، اصول فیزیک و تجزیه و تحلیل دادهها از طریق یادگیری عملی استفاده میشود.
Raspberry Pi Zero 2 W یک برد میکروکامپیوتر است که توسط بنیاد Raspberry Pi به عنوان نسخه ارتقا یافته Raspberry PI Zero W معرفی شده و در اکتبر 2021 منتشر شده است. ویژگیهای اصلی آن عبارتند از:
ارتقاء پردازنده: ارتقاء از پردازنده تک هستهای ARM11 به پردازنده چهار هستهای Cortex-A53 (تراشه BCM2710A1) به طور قابل توجهی عملکرد محاسباتی را بهبود میبخشد و سریعتر اجرا میشود.
کوچک نگه دارید: اندازه جمع و جور سری Zero برای پروژههای تعبیهشده و برنامههای کاربردی با فضای محدود همچنان ادامه دارد.
اتصال بیسیم: شبکههای محلی بیسیم (Wi-Fi) و عملکردهای بلوتوث داخلی، مانند Zero W، از دسترسی بیسیم به اینترنت و اتصال به دستگاههای بیسیم پشتیبانی میکنند.
عملکرد بالا و مصرف کم برق: عملکرد بالا را با ویژگیهای کممصرف پایدار Raspberry PI برای پروژههای سیار یا باتریدار ترکیب کنید.
سازگاری با GPIO: سازگاری با رابط GPIO چهل پین خانواده Raspberry PI را برای دسترسی آسان به انواع بردهای توسعه و سنسورها حفظ میکند.
رزبری پای زیرو دبلیو (Raspberry Pi Zero W) یکی از جمعوجورترین و مقرونبهصرفهترین اعضای خانواده رزبری پای است که در سال ۲۰۱۷ منتشر شد. این مدل، نسخه ارتقا یافته رزبری پای زیرو است و بزرگترین پیشرفت آن، ادغام قابلیتهای بیسیم، از جمله وایفای و بلوتوث است، از این رو نام آن را زیرو دبلیو (W مخفف بیسیم) گذاشتهاند. ویژگیهای اصلی آن عبارتند از:
اندازه: یک سوم اندازه یک کارت اعتباری، بسیار قابل حمل برای پروژههای تعبیهشده و محیطهای با فضای محدود.
پردازنده: مجهز به پردازنده تک هستهای BCM2835، با فرکانس ۱ گیگاهرتز، مجهز به ۵۱۲ مگابایت رم.
اتصال بیسیم: وایفای داخلی 802.11n و بلوتوث 4.0، فرآیند دسترسی به اینترنت بیسیم و اتصال دستگاههای بلوتوث را ساده میکنند.
رابط: پورت mini HDMI، پورت micro-USB OTG (برای انتقال داده و منبع تغذیه)، رابط تغذیه اختصاصی micro-USB، و همچنین رابط دوربین CSI و سر GPIO 40 پین، پشتیبانی از انواع افزونهها.
طیف گسترده کاربردها: به دلیل اندازه کوچک، مصرف کم انرژی و ویژگیهای جامع، اغلب در پروژههای اینترنت اشیا، دستگاههای پوشیدنی، ابزارهای آموزشی، سرورهای کوچک، کنترل ربات و سایر زمینهها استفاده میشود.
برد توسعه PoE+ HAT رزبری پای، یک برد توسعه است که به طور خاص برای رزبری پای طراحی شده است و برق و انتقال داده را از طریق کابل اترنت، مطابق با استاندارد IEEE 802.11at PoE+، فراهم میکند. ویژگیهای کلیدی PoE+ HAT عبارتند از:
انتقال یکپارچه برق و داده: به Raspberry PI اجازه میدهد تا برق را از طریق کابل اترنت استاندارد دریافت کند، در حالی که ارتباط داده پرسرعت، نیاز به آداپتور برق خارجی را از بین میبرد.
پشتیبانی از توان بالا: در مقایسه با PoE سنتی، PoE+ HAT میتواند تا 25 وات توان را برای تأمین نیازهای بالاتر Raspberry PI و لوازم جانبی آن فراهم کند.
سازگاری: طراحی شده برای کار با مدلهای خاص خانواده Raspberry PI، که سازگاری فیزیکی و الکتریکی خوب و سهولت نصب و استفاده را تضمین میکند.
کابلکشی ساده: به ویژه برای نصب در محیطهایی که دسترسی به پریز برق دشوار است یا جایی که میخواهید شلوغی کابلها را کاهش دهید، مانند سیستمهای نظارتی سقفی، تابلوهای دیجیتال یا گرههای پروژه اینترنت اشیا، مناسب است.
طراحی دفع حرارت: با در نظر گرفتن کاربردهای توان بالا، PoE+ HAT معمولاً شامل یک راهحل مؤثر دفع حرارت است تا اطمینان حاصل شود که Raspberry PI حتی در هنگام دریافت ورودیهای توان بالاتر، همچنان میتواند به طور پایدار کار کند.