Raspberry Pi

Seit 2012 begeistert das Raspberry Pi die Technikwelt. Der Einplatinencomputer in Kreditkartengröße steht nicht für High-End-Hardware, sondern präsentiert für einen erschwinglichen Preis Hardware, die sich hervorragend zum Experimentieren und Programmieren eignet. Die aktuelle Generation der Mini-Computer wird vom Raspberry Pi 4 und dem Pi Zero vertreten.

Raspberry Pi – Der Einplatinencomputer zum Experimentieren

Der Raspberry Pi ist ein Mini-Computer der britischen Raspberry Pi Foundation. Der 2012 veröffentlichte kompakte Einplatinencomputer ist besonders beliebt bei Tüftlern, auch weil er für kleines Geld in verschiedensten Varianten im Handel erhältlich ist. Mit mehr als 17 Millionen verkauften Einzelgeräten bis Ende 2017 ist das Raspberry Pi ein voller Erfolg. Die Technologie des Raspberry Pi bildet die Grundlage für viele hobbymäßige und professionelle Tüfteleien: ob als günstiger Zweitrechner, Mediacenter oder Emulationsmaschine - die wandlungsfähige Hardware des Raspberry Pi bietet viele Anwendungsmöglichkeiten. Das neueste Modell ist der 2016 veröffentlichte Raspberry Pi 3.

Raspberry Pi Foundation und Raspberry Pi Trading

Die Idee zum Raspberry Pi entstand durch die Raspberry Pi Foundation, eine Wohltätigkeitsorganisation aus dem britischen Cambridge. 2009 wurde die Organisation mit dem Ziel gegründet, dem Studium der Informatik und verwandten Themenbereichen zu neuer Popularität zu verhelfen und entsprechende Projekte zu fördern. Im Dunstkreis dieser Organisation entstand 2012 das erste Raspberry Pi. Während die organisatorische und ideologische Komponente des beliebten Computers auf die Raspberry Pi Foundation zurückgeht, ist für die eigentliche Entwicklung der Technologie eine zweite eng verbundene Organisation verantwortlich: Raspberry Pi Trading.

Raspberry Pi Philosophie: die Idee dahinter

Da zur Zeit der Gründung der Raspberry Pi Foundation die Zahlen von Studienanfängern in der Informatik an der Universität Cambridge rückläufig waren und die Programmierkenntnisse von Studienanfängern immer schwächer wurden, entschied sich die Organisation, mit leicht zugänglicher Hardware auf diese Entwicklung zu antworten. Die günstige Technologie des Raspberry Pi sollte Nachwuchsinformatiker dazu inspirieren, wie zur Ursprungszeit der Heimcomputer mehr mit der Hardware zu experimentieren. Die Verkaufszahlen zeigen, dass dieses Konzept mehr als aufgegangen ist.

Raspberry Pi Geschichte: die Entwicklung

Bereits im Jahr 2006 versuchte sich der Brite Eben Upton, ein späterer Mitbegründer der Raspberry Pi Foundation, an der Entwicklung von Einplatinencomputern – ein kompaktes Computersystem, das alle elementaren elektronischen Komponenten auf einer Leiterplatte vereint. Jahre später erst sollte durch den Erfolg der Smartphones eine günstige Realisierung eines solchen Computers erfolgen. Beginn 2012 wurde das erste Raspberry Pi veröffentlicht: bereits das Modell A war nicht größer als eine Kreditkarte und realisierte damit bereits ein Markenzeichen des Raspberry Pi.

Das spätere Modell B konnte bereits auf 512 MB Arbeitsspeicher zurückgreifen. 2013 erschien das Kameramodul für den Einplatinencomputer, ein Jahr darauf wurde das Raspberry Pi Compute Module veröffentlicht, das im Grunde dem Modell A ähnelte, jedoch auf 4 GB eMMC-Flashspeicher zurückgreifen konnte. Im Juli 2014 feierte das Modell B+ Premiere, das auf weitere Ports zurückgreifen und eine bessere Audiowiedergabe vorweisen konnte. Wenige Monate später sollte ein Modell A+ erscheinen, eine preisgünstigere und kompaktere Alternative zum Modell B+.

Eine neue Generation des Raspberry Pi wurde 2015 eingeleitet, als das Raspberry Pi 2 der Variante B der Weltöffentlichkeit vorgestellt wurde: zu den nennenswerten Neuerungen zählen 1 GB Arbeitsspeicher und ein Quad-Core mit einer Taktfrequenz von 900 MHz. Eine äußerst kompakte und günstige Variante des Raspberry Pi stellte der im gleichen Jahr veröffentlichte Raspberry Pi Zero dar, der einen Mini-HDMI-Anschluss mit einem Prozessor inklusive 1 GHz Taktung verband. 2017 erschien mit dem Raspberry Pi Zero W eine überarbeitete Version des Modells. 2016 hingegen war das Jahr des Raspberry Pi 3: unter der Haube befand sich ein Quad-Core-Prozessor der inklusive der anderen Komponenten, je nach Anwendungsbereich, bis zu 10 Mal so schnell wie der Raspberry Pi 1 und etwa 80% schneller als das Raspberry Pi 2 arbeiten soll. Der aktuellste Raspberry Pi 4 feierte Mitte 2019 seinen Einstand, und mit mehr Leistung sowie schnellen Schnittstellen zeigt er sich als Nonplusultra der Mini-Computer.

Raspberry Pi Anwendungsgebiete: wofür man einen Raspberry Pi verwenden kann

Seine Popularität verdankt der Raspberry Pi der Vielfalt seiner möglichen Einsatzgebiete. Durch die kompakte Kreditkartengröße wird der Einplatinencomputer zur universell verwendbaren Hardware. Experimentierfreudige Informatiker und Bastler entdecken immer neue Möglichkeiten, den Raspberry Pi einzusetzen. Hier sind einige mögliche Anwendungsbereiche:

• Raspberry Pi Desktop-PC: aus dem Raspberry Pi lässt sich ein funktionstüchtiger Computer für den Desktop zusammenbauen. Wer das Raspberry Pi durch eine Stromquelle, eine SD-Karte und zusätzlichen Speicher ergänzt, kann sich, zumindest für einfache Schreib- und Programmieranwendungen, einen günstigen Budget-Rechner zusammenbauen, der per kostenlosem und offiziellem auf Debian basierendem Betriebssystem Namens Raspbian zum Laufen gebracht werden kann.

• Raspberry Pi Mediacenter: mit entsprechender Software kann der Raspberry Pi zum Media-Center umfunktioniert werden. Zum Beispiel, um in Eurem Heimkino Audio-, Video- und Foto-Dateien von verschiedenen Speichermedien wie einer externen Festplatte abzuspielen oder aber auch, um Dienste für Musik-Streaming wie Spotify oder Video-Streaming wie Netflix zu nutzen. Das Raspberry Pi Mediacenter wird üblicherweise durch eine auf Kodi basierende Distribution umgesetzt, einer freien Mediaplayer-Software, die ehemals als Media Center auf der Spielekonsole Xbox genutzt wurde. Diese erlaubt es mit der richtigen Konfiguration Videos, Audiodateien oder Bilder zu speichern bzw. wiederzugeben.

• Raspberry Pi Retro-Gaming und Emulation: besonderer Popularität erfreut sich der Raspberry Pi bei der Emulation von älteren Videospielen, meist Klassikern, und die Umwandlung der Hardware in portable Gaming-Maschinen, Handhelds oder Arcade-Automaten in Miniaturform. Hierbei handelt es sich allerdings, je nach Projekt, um eine legale Grauzone, bei der Ihr Euch vorher über die rechtlichen Rahmenbedingungen informieren solltet.

• Raspberry Pi Kamera-Anwendungen: auch mit dem Kameramodul des Raspberry Pis lässt sich so einiges anstellen. So können aus dem Raspberry Pi Kameras wie eine Stop-Motion-Kamera oder eine Time-Lapse-Kamera erstellt werden. Auch die Umsetzung eines digitalen Bilderrahmens ist möglich. Anleitungen dazu findet Ihr auf einschlägigen Webseiten und in Fachmagazinen.

• Raspberry Pi Server: die Hardware des Raspberry Pi erlaubt es zugleich, sie in zahlreiche Servervarianten umzuwandeln. Zu den möglichen Realisierungen zählt zum Beispiel ein kabelloser Server für Drucker oder ein Webserver zum Hosten der eigenen Webseite.

• Raspberry Pi und Smart Home: für wenig Geld könnt Ihr eine Raspberry Pi Smart Home Bedienung basteln, um beispielsweise Eure Beleuchtung zu steuern. Dafür wird in der Regel die Software FHEM eingesetzt.

• Raspberry Pi als Programmier-Maschine: oder man ignoriert all diese teils exotischen Varianten und verwendet den Raspberry Pi gemäß der eigentlichen Hardware-Idee der Raspberry Pi Foundation als Programmier-Maschine. So gibt es für das Raspberry Pi variantenreiche Tools, Programme und Betriebssysteme, die man zum Programmieren und Experimentieren verwenden kann.

Raspberry Pi 3: die dritte Generation des Einplatinencomputers

Das Raspberry Pi 3, Vorgänger des aktuellen Modells, kam 2016 auf den Markt und ist mittlerweile in zwei Varianten erhältlich. Die erste Version der dritten Generation heißt Raspberry Pi 3 Modell B und kann folgende Hardware vorweisen:

• Quad-Core Broadcom BCM2837 64-Bit mit einer Taktrate von 1,2 GHz

• 1 GB LPDDR2 SDRAM

• 4 USB 2.0 Ports

• 4-poliger Klinkenstecker (inklusive Stereo-Ausgang, Composite-Video)

• HDMI-Anschluss

• Micro-SD-Steckplatz

• IEEE 802.11.b/g/n/ac WLAN

• Bluetooth 4.2

Ergänzt wurde dieses frühe Modell durch eine überarbeitete Variante Raspberry Pi 3 Modell B+, die auf folgende Hardware zurückgreift:

• Quad-Core Broadcom BCM2837B0 64-Bit mit einer Taktrate von 1,4 GHz

• 1 GB LPDDR2 SDRAM

• 4 USB 2.0 Ports

• 4-poliger Klinkenstecker (inklusive Stereo-Ausgang, Composite-Video)

• HDMI-Anschluss

• Micro-SD-Steckplatz

• IEEE 802.11.b/g/n/ac WLAN

• Bluetooth 4.2

Gegenüber dem Vorgängermodell besticht das Raspberry Pi 3 Modell B+ mit einer etwas schnelleren CPU sowie einem Gigabit-Ethernet, die Bauform hat sich dabei nicht verändert.

Raspberry Pi 4: mehr Power, 2x HDMI und 4K-Fähigkeit

Seid Juni 2019 sind auch die Spezifikationen des neuen Raspberry Pi 4 bekannt, und diese haben es in sich, denn nicht nur kleine Änderungen wurden vollzogen, der Mini-PC hat gleich einen richtig großen Leistungssprung gemacht. Neben USB 3.0 und zwei Micro-HDMI-Anschlüssen, hat er (endlich) mehr RAM und einen neuen SoC bekommen.

Vor allem der Prozessor zeigt sich leistungsstark, denn der verbaute Broadcom BCM2711 kommt mit 4 Kernen und einer Taktrate von 1,5 Ghz, verdreifacht damit seine Leistung im Vergleich zum 3er Modell. Besonders interessant für alle, die einen Raspberry Pi 4 als Media-Player für ihr Heimkino nutzen wollen: der neue Prozessor kann mit 4K-Videos (H.265, 2160p60) umgehen und diese mit 60 Hz an 1 oder mit je 30 Hz an 2 HDMI-Anschlüssen wiedergeben. Damit eignet er sich auch als Quelle für einen modernen 4K Fernseher.

Die technischen Daten des Raspberry Pi 4 im Detail:

• Quad-Core Broadcom BCM2711, 4 x ARM Cortex-A72 mit max 1,5 GHz

• 1, 2 oder 4 GB LPDDR4-1866 RAM

• 2 USB 3.0 Ports sowie 2 USB 2.0

• 2 Micro-HDMI

• Bluetooth 5.0

• Gigabit Ethernet

• Dual-Band 802.11ac WLAN

• Audio-Klinke + Video-Out

• 1 USB-C für Netzteil

• Slot für 1 microSD Karte

Damit hat der Raspi 4 nicht nur seine Medien-Fähigkeiten verbessert, dank USB 3.0 und Gigabit Ethernet sind auch die Server-Qualitäten stark gestiegen. Und trotz starker Hardware-Verbesserungen schluckt er unter Last maximal 7,6 Watt, was nur geringfügig mehr als der Raspberry Pi 3 B+ ist, der 7 Watt unter Last verbrauchte. Auch die Kompabilität soll nach Entwickler-Angaben trotz gravierender Änderungen nicht gelitten haben, denn sie versprechen maximale Kompabilität mit den Vorgängermodellen und der entsprechenden Software.

heise online: "Erste Benchmarks - das kann der Raspberry Pi 4!"

Raspberry Pi Zero: die günstige Mini-Variante

Für das unterste Preissegment wurde das besonders kompakte Raspberry Pi Zero entwickelt, das 2015 das erste Mal veröffentlicht wurde. Zu den größten Unterschieden gegenüber dem Raspberry Pi 3 gehört die CPU, die in diesem Fall auf einen einzelnen Kern zurückgreift. Gleichzeitig ist der Raspberry Pi Zero etwa halb so groß wie das klassische Modell A+. Folgende Hardware ist im Raspberry Pi Zero verbaut:

• Ein Single-Core mit einer Taktrate von 1 GHz

• 512 MB LPDDR2 SDRAM

• Mini-HDMI

• Micro-USB-Port (OTG-fähig)

• Weiteres Micro-USB für das Netzteil

• Composite-Videoausgang

Ende Februar 2017 wurde ergänzend das Raspberry Pi Zero W auf den Markt gebracht. Während die eigentliche Hardware der Originalversion gleicht, kann das Zero W mit zusätzlichen Verbindungsoptionen punkten: 802.11 b/g/n WLAN, Bluetooth 4.1 und BLE (Bluetooth Low Energy).

Raspberrypi.org: die offizielle Webseite der Raspberry Pi Foundation

Informationen rund um das Raspberry Pi lassen sich auf www.raspberrypi.org entdecken, der offiziellen Webseite der Raspberry Pi Foundation. Dort erhaltet Ihr eine Übersicht über die Technologien und Projekte der Organisation. News und Updates zum Raspberry Pi werden im Blog vorgestellt, offizielle Downloads hingegen, darunter das Betriebssystem Raspbian und die Out-of-the-Box-Software NOOBS, gibt es in der Download-Rubrik. Möchtet Ihr offizielle Hilfestellungen, so könnt Ihr im Abschnitt Help zahlreiche auf englisch verfasste Guides zur Hardware, Software und den Add-Ons entdecken. Die offizielle Webseite eignet sich hervorragend für einen ersten Einblick in das Thema Raspberry Pi.

Raspberry Pi Geek: das Fachmagazin für den Raspberry Pi

Wer die Möglichkeiten des Rapsberry Pi erkunden möchte oder nach Inspiration sucht, gehört zur Zielgruppe des Fachmagazins Raspberry Pi Geek. Blättert Ihr durch das Magazin, so werdet Ihr auf Anleitungen, Hintergrundberichte sowie Tipps und Tricks stoßen, die sich mit dem beliebten Einplatinencomputer beschäftigen. Seit 2013 ist das Magazin im Handel zu entdecken, mittlerweile erscheint die Raspberry Pi Geek alle zwei Monate.

Jede Ausgabe beschäftigt sich mit einem eigenen Themenkomplex – so geht es mal ums Programmieren, in einer anderen Veröffentlichung ums Raspberry Pi 4, "Smarte Hacks" oder schließlich um Betriebssysteme. Sucht Ihr Produkte und Dienstleistungen rund um das Raspberry Pi, lohnt es sich, einen Blick in den Geek Bazar des Magazins zu werfen. Zieht Ihr eine digitale Version des Magazins vor, könnt Ihr diese über die Verlinkung auf der offizielle Webseite von Raspberry Pi Geek kaufen.

Raspberry Pi Angebote: den Mini-Computer günstig im Internet kaufen

Neben Fachhändlern wie den unten genannten Rasppishop könnt Ihr den Raspberry Pi und passendes Zubehör auch bei Anbietern wie Alternate, Conrad, reichelt elektronik oder notebooksbilliger.de entdecken. Bereits ohne Vergünstigungen besticht die Hardware mit besonders niedrigen Preisen: einen Pi 4 mit 1 GB findet Ihr für unter 40 €, und selbst der Raspberry Pi 4 mit 4 GB RAM liegt bei Angeboten nur knapp über günstigen 50 €. Möchtet Ihr trotzdem zusätzlich sparen, solltet Ihr an den bekannten Rabatttagen des Jahres bei den spezialisierten Anbieten vorbeischauen: einige Shops bieten am Black Friday oder Cyber Monday Elektronik wie den Raspberry Pi besonders günstig an.

Rasppishop: der Fachhändler für Einplatinencomputer

Es ist wenig verwunderlich, dass sich durch den Erfolg des Raspberry Pi Fachhändler gegründet haben, die ihr ganzes Sortiment auf das Raspberry Pi ausrichten. Zu den bekanntesten innerhalb Deutschlands zählt der Rasppishop. Der offizielle Reseller kümmert sich online seit 2013 um den Verkauf von Raspberry Pis. Zum Kundenkreis zählen nicht nur Privat- sowie Gewerbekunden, auch öffentliche Einrichtungen, Schulen, Universitäten und Forschungseinrichtungen greifen gerne auf das Sortiment des Rasspishops zurück.

Entsprechend findet Ihr im Shop die eigentlichen Raspberry-Pi-Boards, darunter der Raspberry Pi 4 sowie ältere Boards wie den Raspberry Pi 3 oder Pi Zero. Für Bastler bietet der Shop Erweiterungen, Adapter und Addons an, um die Funktionen des Raspberry Pis ausreizen zu können. Auch Rapsberry Pi Zubehör wie Jumperkabel, Fernbedienungen und Fachzeitschriften sind im Rasspishop zu entdecken. Nicht zuletzt könnt Ihr Raspberry Pi 4 Gehäuse mit verschiedensten Designs, Raspberry Pi 4 Starter Bundles, Raspberry Pi 4 Netzteile oder Raspberry Pi Displays bestellen.

Raspberry Pi Zubehör: Erweiterungsplatinen, Gehäuse und Laptop-Kits

Essentielles Elektronikzubehör für Euer Raspberry Pi findet Ihr, wie bereits erwähnt, in den oben genannten Shops. Elektronikfachhändler wie Conrad sind für leidenschaftliche Bastler gerüstet: neben Erweiterungsplatinen findet Ihr dort Gehäuse für verschiedenste Modelle, wie das transparente RB-Case für das Raspberry Pi B+. Verbindungskabel, Linker-Kits und Gamestation Maker sind ebenfalls im Sortiment zu entdecken. Möchtet Ihr aus Eurem Pi einen funktionstüchtiges Notebook machen, so könnt Ihr Euch nach einem DIY Laptop-Kit von pi-top umschauen (auch bei eBay und Amazon erhältlich), die jedoch vergleichsweise teuer sind.

Fragen und Antworten zum Raspberry Pi

Muss man Programmieren können, um den Raspberry Pi zu nutzen?

Natürlich sollte man eine gewisse Technikaffinitität mitbringen, um mit dem Raspberry Pi Projekte zu realisieren. Welchen Grad an Programmierfähigkeit man darüber hinaus benötigt, hängt allerdings vom jeweiligen Projekt ab. Für einfache Projekte gibt es im Internet übersichtliche Anleitungen, welche die Umsetzung der jeweiligen Ideen mit ein wenig Geduld auch ohne große Programmierkenntnisse möglich machen. Zudem gibt es viele leicht zugängliche für das Pi optimierte Software. Wer jedoch komplexe Projekte wie Tische mit Tetris-Platten oder Wetterbalons im Weltraum realisieren möchte, sollte entsprechende Programmierkenntnisse mitbringen. Genau dafür wurde übrigens der Raspberry Pi von der Raspberry Pi Foundation geschaffen: um Programmieren zu lernen und die Funktionsweisen von Computern zu verinnerlichen.

Was sind die besten Raspberry-Pi-Projekte?

Das digitale Fachmagazin t3n hat die faszinierendsten Projekte rund um das Raspberry Pi gesammelt, aber auch weitere Möglichkeiten finden sich überall im Netz. So wurde auf Basis des Einplatinencomputers ein interaktives Display zum Tetris-Spielen in einen Ikea-Tisch integriert, was auch in ähnlicher Weise als "Smart Mirror" umgesetzt wurde. Auch Ambilights werden gern mit dem Raspberry Pi umgesetzt, um das Filmerlebnis auf dem eigenen Fernseher zu erweitern. Findige Tüftler haben es geschafft, aus LEGO und dem Raspberry Pi einen Supercomputer herzustellen. Und der Brite Dave Akerman verwendete die Hardware gar dazu, mit einem Wetterballon in 40 Kilometern Höhe Daten aus dem Weltraum zu sammeln. All diese Beispiele zeigen, welche Vielseitigkeit der Raspberry Pi besonders kreativen Tüftlern und Programmierern bieten kann.

"TURN ON: Spieglein, Spieglein an der Wand // Smart Mirror - TURN ON Tech"

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