Вы когда-нибудь мечтали о том, чтобы иметь свой собственный компьютер, который можно было бы подключить к любому монитору, клавиатуре и мыши, а также использовать для разных целей: от обучения программированию до создания собственных проектов в области электроники, робототехники или интернета вещей? Если да, то вы наверняка слышали о Raspberry Pi - миниатюрном одноплатном компьютере, который стоит всего несколько тысяч рублей, но при этом обладает достаточной мощностью и функциональностью для решения множества задач. А если нет, то мы расскажем вам о том, что такое Raspberry Pi 4 - самая новая и продвинутая модель этого удивительного устройства.
Что такое Raspberry Pi 4?
Raspberry Pi 4 - это четвертое поколение мини-компьютеров Raspberry Pi, которые были созданы в 2012 году британской некоммерческой организацией Raspberry Pi Foundation с целью популяризации обучения информатике и программированию в школах и среди любителей. С тех пор Raspberry Pi стал одним из самых популярных и востребованных продуктов в мире DIY (Do It Yourself - сделай сам), а также нашел применение в различных профессиональных и научных областях.
Raspberry Pi 4 представляет собой небольшую плату размером примерно с кредитную карту (85 x 56 x 17 мм), на которой расположены все необходимые компоненты для работы компьютера: процессор, оперативная память, графический ускоритель, контроллеры USB, Ethernet, Wi-Fi, Bluetooth, HDMI, аудио и видео выходы, слот для карты памяти microSD и 40-пиновый разъем GPIO (General Purpose Input/Output - универсальный ввод-вывод) для подключения различных датчиков, модулей и устройств. Для запуска Raspberry Pi 4 нужно подключить его к источнику питания (5В/3А через USB-C), монитору (через HDMI или micro-HDMI), клавиатуре и мыши (через USB или Bluetooth), а также вставить карту памяти с операционной системой (например, Raspbian - специальная версия Linux для Raspberry Pi).
Чем Raspberry Pi 4 лучше предыдущих моделей?
Raspberry Pi 4 является значительным улучшением по сравнению с предыдущими моделями Raspberry Pi 3B+ и Raspberry Pi Zero W. Вот некоторые из его основных преимуществ:
Процессор: Raspberry Pi 4 использует четырехъядерный процессор Broadcom BCM2711 с архитектурой ARM Cortex-A72 и тактовой частотой 1.5 ГГц. Это на 50% быстрее, чем процессор Raspberry Pi 3B+ (Broadcom BCM2837B0 с архитектурой ARM Cortex-A53 и тактовой частотой 1.4 ГГц) и на 400% быстрее, чем процессор Raspberry Pi Zero W (Broadcom BCM2835 с архитектурой ARM11 и тактовой частотой 1 ГГц). Благодаря этому Raspberry Pi 4 может легко справляться с более сложными вычислениями и программами.
Оперативная память: Raspberry Pi 4 имеет варианты с разным объемом оперативной памяти LPDDR4: от 1 ГБ до 8 ГБ. Это на 100% больше, чем у Raspberry Pi 3B+ (1 ГБ DDR2) и на 800% больше, чем у Raspberry Pi Zero W (128 МБ DDR2). Больше оперативной памяти означает больше возможностей для запуска нескольких приложений одновременно и работы с большими объемами данных.
Графический ускоритель: Raspberry Pi 4 использует графический ускоритель VideoCore VI с поддержкой OpenGL ES 3.x и Vulkan. Это на два поколения новее, чем графический ускоритель VideoCore IV у Raspberry Pi 3B+ и Raspberry Pi Zero W. Благодаря этому Raspberry Pi 4 может выводить изображение в разрешении до 4K при частоте до 60 кадров в секунду (при подключении одного монитора) или до двух мониторов в разрешении до Full HD при частоте до 60 кадров в секунду (при подключении двух мониторов). Кроме того, Raspberry Pi 4 может декодировать видео в форматах H.265 (HEVC) и H.264 (AVC) без дополнительной нагрузки на процессор.
Контроллеры USB: Raspberry Pi 4 имеет два порта USB 3.0 и два порта USB 2.0. Это на два порта USB больше, чем у Raspberry Pi Zero W (один порт microUSB) и на один порт USB больше, чем у Raspberry Pi 3B+ (четыре порта USB 2.0). Кроме того, порты USB 3.0 обеспечивают более высокую скорость передачи данных (до 5 Гбит/с) по сравнению с портами USB 2.0 (до 480 Мбит/с). Это позволяет подключать к Raspberry Pi 4 более быстрые накопители данных, камеры или другие устройства.
Контроллер Ethernet: Raspberry Pi 4 имеет контроллер Ethernet с поддержкой Gigabit Ethernet (до 1000 Мбит/с). Это на 10 раз быстрее, чем контроллер Ethernet у Raspberry Pi 3B+ (до 100 Мбит/с) и на 100 раз быстрее, чем у Raspberry Pi Zero W (до 10 Мбит/с). Благодаря этому Raspberry Pi 4 может легко подключаться к локальной сети или интернету по проводу и обмениваться данными с высокой скоростью.
Контроллеры Wi-Fi и Bluetooth: Raspberry Pi 4 имеет контроллеры Wi-Fi и Bluetooth с поддержкой стандартов Wi-Fi 5 (802.11ac) и Bluetooth 5.0. Это на один стандарт выше, чем у Raspberry Pi 3B+ (Wi-Fi 4 (802.11n) и Bluetooth 4.2) и на два стандарта выше, чем у Raspberry Pi Zero W (Wi-Fi 4 (802.11n) и Bluetooth 4.1). Благодаря этому Raspberry Pi 4 может подключаться к беспроводным сетям и устройствам с большей дальностью, пропускной способностью и надежностью.
Разъемы HDMI: Raspberry Pi 4 имеет два разъема micro-HDMI для подключения мониторов или телевизоров. Это на один разъем больше, чем у Raspberry Pi 3B+ (один разъем HDMI) и на два разъема больше, чем у Raspberry Pi Zero W (один разъем mini-HDMI). Кроме того, разъемы micro-HDMI поддерживают более высокое разрешение и частоту кадров, чем разъемы HDMI или mini-HDMI. Это позволяет использовать Raspberry Pi 4 для создания мультимедийных центров или игровых консолей.
Разъем USB-C: Raspberry Pi 4 имеет разъем USB-C для подключения к источнику питания. Это более современный и универсальный стандарт, чем разъем microUSB у Raspberry Pi 3B+ и Raspberry Pi Zero W. Кроме того, разъем USB-C обеспечивает более стабильное питание для Raspberry Pi 4, которое требует больше энергии, чем предыдущие модели.
Как можно использовать Raspberry Pi 4?
Raspberry Pi 4 - это универсальный мини-компьютер, который можно использовать для самых разных целей. Вот некоторые из них:
Обучение программированию: Raspberry Pi 4 поддерживает множество языков программирования, таких как Python, Scratch, Java, C++, Ruby и другие. Вы можете изучать основы программирования, создавать свои собственные приложения или игры, а также использовать готовые ресурсы и проекты из интернета. Например, вы можете попробовать программировать светодиодную матрицу Sense HAT, которая была отправлена в космос в рамках проекта Astro Pi.
Создание электронных проектов: Raspberry Pi 4 имеет 40-пиновый разъем GPIO, к которому можно подключать различные датчики, модули и устройства. Вы можете измерять температуру, влажность, освещенность, звук, движение и другие параметры окружающей среды, а также управлять светодиодами, моторами, реле и другими исполнительными механизмами. Например, вы можете создать свою собственную метеостанцию или систему умного дома.
Разработка роботов: Raspberry Pi 4 может служить мозгом для роботов разной сложности и назначения. Вы можете подключать к нему камеры, микрофоны, динамики, сервоприводы, шаговые двигатели и другие компоненты для обеспечения взаимодействия робота с окружением. Например, вы можете создать своего собственного робота-помощника или робота-исследователя.
Работа с интернетом вещей: Raspberry Pi 4 может подключаться к интернету по проводу или по беспроводной сети и обмениваться данными с другими устройствами или сервисами. Вы можете использовать Raspberry Pi 4 для сбора, обработки и передачи данных с разных источников, таких как датчики, камеры или веб-сайты. Вы можете также управлять разными устройствами через интернет, такими как лампы, кондиционеры или кофеварки. Например, вы можете создать свою собственную систему безопасности или систему автоматизации.
Создание мультимедийных центров: Raspberry Pi 4 может подключаться к мониторам или телевизорам и выводить изображение в высоком разрешении и качестве. Вы можете использовать Raspberry Pi 4 для просмотра видео, фото или музыки с локальных накопителей или из интернета. Например, вы можете установить на Raspberry Pi 4 специальное программное обеспечение Kodi, которое позволяет создать полноценный медиацентр с доступом к различным онлайн-сервисам и контенту.
Игровые консоли: Raspberry Pi 4 может запускать разные игры, как современные, так и ретро. Вы можете подключать к Raspberry Pi 4 разные контроллеры или джойстики и играть в одиночку или с друзьями. Например, вы можете установить на Raspberry Pi 4 специальное программное обеспечение RetroPie, которое позволяет эмулировать разные игровые платформы и консоли, такие как Nintendo, Sega, PlayStation и другие.
Как выбрать и купить Raspberry Pi 4?
Raspberry Pi 4 можно купить в разных магазинах или интернет-сайтах, которые специализируются на продаже электронных компонентов или готовых наборов для Raspberry Pi. При выборе Raspberry Pi 4 нужно учитывать следующие факторы:
Объем оперативной памяти: Raspberry Pi 4 имеет варианты с 1 ГБ, 2 ГБ, 4 ГБ или 8 ГБ оперативной памяти. Чем больше оперативной памяти, тем больше возможностей для запуска нескольких приложений одновременно и работы с большими объемами данных. Однако больше оперативной памяти также означает большую стоимость и большее потребление энергии. Поэтому нужно выбирать объем оперативной памяти в зависимости от того, для каких целей вы собираетесь использовать Raspberry Pi 4. Для простых задач достаточно 1 ГБ или 2 ГБ оперативной памяти, для более сложных задач лучше выбирать 4 ГБ или 8 ГБ оперативной памяти.
Карта памяти microSD: Raspberry Pi 4 использует карту памяти microSD в качестве основного накопителя данных и операционной системы. Поэтому нужно выбирать карту памяти с достаточным объемом (от 16 ГБ до 128 ГБ) и хорошей скоростью (класс 10 или выше). Кроме того, нужно убедиться, что на карте памяти уже установлена операционная система для Raspberry Pi (например, Raspbian) или загрузить ее самостоятельно с официального сайта Raspberry Pi Foundation.
Аксессуары: Для работы с Raspberry Pi 4 нужно иметь несколько аксессуаров, таких как блок питания (5В/3А через USB-C), кабель HDMI или micro-HDMI для подключения монитора, клавиатура и мышь (проводные или беспроводные), корпус для защиты платы от повреждений и перегрева.
Некоторые из этих аксессуаров можно купить вместе с Raspberry Pi 4 в виде готовых наборов (например, Raspberry Pi 4 Desktop Kit или Raspberry Pi 4 Starter Kit), которые включают все необходимое для начала работы. Однако вы также можете купить аксессуары отдельно или использовать те, которые у вас уже есть. Главное, чтобы они были совместимы с Raspberry Pi 4 и обеспечивали его надежную работу.
Дополнительные модули и датчики: Raspberry Pi 4 можно расширять и улучшать с помощью разных модулей и датчиков, которые подключаются к разъему GPIO или через USB. Вы можете добавить к Raspberry Pi 4 камеру, микрофон, динамик, экран, клавиатуру, мышь, джойстик, акселерометр, гироскоп, компас, GPS, термометр, гигрометр, светочувствительный резистор и многое другое. Вы можете найти множество готовых модулей и датчиков для Raspberry Pi 4 в интернете или создать свои собственные с помощью электронных компонентов и паяльника.
Заключение
Raspberry Pi 4 - это мощный и доступный мини-компьютер для любых задач. Он имеет улучшенные характеристики и функциональность по сравнению с предыдущими моделями и конкурентами. Он поддерживает множество языков программирования и операционных систем. Он может подключаться к разным устройствам и сервисам через проводные и беспроводные сети. Он может использоваться для обучения программированию, создания электронных проектов, разработки роботов, работы с интернетом вещей, создания мультимедийных центров и игровых консолей. Он легко выбирается и покупается в зависимости от потребностей и бюджета. Он легко расширяется и улучшается с помощью разных модулей и датчиков.
Raspberry Pi 4 - это не просто компьютер, а целый мир возможностей для творчества и обучения. Если вы хотите попробовать что-то новое и интересное, то не стоит откладывать покупку Raspberry Pi 4. Вы не пожалеете о своем выборе!