В этой статье представлен обзор Raspberry Pi — мини-компьютера, его мощных возможностей, аппаратных периферийных устройств и интересных примеров разработки.

Новички смогут быстро освоить Raspberry Pi и узнать обо всех его аспектах и потенциальных возможностях.

Сопутствующее видео на Bilibili — [Уроки Raspberry Pi от брата Zihao] Лекция 0: Что такое Raspberry Pi? Что он может делать? Что мы будем изучать в этом курсе?

Просмотрите видео перед чтением статьи для лучшего понимания

Автор: Zhang Zihao (асpirant Тонких технических наук Тонкого технического университета)

Подпишитесь на официальный WeChat-аккаунт Little Tricks of Artificial Intelligence и введите Raspberry Pi 0 для получения последней версии статьи.

Опубликовано 14 ноября 2018 года

[TOC]

ВступлениеЧто можно сделать с Raspberry Pi, стоимостью менее 200 юаней? Управление комнатным светом с телефона? Измерение температуры, влажности и ускорения? Raspberry Pi — идеальный инструмент для разработки IoT! Создание беспроводного роутера для кампус-сети? Установка личного облачного хранилища и сервера для блога? Raspberry Pi — идеальный инструмент для изучения веб-разработки! Распознавание лиц? Запуск скриптов-пауков? Raspberry Pi — идеальный инструмент для изучения искусственного интеллекта и больших данных! Разгадывание головоломки "Jump Jump" в WeChat? Создание собственного FM-радиостанционного передатчика? Суперкомпьютеры в кластере? Умные телевизионные приставки? Raspberry Pi — идеальный инструмент для изучения Python и Linux! Присоединяйтесь к урокам Raspberry Pi от брата Zihao. Здесь вы найдете опытных разработчиков, подробные уроки для начинающих, и множество примеров.

Что такое Raspberry Pi?

Raspberry Pi — это мини-компьютер, который может выполнять все функции обычного компьютера, включая USB-порты, HDMI-входы для дисплеев, сетевые порты, аудио-входы, Bluetooth и Wi-Fi. Он также имеет программируемые выводы и может подключаться к камерам и дисплеям. При этом его стоимость составляет всего 25 долларов. Скорость вычислений его процессора примерно соответствует iPhone 4S, что полностью удовлетворяет потребности хакеров и разработчиков.

Raspberry Pi выпускается британским Raspberry Pi Foundation и направлена на продвижение обучения программированию в средней школе благодаря дешевому и открытому для модификации мини-компьютеру. После выпуска устройство быстро стало популярным в сообществах открытого кода по всему миру. К октябрю 2018 года последней версией Raspberry Pi является модель 3B+, которая стоит около 230 юаней на китайских онлайн-платформах, а также существует более компактная модель Raspberry Pi Zero, которая стоит около 100 юаней.Автор считает, что Raspberry Pi является идеальным инструментом для изучения Linux и Python, а также для погружения в мир компьютерных наук, включая популярные сегодня области искусственного интеллекта, Интернета вещей, встраиваемых систем и умной электроники.Многие китайские университеты используют Raspberry Pi в проектах по окончанию обучения и курсовых работах, особенно в специальностях автоматизации.

Преимущества Raspberry Pi перед обычными компьютерами

1. Дешевизна, мобильность и возможность экспериментов

Raspberry Pi стоит всего 25 долларов, а в Китае вы можете приобрести полный комплект оборудования за менее чем 400 юаней. Используя Raspberry Pi, вы можете смело менять схемы подключения, ускорять процессор, взламывать систему, удалять данные, атаковать с помощью вирусов, проводить тесты на проникновение, заниматься тестированием памяти и т.д. В случае поломки вы всегда можете переустановить операционную систему (менее 5 минут), а в случае крайней необходимости — приобрести новый Raspberry Pi (менее 230 юаней). Это позволяет избегать риска повреждения вашего дорогого ноутбука или настольного компьютера.

Полный гид по покупке Raspberry Pi

2. Raspberry Pi работает на открытой операционной системе LinuxОбычные компьютеры обычно работают под управлением операционной системы Windows, но Raspberry Pi использует операционную систему Linux. Вы сможете познакомиться с мощными командами командной строки и графическим интерфейсом, которые ежедневно используют программисты и хакеры. Linux — это открытая операционная система, созданная за тридцать лет усилиями разработчиков со всего мира, что привело к появлению множества дистрибутивов (например, операционная система Android для смартфонов). Рождение и развитие Linux способствовали созданию культуры открытого программного обеспечения и сообщества открытого программного обеспечения, где многие программы и библиотеки кода хорошо интегрированы с Linux, в то время как установка и настройка на Windows могут быть сложными.

Десять причин использовать операционную систему Linux

3. Отличная платформа для программированияКак компьютер, предназначенный для обучения программированию в средних и начальных школах, Raspberry Pi включает в себя различные среды разработки для языков программирования, включая Python 2, Python 3, Java, Wolfram, ядро для научных вычислений Mathematica, а также среду для визуализации графики Processing, среду для визуализации музыки Sonic Pi, среду для визуализации проектов "makers" Scratch, NodeJS и Minecraft. Не требуется сложной настройки и конфигурации, достаточно просто начать писать код и запускать его.

4. Большое открытое сообщество

Все аппаратное обеспечение, операционные системы, программы, журналы и форумы Raspberry Pi являются открытыми и бесплатными. В мире существует огромное сообщество пользователей, которые предлагают свои идеи и исходный код. Вы можете использовать готовые библиотеки и код, написанные другими людьми. Некоторые известные открытые проекты, такие как искусственный интеллект Google TensorFlow, проект распознавания лиц face_recognition, открытая библиотека машинного зрения SimpleCV, OpenCV и операционная система Android, разрабатывают специальные версии для Raspberry Pi и публикуют технические руководства.

Официальный журнал Raspberry Pi MagPi на русском языке

Открытый проект распознавания лиц face_recognition

Установка открытой библиотеки машинного зрения OpenCV на Raspberry Pi

5. Программируемые пиныНа материнской плате Raspberry Pi установлены пины GPIO (общие входные/выходные пины). На плате 3B+ их 40. Программируя эти пины, можно управлять различными датчиками, электронными компонентами и схемами, что позволяет контролировать роботов, проводить эксперименты с цифровыми схемами и разрабатывать приложения Интернета вещей.## 6. Портативность

Размер Raspberry Pi позволяет носить его всегда с собой, как кредитную карту. Он может быть заряжен с помощью обычного зарядного устройства для Android-смартфонов или портативного аккумулятора. Это делает его очень удобным для использования в различных условиях, будь то полёты, подводные исследования или путешествия по горам. В дополнение к традиционному Raspberry Pi 3B+, существует также миниатюрная модель Raspberry Pi Zero, специально разработанная для портативных и встраиваемых систем, которая может поместиться в ладони.

Исследование холодных кораллов с помощью Raspberry Pi камеры

Многофункциональный робот FRILLER на основе Raspberry Pi

7. Гибкость и масштабируемостьВы можете использовать Raspberry Pi для разработки в различных областях, включая искусственный интеллект, большие данные и Интернет вещей. С помощью модуля камеры Picamera (40 юаней), вы можете создать веб-камеру и различные приложения машинного зрения и искусственного интеллекта. С помощью Intel Neural Compute Stick (500 юаней) вы можете значительно ускорить вычисления нейронных сетей, что позволяет выполнять детекцию объектов в миллисекунды. Для получения дополнительной информации о других интересных приложениях обратитесь к следующим разделам.

Сходства и различия между Raspberry Pi и Arduino микроконтроллерами

Raspberry Pi и Arduino являются популярными инструментами для хакеров и разработчиков, которые используют их для электронных проектов, хакерских проектов и различных встраиваемых систем. Оба имеют огромные сообщества открытого исходного кода. Основные различия между ними следующие:

1. Raspberry Pi является полноценным компьютером с полным набором ввода-вывода и может работать под управлением полноценной операционной системы. В то время как Arduino является микроконтроллером, который может выполнять только определенные программы.

2. Raspberry Pi может получать IP-адрес и работать с сетью, легко коммуницируя с компьютером через модули Wi-Fi и Bluetooth. Arduino может быть подключен только к основному компьютеру.

3. Вычислительные возможности Raspberry Pi значительно превосходят Arduino. На Raspberry Pi можно запускать скрипты на языках программирования Python, C, Java и Mathematica, в то время как Arduino этого сделать не может.

4. На Raspberry Pi можно установить среду разработки для Arduino (IDE), подключиться к Arduino через последовательный порт и управлять Arduino так, как будто это обычный компьютер.5. Raspberry Pi стоит дороже, чем Arduino.

Что я могу сделать с Raspberry Pi?

Изучение операционной системы Linux и вовлечение в открытый союз

Познакомиться с экосистемой открытого исходного кода и культурой открытого программного обеспечения.

Изучение Python

Английское название Raspberry Pi включает слово Pi, что означает Python. Raspberry Pi поставляется с средой разработки Python и предоставляет простые в использовании отладочные инструменты.

Интерактивное программирование

Научные вычисления: Mathematica

Искусственный интеллект

Распознавание лиц с использованием OpenCV

Линии отклонения предупреждения на основе Raspberry Pi

Робот: Raspberry Pi + Arduino + TensorFlow: сборка автомобиля для распознавания изображений

Учебник по Raspberry Pi для установки OpenCV

Проект Raspberry Pi Magic Mirror

Разработка Интернета вещей

Создание FM-радиостанции с использованием Raspberry Pi, воспроизведение музыки и реального времени голоса Система заказа песен для FM

Умный дом

Бридж для HomeKit и Siri на основе HomeBridge и Raspberry Pi

Создание системы видеонаблюдения для безопасности совместно с камерой

Мониторинг PM2.5

Передача видео на платформы для прямых трансляций, такие как斗鱼

Создание радара для гражданской авиации

Автоматическое управление поливом растений с помощью WeChat

Домашний кинотеатр

Удаленное управление 3D-принтером

Веб-разработка

Создание веб-сервера, развертывание собственного блогаGit-сервер: система контроля версий

BT-скачалка: удалённый доступ, скачивание в любое время

Создание маршрутизатора

Домашний NAS: личное облачное хранилище

Голосовая почта

Сервер разрешения доменных имен в локальной сети

Распределённые веб-скраперы

Данные и наука

Распределённые веб-скраперы

Электромеханическое управление

Разработка летательного аппарата с помощью Raspberry Pi

Разработка малых транспортных средств с помощью Raspberry Pi

Разработка механических манипуляторов и роботов с помощью Raspberry Pi

Другие интересные приложения

Блокчейн, безопасность и проникновение в информационные системы

Официальный журнал Raspberry Pi: версия на китайском языкеПоиск внеземных цивилизаций с помощью Raspberry Pi

Комбинированный сад с использованием Raspberry PiКластер суперкомпьютера на Raspberry Pi

Использование Raspberry Pi для игры в камень-ножницы-бумага с искусственным интеллектом

Счетчик для настольного футбола на основе Raspberry Pi

Использование Raspberry Pi для создания ноутбука

Использование Raspberry Pi для создания системы оповещения о дожде

Магическое зеркало на Raspberry Pi

Оглавление учебного курса

## Некоторые полезные веб-сайты для изучения Raspberry Pi

知乎：有哪些有趣的Raspberry Pi改装和扩展？

知乎：有哪些有趣的Raspberry Pi改装和扩展？

Официальный сайт Raspberry Pi

Официальный журнал Raspberry Pi MagPi (можно бесплатно скачать в формате PDF)

Переведенные статьи из MagPi журналом TommyZihao

Лаборатория Raspberry Pi

Сообщество XiaoMi

Нулевой уровень курса Raspberry Pi TommyZihao GitHub репозиторий кода

Главная страница TommyZihao на GitHub

Описание автора:

Чжан Цзыхао, аспирант Тонг-Джи университета. Управляющий WeChat-канала Маленькие советы по искусственному интеллекту. Занимается популяризацией передовых технологий искусственного интеллекта простым языком, понятным для людей. В настоящее время работает над видео-курсами "Понятный искусственный интеллект", "Нулевой уровень курс Raspberry Pi". Соучредитель союза любителей искусственного интеллекта в университетах западного региона и соучредитель ассоциации искусственного интеллекта Тонг-Джи университета.Всегда стремящийся к новым знаниям, уважающий свободу, участник открытых сообществ, готовый делиться опытом с новичками, обладающий хорошими ораторскими навыками программист.

Смотрите видео-курсы по нулевому уровню глубокому обучению, данным наукам, интересным разработкам Raspberry Pi!

WeChat-канал: Маленькие советы по искусственному интеллекту

Записи на Zhihu: Маленькие советы по искусственному интеллекту

GitHub репозиторий кода: TommyZihao

Персональная страница: www.python666.org

Открытый союз программного обеспечения Тонг-Джи университета

Студенческий клуб Microsoft Тонг-Джи университета

Союз любителей искусственного интеллекта западного региона

Ассоциация искусственного интеллекта Тонг-Джи университета! Подключение Raspberry PiВ тексте отсутствуют строки для перевода. Пожалуйста, предоставьте текст для перевода.