Es ist verständlich, dass die Leute bei der ersten Ankündigung des Raspberry Pi skeptisch waren. Ein kreditkartengroßer Computer für 30 € schien zu schön, um wahr zu sein. Das ist der Grund, warum der Raspberry Pi für so großes Entzücken gesorgt hat, als er wirklich verfügbar war.
Die Nachfrage war größer als das Angebot und die Wartelisten für diesen Minicomputer waren sehr lang. Aber abgesehen vom Preis — was ist anm Raspberry Pi dran, dass die Leute so scharf darauf sind? Bevor wir uns anschauen, warum der Raspberry Pi so toll ist, wollen wir erklären, für wen er gedacht ist.
Eben Upton und seine Kollegen an der University of Cambrige stellten fest, dass die Studenten, die heutzutage Informatik studieren wollen, nicht mehr die Fertigkeiten mitbringen, die in den 1990er Jahren noch verbreitet waren. Sie führten das — neben anderen Faktoren — auf das "Aufkommen von Home-PCs und Spielekonsolen zurück, die die Amigas, BBC Micros, Spectrum ZX und Commodore 64er verdrängten, die die Generation zuvor noch nutzte, um das Programmieren zu lernen." Da der Computer für alle Mitglieder einer Familie wichtig wurde, hielt dies die Jüngeren davon ab, mit ihm herumzuexperimentieren und ein für alle so wichtiges Werkzeug eventuell lahmzulegen. Aber die Prozessoren für Mobiltelefone und Tablets sind in jüngster Zeit immer günstiger und gleichzeitig leistungsfähiger geworden. Das bereitete den Weg für den Raspberry Pi als supergünstigen, aber dennoch gut "bearbeitbaren" Rechner. Wie der Vater von Linux, Linus Torvalds, einmal in einem Interview mit BBC News sagte: Mit dem Raspberry Pi ist es nun möglich, "Fehler zu machen".
Eine der tollen Seiten des Raspberry Pi ist, dass es nicht nur einen Weg gibt, ihn einzusetzen. Ob Sie mit ihm nur Videos sehen oder im Internet surfen wollen oder ob Sie mit ihm hacken, lernen und basteln wollen—der Raspberry Pi ist eine flexible Plattform, mit der man Spaß haben kann, die nützlich ist und die ein Experimentierumfeld bietet. Hier nur ein paar der Möglichkeiten, den Raspberry Pi einzusetzen:
Denken Sie daran: Der Raspberry Pi ist ein Computer, den Sie tatsächlich auch als Computer benutzen können. Nachdem Sie ihn in Kapitel 1 zum Laufen gebracht haben, können Sie sich dazu entscheiden, ihn mit einer grafischen Benutzeroberfläche und einem Webbrowser laufen zu lassen—was heutzutage ein häufiger Einsatzzweck für Computer ist. Aber abgesehen vom Webzugriff haben Sie eine umfangreiche Auswahl an freier Software, wie zum Beispiel die LibreOffice-Suite, mit der Sie Dokumente und Tabellenblätter auch ohne Internet-Verbindung bearbeiten können.
Da der Raspberry Pi als Lernwerkzeug gedacht ist, mit dem Kinder experimentieren sollen, enthält er bereits Interpreter und Compiler für viele verschiedene Programmiersprachen. Für Anfänger gibt es Scratch, eine grafische Programmiersprache vom MIT, die wir in Kapitel 5 behandeln werden. Wollen Sie lieber direkt Code schreiben, können Sie mit der Programmiersprache Python einsteigen. Ihre Grundlagen erklären wir in Kapitel 3. Und Sie sind nicht nur auf Scratch und Python beschränkt: Sie können Programme für Ihren Raspberry Pi in Sprachen wie C, Ruby, Java oder Perl schreiben.
Der Raspberry Pi unterscheidet sich von einem normalen Computer nicht nur durch seinen Preis und seine Größe, sondern auch durch seine Fähigkeit, gut in elektronische Projekte eingebunden werden zu können. Ab Kapitel 7 zeigen wir Ihnen, wie Sie mit dem Raspberry Pi LEDs steuern und Leitungen schalten können. Zudem lernen Sie dort, wie Sie den Status von Schaltern und Tastern ermitteln.
Bei immer mehr Elektronikprodukten kommen Linux-Computer zum Einsatz, und nun ist die Welt des eingebetteten Linux besser verfügbar als jemals zuvor. Wenn Sie an einem tollen Produkt arbeiten, das für den täglichen Gebrauch gedacht ist, können Sie das Raspberry Pi Compute Module (eine kleinere Version des Boards, auf die wir später noch zurückkommen werden) benutzen, um ein Produkt mit einem Raspberry Pi als Kern zu entwickeln.
Als Bastler können wir aus einer ganzen Reihe Plattformen auswählen, wenn wir technologiebasierte Projekte bauen wollen. In letzter Zeit haben Entwicklerboards mit Mikrocontroller an Beliebtheit gewonnen, wie zum Beispiel der Arduino, da man sehr einfach mit ihnen arbeiten kann. Aber System-on-a-Chip-Plattformen wie der Raspberry Pi unterscheiden sich von den klassischen Mikrocontrollern in vielerlei Hinsicht. Tatsächlich hat der Raspberry Pi mehr mit Ihrem Computer gemeinsam als mit einem Arduino.
Wir wollen damit nicht sagen, dass ein Raspberry Pi besser ist als ein klassischer Mikrocontroller—er ist nur anders. Wollen Sie zum Beispiel ein einfaches Thermostat bauen, fahren Sie aus Gründen der Einfachheit vermutlich besser mit einem Arduino Uno oder einem ähnlichen Mikrocontroller. Aber wenn Sie per Web aus der Ferne auf das Thermostat zugreifen wollen, um seine Einstellungen zu ändern und die Log-Dateien mit den Temperaturdaten herunterzuladen, sollten Sie eher darüber nachdenken, einen Raspberry Pi einzusetzen.
Die richtige Wahl hängt sehr von den Anforderungen Ihres Projekts ab, und tatsächlich müssen Sie sich auch gar nicht für einen von beiden entscheiden. In Kapitel 7 zeigen wir Ihnen, wie Sie den Raspberry Pi benutzen können, um den Arduino zu programmieren, und wie beide miteinander kommunizieren.
Mit Hilfe dieses Buches werden Sie ein besseres Verständnis für die Stärken des Raspberry Pi und seine Einsatzmöglichkeiten für Bastler erhalten.
Auf einem klassischen Computer läuft ein Betriebssystem, wie zum Beispiel Windows, OS X oder Linux. Es wird gestartet, wenn Sie Ihren Computer starten, und es ermöglicht Ihren Anwendungen Zugriff auf die Hardware-Funktionen Ihres PCs. Schreiben Sie zum Beispiel eine Anwendung, die auf das Internet zugreift, können Sie dazu die Funktionen des Betriebssystems nutzen. Sie müssen nicht jede mögliche Ethernet- oder WLAN-Hardware kennen und eigens ansprechen, die es in der Welt gibt.
Wie jeder andere Computer verwendet auch der Raspberry Pi ein Betriebssystem—standardmäßig Raspbian, eine Linux-Variante. Linux ist für den Raspberry Pi die perfekte Wahl, weil es frei und Open Source ist. Der Preis für die Plattform wird dadurch gering gehalten und gleichzeitig hat man mehr Eingriffsmöglichkeiten. Sie sind aber nicht auf Raspbian beschränkt, es gibt viele andere Linux-Distributionen, die Sie einsetzen können. Es gibt sogar einige Nicht-Linux-Varianten. In diesem Buch werden wir aber die Standard-Raspbian-Distribution einsetzen, die auf der Download-Seite des Raspbian Pi (http://www.raspberrypi.org/downloads) verfügbar ist.
Sie brauchen sich keine Sorgen zu machen, wenn Sie mit Linux nicht vertraut sind. In Kapitel 2 werden Sie die Grundlagen kennenlernen, mit deren Hilfe Sie die Themen im Buch bearbeiten können.
Wenn Sie mit einer spannenden neuen Technologie arbeiten, können Sie sich manchmal nicht entscheiden, was Sie damit anstellen wollen. Wenn Sie noch unschlüssig sind, gibt es zum Glück keinen Mangel an Ideen für interessante und kreative Raspberry-Pi-Projekte, von denen Sie sich inspirieren lassen können. Als Herausgeber von MAKE haben wir viele tolle Anwendungen für den Raspberry Pi kennengelernt, einige unserer Favoriten möchten wir Ihnen vorstellen.
Der Instructables-User grahamgelding hat eine Schritt-für-Schritt-Anleitung veröffentlicht, wie man einen Sofatisch so umbaut, dass er als Basis für einen Spielautomaten-Emulator mit dem Raspberry Pi dient. Damit die Spiele auf dem Pi laufen, hat er den MAME (Multiple Arcade Machine Emulator) genutzt — ein Open-Source-Software-Projekt, mit dem Sie klassische Automatenspiele auf modernen Computern laufen lassen können. In den Tisch ist ein 24-Zoll-LCD-Bildschirm eingebaut, der mit dem Raspberry Pi per HDMI verbunden ist, dazu klassische Joystick-Knöpfe und der eigentliche Joystick, die mit den GPIO-Pins des Pi verbunden sind und als Eingabequelle dienen.
Aneesh Dogra, ein Teenager aus Indien, war auf einem der vorderen Plätze beim 2012 Summer Coding Contest der Raspberry Pi Foundation. Er hat RasPod gebaut, ein über das Web steuerbarer MP3-Player auf Basis des Raspberry Pi. Mit Hilfe von Python und einem Web-Framework namens Tornado können Sie sich mit dem RasPod aus der Ferne am Raspberry Pi anmelden, um Musik abzuspielen und wieder zu stoppen, die Lautstärke anzupassen, Lieder auszuwählen und Playlists zu erstellen. Die Musik kommt aus einer der Audio-Buchsen des Raspberry Pi, so dass Sie ein Paar PC-Lautsprecher oder Ihre Stereoanlage nutzen können, um der Musik zu lauschen.
Viele Supercomputer sind aus Clustern mit Standard-PCs aufgebaut, die miteinander verknüpft sind. Die Rechen-Jobs werden unter allen Prozessoren aufgeteilt. Eine Gruppe Informatiker an der University of Southampton hat 64 Raspberry Pis miteinander verbunden, um einen günstigen Supercomputer aufzubauen. Seine Leistung reicht natürlich nicht annähernd an die heutiger Top-Supercomputer heran, aber er zeigt die Prinzipien bei der Entwicklung solcher Systeme. Das Tüpfelchen auf dem i ist, dass das Racksystem für sämtliche Raspberry Pis mit den Legosteinen des sechsjährigen Sohnes des Gruppenleiters gebaut wurde.
Wenn Sie mit Ihrem Raspberry Pi etwas Interessantes tun, lassen Sie es uns wissen. Sie können Ihre Projekte bei der Redaktion von MAKE: einreichen, indem Sie das Formular auf makezine.com (http://blog.makezine.com/contribute/) ausfüllen.
Die folgenden typografischen Konventionen werden in diesem Buch verwendet:
Steht für neue Begriffe, URLs, E-Mail-Adressen, Dateinamen und Dateierweiterungen.
Feste BreiteProgrammlistings und Programmelemente im Fließtext, zum Beispiel Variablen oder Funktionsnamen, Datenbanken, Datentypen, Umgebungsvariablen, Anweisungen und Schlüsselwörter.
Feste
Breite FettdruckBefehle oder anderer Text, der genau so vom Anwender eingegeben werden sollte.
Feste Breite
kursivText, der vom Anwender durch eigene Werte ersetzt werden sollte.
Wir möchten uns bei ein paar Leuten bedanken, die uns Wissen, Unterstützung, Rat und Rückmeldung zu Getting Started with Raspberry Pi gaben:
| Brian Jepson |
| Frank Teng |
| Anna France |
| Marc de Vinck |
| Eben Upton |
| Tom Igoe |
| Clay Shirky |
| John Schimmel |
| Phillip Torrone |
| Limor Fried |
| Kevin Townsend |
| Ali Sajjadi |
| Andrew Rossi |