Durch Chipknappheit und gestörte Lieferketten ist der Raspberry Pi derzeit kaum zu bekommen oder unverschämt teuer. Unter Umständen kann es sinnvoller und günstiger zu sein, für dein Projekt einen echten Mini-PC wie den HP ProDesk 600* zu kaufen und dort ein Linux-Betriebssystem wie Ubuntu oder Debian zu installieren.
Der Raspberry Pi* ist ein kleiner Einplatinencomputer der von der Raspberry Pi Foundation entwickelt wird und erstmals 2012 auf den Markt kam. Da es sich beim Pi um einen richtigen Computer handelt, der außerdem extrem günstig ist, wurde er schell zum Liebling von Bastlern und Technikinteressierten. Bis Ende 2018 wurden mehr als 22 Millionen Geräte verkauft und mittlerweile existiert ein riesiges Zubehörangebot [Beitrag: Raspberry Pi & Zubehör] für den Raspberry Pi, was ihn zusätzlich attraktiver als viele Konkurrenzangebote macht. Dementsprechend häufig ist er auch Thema auf BitReporter.de. Alle Artikel zum Thema findest du in der Rubrik Raspberry Pi.
In regelmäßigen Abständen wird der Raspberry Pi aktualisiert und erhält jedes Mal neue Möglichkeiten und mehr Leistung. Zusätzlich gibt es den Pi noch in unterschiedlichen Bauformen, die sich in Größe, Preis und Leistung unterscheiden und dementsprechend auch für unterschiedliche Projekte geeignet sind.
Überblick über die Hardware und das System des Raspberry Pi
Das Ziel bei der Entwicklung des Raspberry Pi war es, einen kostengünstigen Computer zu entwickeln, mit dem jugendliche Programmieren lernen und Experimentieren können. Zeitlich fiel die Entwicklung des Raspberry Pi mit dem beginnenden Smartphoneboom zusammen. Dadurch wurden erstmals günstige und trotzdem relativ leistungsfähige Prozessoren auf ARM-Architektur verfügbar. Daher hat man sich bei der Entwicklung des ersten Raspberry Pi dafür entschieden einen solchen Prozessor zu verwenden. Es handelt sich dabei um einen sogenannten SoC (System-on-a-Chip) bei dem sich die wesentlichen Teile des Systems (Prozessor, Grafikkarte, Audio) auf einem Chip befinden.
Im Gegensatz zu normalen Computern hat der Raspberry Pi jedoch eine Sache nie spendiert bekommen. Einen eingebauten Ein-/Ausschalter. Wer einen Schalter benötigt, muss diesen selbst nachrüsten. Dafür gibt es mehrere Möglichkeiten. Drei Beispiele mit Anleitung findest du im Beitrag [Drei verschiedene An-/Ausschalter für den Raspberry Pi].
Da der Pi in erster Linie zum programmieren und Experimentieren entwickelt wurde, hat man ihm eine umfangreiche programmierbare Schnittstelle für Ein- und Ausgaben spendiert. Die sogenannte GPIO-Leiste bzw. General Purpose Input/Output Leiste. Über diese Schnittstelle kann der Raspberry Pi Sensoren, Displays, LEDs oder Motoren auslesen oder steuern. Außerdem kann die Peripherie oder der Raspberry Pi selbst darüber mit Strom versorgt werden. Für die GPIO-Leiste hat sich mittlerweile ein riesiger Zubehörmarkt mit Erweiterungen entwickelt. Darunter sind einfache Module wie eine Kamera oder Lüfter, oder aufwendige Produkte wie Fahrzeuge oder Roboter die sich mit dem Rapsberry Pi steuern lassen.
Aufgrund der ARM-Architektur der geringen Leistung des Prozessors ist der Raspberry Pi nicht geeignet ein Windows-Betriebssystem auszuführen. Zwar haben experimentierfreudige User versucht die mittlerweile eingestellte ARM-Version von Windows (Windows RT) zu installieren. Dieses war aber aufgrund der zu geringen Leistung nicht nutzbar.
Unter dem Namen Raspbian wurde ein offizielles Betriebssystem auf Basis der Linuxdistribution Debian für den Raspberry Pi entwickelt. Raspbian kann entweder als vollwertiges Desktop-Betriebssystem mit grafischer Benutzeroberfläche verwendet werden. Oder als kleine und ressourcensparende Version, die lediglich via Text über eine Kommandozeile gesteuert werden kann. Raspbian ist außerdem die Basis für viele Softwareprojekte die für den Raspberry Pi entwickelt werden.
Die verschiedenen Bauformen des Raspberry Pi
Unter dem Namen Raspberry Pi werden drei verschiedene Bauformen des Raspberry Pi gebaut. Der Raspberry Pi Zero, das Raspberry Pi Modell A, sowie das Raspberry Pi Modell B. Die Modelle unterscheiden sich in Größe, Ausstattung, Preis und Leistung. Die bekannteste Version des Raspberry Pi ist das Modell B. Wenn man allgemein vom Raspberry Pi redet, dann meint man in aller Regel dieses Modell.
Raspberry Pi Modell „Zero“
Die Bauform „Zero“ ist die kleinste und günstigste Raspberry Pi Plattform. Alle Modelle verfügen lediglich über einen Prozessor mit nur einem Kern und 512MB Ram. Außer einem Mini-HDMI und einer Micro-USB-Port gibt es keine Schnittstellen. Dafür ist der Zero nochmals deutlich günstiger als die anderen Modelle. Zusätzliche Peripherie kann beispielsweise über einen USB-Hub angeschlossen werden.
Durch den kleinen Prozessor sind die Zero-Modelle des Raspberry Pi sehr stromsparend und entwickeln nur wenig Wärme. Sie eignen eher für einfache Projekte die wenig Rechenleistung benötigen und auf Raspbian ohne grafische Benutzeroberfläche basieren. Der Pi Zero ist beispielsweise für einen netzwerkweiten Werbeblocker auf PiHole-Basis völlig ausreichend. Auch Aufgaben wie das Auswerten von Sensoren (z.B. Temperatur, Luftfeuchte usw.) und deren Auswertung kann der Raspberry Pi Zero übernehmen.
Folgende Modelle des Raspberry Pi Zero wurden bisher veröffentlicht. Bis auf das integrierte WLAN beim Raspberry Pi Zero W sind beide Modelle baugleich.
Außerdem ist noch das Modell „WH“, was für Wireless mit Header steht, verfügbar. Bei dieser Version ist die GPIO-Stiftleiste bereits aufgelötet.
Modell | Zero | Zero W / WH |
Veröffentlichung | November 2015 | Februar 2017 |
Größe der Platine | 65×30 mm | 65×30 mm |
CPU | ARM11 (ARM1176JZF-S ) | ARM11 (ARM1176JZF-S ) |
Kerne | 1 Kern@1000 MHz | 1 Kern@1000 MHz |
RAM | 512 MB | 512 MB |
Anschlüsse | Mini-HDMI 1x USB 2.0 Micro-USB 1x Micro-USB zur Stromversorgung | Mini-HDMI 1x USB 2.0 Micro-USB 1x Micro-USB zur Stromversorgung |
Netzwerk | – | WLAN 2,4 GHz, b/g/n |
Stromaufnahme | 100–140 mA | 100–140 mA |
Raspberry Pi Modell A
Die A-Plattform des Raspberry Pi reiht sich zwischen dem Raspberry Pi Zero und den B-Modellen ein. Sowohl was Preis, als auch was Leistung und Ausstattung angeht. Mein persönlicher Eindruck ist, dass die A-Modelle am wenigsten beachtet und verwendet werden. Sie sind deutlich schlechter ausgestattet als die B-Modelle, dafür aber auch deutlich günstiger als diese. Allerdings verfügen die A-Modelle über die großen Prozessoren der B-Reihe und sind damit deutlich Leistungsfähiger als die Zero-Modelle.
Der Raspberry Pi 1A war noch auf der selben Platine untergebracht wie der 1B. Es wurden lediglich Bauteile wie die Netzwerkbuchse entfernt. Ab dem Modell 1A+ wurde für die A-Modelle eine kleinere Platine verwendet.
Gespart wurde gegenüber den B-Modellen besonders bei den Schnittstellen und beim Arbeitsspeicher. Somit bietet sich ein Raspberry Pi Zero vor allem an, wenn entweder der Preis oder der Stromverbrauch die alles entscheidende Eigenschaft ist. Ansonsten ist für viele Projekte das A-Modell wahrscheinlich die bessere Wahl.
Modell | Pi 1 Modell A | Pi 1 Modell A+ | Pi 3 Modell A+ |
Veröffentlichung | Februar 2013 | November 2014 | November 2018 |
Größe der Platine mm | 85,6×56 | 65×56 | 65×56 |
CPU | ARM11 | ARM11 | ARM Cortex-A |
Kerne | 1 | 1 | 4 |
RAM | 256 MB | 512 MB (seit 08/2016) | 512 MB |
Anschlüsse | 3,5″ Klinke Audio Cinch für Composite-Video HDMI 1x USB 2.0 1x Micro-USB zur Stromversorgung | 3,5″ Klinke für Composite-Video und Audio HDMI 1x USB 2.0 1x Micro-USB zur Stromversorgung | 3,5″ Klinke für Composite-Video und Audio HDMI 1x USB 2.0 1x Micro-USB zur Stromversorgung |
Netzwerk | – | – | WLAN 2,4/5 GHz, ac |
Stromaufnahme | 500 mA | 100-230mA | 800 mA |
Raspberry Pi Modell B
Der erste Raspberry Pi war ein Modell-B und wurde im Jahr 2012 veröffentlicht. Die B-Reihe ist bis heute die erfolgreichste. Es handelt sich hierbei um die am besten ausgestatteten Raspberry Pi Modelle, die aber dementsprechend auch teurer sind als die Zero- oder A-Modelle. Da aber alle Modelle des Raspberry Pi verhältnismäßig günstig sind, dürfte für die meisten Projekte das aktuelle Modell-B des Raspberry Pi die beste Wahl sein.
Für den Einstieg ist ein Raspberry Pi Starterset* empfehlenswert, das neben dem Minicomputer bereits alle notwendigen Zubehörteile beinhaltet.
Raspberry Pi Baureihe 1
Modell | Pi 1 Modell B | Pi 1 Modell B+ |
Veröffentlichung | April 2012 | Juli 2014 |
Größe der Platine mm | 85,6×56 | 85,6×56 |
CPU | ARM 11 | ARM11 |
Kerne | 1 | 1 |
RAM | 256, ab 10/2012 512 MB | 512 MB |
Anschlüsse | 3,5″ Klinke für Audio Cinch für Composite-Video HDMI 2x USB 2.0 1x Micro-USB zur Stromversorgung | 3,5″ Klinke für Composite-Video und Audio HDMI 4x USB 2.0 1x Micro-USB zur Stromversorgung |
Netzwerk | 10/100 Mbit/s Ethernet | 10/100 Mbit/s Ethernet |
Stromaufnahme | 700 mA | 500-600 mA |
Raspberry Pi Baureihe 2
Modell | Pi 2 Modell B | Pi 2 Modell B v1.2 |
Veröffentlichung | Februar 2015 | September 2016 |
Größe der Platine mm | 85,6×56 | 85,6×56 |
CPU | Cortex-A7 | Cortex-A53 |
Kerne | 4 | 4 |
RAM | 1 GB | 1 GB |
Anschlüsse | 3,5″ Klinke für Composite-Video und Audio HDMI 4x USB 2.0 1x Micro-USB zur Stromversorgung | 3,5″ Klinke für Composite-Video und Audio HDMI 4x USB 2.0 1x Micro-USB zur Stromversorgung |
Netzwerk | 10/100 Mbit/s Ethernet | 10/100 Mbit/s Ethernet |
Stromaufnahme | 800 mA | 800 mA |
Raspberry Pi Baureihe 3 & 4
Modell | Pi 3 Modell B | Pi 3 Modell B+ | Pi 4 Modell B |
Veröffentlichung | Februar 2016 | März 2018 | Juni 2019 |
Größe der Platine mm | 85,6×56 | 85,6×56 | 85,6×56 |
CPU | Cortex-A53 | Cortex-A53 | Cortex-A72 |
Kerne | 4 | 4 | 4 |
RAM | 1 GB | 1 GB | je nach Modell 2/4/8 GB |
Anschlüsse | 3,5″ Klinke für Composite-Video und Audio HDMI 4x USB 2.0 1x Micro-USB zur Stromversorgung | 3,5″ Klinke für Composite-Video und Audio HDMI 4x USB 2.0 1x Micro-USB zur Stromversorgung | 3,5″ Klinke für Composite-Video und Audio 2x Micro-HDMI 2x USB 2.0 2x USB 3.0 1x USB-C zur Stromversorgung |
Netzwerk | 10/100 Mbit/s Ethernet WLAN 2,4/5 GHz, ac Bluetooth 4.1 LE | 10/100/1000 Mbit/s Ethernet WLAN 2,4/5 GHz, ac Bluetooth 4.2 LS LE | 10/100/1000 Mbit/s Ethernet WLAN 2,4/5 GHz, b/g/n/ac Bluetooth 5.0 LE |
Stromaufnahme | 800 mA | 1400 mA | 600-1500 mA |
Raspberry Pi 400: Tastatur mit integriertem Raspberry Pi
Im Jahr 2020 hat die Raspberry Pi Foundation ein weiteres Modell vorgestellt. Den Raspberry Pi 400. Was die Elektronik angeht, handelt es sich dabei nicht wirklich um ein neues Modell, denn es wird die Hardware des Raspberry Pi 4 mit 4GB RAM verwendet. Allerdings ist der Takt der CPU mit 1,8 GHz anstatt 1,5 GHz etwas höher.
Das Besondere ist, dass der Raspi in ein Tastaturgehäuse integriert ist. Die Anschlüsse und GPIO-Pins sind über die Rückseite des Gehäuses zugänglich.
Welches Raspberry Pi Modell habe ich?
Wenn du wissen willst, welches Raspberry Pi Modell zu verwendest, gibt es zwei Optionen.
Zum einen ist das Modell auf der Platine des Raspberry Pi aufgedruckt.
Wenn du den Raspberry Pi nicht erreicht, dich aber auf der Benutzeroberläche oder der Kommandozeile einloggen kannst, kannst du mit folgendem Befehl das Raspberry Pi Modell anzeigen lassen.
cat /sys/firmware/devicetree/base/model
In diesem Beispiel ist ein Raspberry Pi 3 Model B im Einsatz.
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Super erklärt.
Hat mir sehr weiter geholfen.
Mr. Riös
Aha misteriös also
Eine sehr schöne/gute Übersicht!
Vielen Dank.