Die Geschichte des Raspberry Pi: Wichtige Erkenntnisse für Hardwareentwickler

Nach Gesprächen mit unserem Team planen wir, eine Reihe von Artikeln über Einplatinencomputer, kleine Server, NAS- und Firewall-Produkte zu veröffentlichen. Wir möchten aus den hervorragenden Produkten der Vergangenheit lernen, neue Erkenntnisse gewinnen und ausgehend von der Entwicklung persönlicher Clouds kontinuierlich herausragende Mikroserver entwickeln, um Icewhales Vision voranzubringen.

Das erste und zweifellos symbolträchtigste Produkt der SBC-Branche ist der Raspberry Pi. Ich erinnere mich noch daran, wie ich Eben Upton zum ersten Mal bei einer Veranstaltung vor Ort traf. Dort sprach er über seine Vision für den Bildungsbereich und darüber, wie er 2006 begann, einen günstigen und kompakten Computer zu entwickeln. Das beeindruckte und prägte mich sehr und brachte mich dazu, mein erstes x86-Produkt, Lattepanda, zu entwickeln.

Ich glaube, dass jeder Erfolg auf mehreren Faktoren beruht: den einzigartigen Zukunftsvisionen des Gründerteams, Durchhaltevermögen, kontinuierlicher harter Arbeit und den richtigen Gelegenheiten.

Teil 1: Erkenntnisse und Chancen rund um den Raspberry Pi

Teil 2: Vor- und Nachteile des Raspberry Pi 4B

Teil 3: Raspberry Pi vs. ZimaBoard als persönlicher Server

Teil 4: Mit dem Raspberry Pi kompatibles persönliches Cloud-Betriebssystem – CasaOS

Teil 5: Fazit und Inspiration durch den Raspberry Pi

Teil 1: Erkenntnisse und Chancen rund um den Raspberry Pi

In einem Interview beim Centre for Computing History erzählte Upton ausführlich, wie er schon vor 2006 begann, einen kleinen Computer selbst zu bauen, und wie diese Idee organisch am MIT und in Cambridge wuchs. Dank seiner einzigartigen beruflichen Erfahrung und seiner Zusammenarbeit mit Broadcom entwickelte sich die Idee nach und nach zu einem herausragenden Produkt, das die Welt bis heute prägt.

Uptons Beobachtung war meiner Meinung nach, dass die Computerbranche selbst nach mehr als 40 Jahren rasanter Entwicklung noch immer zu teuer ist. Das erschwert den Zugang zu Computern im Bildungssystem erheblich und hält viele Menschen, insbesondere Kinder, davon ab, PCs zu nutzen.

Als der Raspberry Pi 2012 weltweit in der DIY-, Bildungs- und Industrieszene durchstartete, brachte das Team auf Grundlage derselben Beobachtungen und Überlegungen immer neue, innovative Produkte auf den Markt, darunter den Zero, das Compute Module und den kürzlich erschienenen Pico.

Deshalb glaube ich, dass der Kerngedanke des Raspberry Pi darin besteht, Computer zu demokratisieren und sie für alle zugänglich zu machen. Das Stichwort, das jedoch die Erwartungen des Teams übertroffen hat, ist meiner Meinung nach „Emergenz“. Wie es bei neuen Technologien und Produkten üblich ist, die sich am Markt durchsetzen, erregte der 25-Dollar-Computer zunächst ganz natürlich viel Aufmerksamkeit.

Damals hatte ich gerade angefangen, als Robotik-Praktiker zu arbeiten, und begann, mit dem Raspberry Pi mein eigenes Robotersteuerungssystem zu bauen.

Teil 2: Vor- und Nachteile des Raspberry Pi 4B

Im Vergleich zum Vorgänger setzt der Raspberry Pi 4 den in den vergangenen Jahren eingeschlagenen Entwicklungsweg fort und ist mit einem 1,5-GHz-A72-Quad-Core-Prozessor ausgestattet. Außerdem umfasst die Produktreihe jetzt eine Version mit acht Kernen zum Preis von 75 $. Die COVID-19-Pandemie hat jedoch für Turbulenzen bei den Marktpreisen in der Computerbranche gesorgt.

Vorteile:

• Der Raspberry Pi bietet kostengünstige Optionen im Preisbereich von 35 bis 75 $.
• Der Raspberry Pi verfügt über ein reichhaltiges Ökosystem mit einer großen Community, umfangreicher Dokumentation und Unterstützung durch die Community.
• Die allgemeine Leistung des Raspberry Pi eignet sich für groß angelegte Szenarien.

Nachteile:

• Begrenzte Rechenleistung
• Begrenzter Arbeitsspeicher und Speicherplatz – Instabilität und Unsicherheit durch MicroSD
• Versteckte Kosten für notwendige Peripheriegeräte wie Speicher und Netzteil erhöhen die Gesamtkosten.

In den vergangenen zehn Jahren hat sich das gesamte Raspberry-Pi-Ökosystem bei Inhalten, Peripheriegeräten und Unterstützung durch die Community hervorragend entwickelt. Meiner Meinung nach ist das GPIO-Design des Raspberry Pi clever, denn in der PC-Branche gab es bislang nur wenig Bedarf an GPIO.

Zu den gängigsten GPIO-Anschlüssen auf PC-Mainboards gehören Anschlüsse für Tasten an der Vorderseite, Speichererweiterungen, BIOS-Debugging-Schnittstellen und Ähnliches. GPIO ist daher eine geniale Idee, deren Entstehung eng mit dem Wunsch des Raspberry-Pi-Teams zusammenhängt, das Lernen und Experimentieren zu fördern.

Dank des GPIO-Designs lässt sich der Raspberry Pi vollständig mit Robotern, IoT-Anwendungen und einer Vielzahl unterschiedlicher Anwendungen und Erweiterungskarten in einem einheitlichen Erweiterungsbereich nutzen.

Welche Nachteile ins Gewicht fallen, hängt zweifellos vom jeweiligen Anwendungsszenario ab. Die Einschränkungen bei Rechenleistung, Speicherplatz und Arbeitsspeicher haben den Raspberry Pi schon immer auf Szenarien mit geringem Rechenleistungsbedarf beschränkt. Dies ist auch der wichtigste Bereich, in dem andere Produkte des Mainstream-Markts versuchen, sich zu positionieren – und ZimaBoard bildet da keine Ausnahme.

Bei anspruchsvolleren industriellen Anwendungen sorgen das Design mit MicroSD-Karte und die damit verbundenen Stabilitätsprobleme meiner Meinung nach für erhebliche Unsicherheit. Wenn man tatsächlich eine Lösung oder ein Kit für den Raspberry Pi anbieten möchte, treiben die Kosten für Peripheriegeräte außerdem den Gesamtpreis in die Höhe, sodass der Raspberry Pi nicht mehr so günstig ist, wie es zunächst scheint.

Teil 3: Raspberry Pi vs. ZimaBoard als persönlicher Server

Das Team von Zima konzentriert sich auf Anwendungen rund um persönliche Server, da die Einsatzmöglichkeiten des Raspberry Pi sehr vielfältig sind. Dazu gehören beispielsweise das Bereitstellen einer persönlichen Website, die Entwicklung und Bereitstellung eines Webservers mit dem Raspberry Pi zum Lernen sowie die Installation von Software wie Apache, Nginx und Lighttpd.

Außerdem kann ein Raspberry Pi als lokaler Dateifreigabeserver mit Samba eingerichtet werden. Neben diesen entwicklungsorientierten Anwendungen sind Smart Homes und Netzwerksicherheit zwei weitere vielseitig erweiterbare Anwendungsbereiche.

Auf Grundlage der Anforderungen an Bandbreite und Rechenleistung in diesen Einsatzszenarien hat das Zima-Team das ZimaBoard-Produkt der ersten Generation entwickelt, um die Speicher-Lese- und Schreibgeschwindigkeit sowie die Netzwerk- und Datenverarbeitungsleistung von Mikroservern zu verbessern.

Das ZimaBoard nutzt einen Intel-Celeron-Prozessor und ist dadurch vollständig mit verschiedenen Betriebssystemen wie Debian, Ubuntu, Pfsense und OpenWrt kompatibel. Wir haben außerdem festgestellt, dass einige Entwickler gerne mit Systemen wie PVE und Mikrotik experimentieren.

Die integrierte PCIe-Schnittstelle bietet außerdem viel Erweiterungsspielraum für Netzwerk-, Speicher- und andere Anwendungen. Mit Erweiterungsmöglichkeiten für bis zu vier 2,5-GbE-, 10-GbE- oder standardmäßige 4-Kanal-Gigabit-Ethernet-Anschlüsse lässt sich das Gerät flexibel an die individuellen Vorstellungen verschiedener Nutzerinnen und Nutzer für eine anpassbare Firewall anpassen.

Teil 4: Ein elegantes Personal-Cloud-Betriebssystem, kompatibel mit Raspberry Pi – CasaOS

Um es Enthusiasten noch einfacher zu machen, persönliche Server aufzubauen, und die Verwaltung von Home-Server-Anwendungen zu optimieren, haben wir letztes Jahr das Open-Source-System für die persönliche Cloud CasaOS veröffentlicht, das inzwischen auf der zweiten Ebene von Debian basiert. Mit CasaOS können Sie über 30 Docker-Anwendungen mit einem Klick bereitstellen und die Konfiguration aller Ports und Ressourcen visualisieren. Eine persönliche Cloud lässt sich mit nur einem Befehl einrichten. Besonders wichtig ist, dass CasaOS mit Raspberry Pi, NUC und verschiedenen x86-Systemen kompatibel ist.

Teil 5: Fazit und Inspiration durch den Raspberry Pi

Die Kosten für SaaS- und KI-Modelle am Edge minimieren

Als ikonisches Produkt auf dem SBC-Markt bietet uns der Raspberry Pi viele wertvolle Lektionen. Bei Icewhale Technology ist es unser Ziel, Cloud-Computing für alle zugänglich zu machen und SaaS- und KI-Dienste kostengünstig am Edge bereitzustellen, ohne dass Softwareunternehmen exorbitante Abonnementgebühren zahlen müssen.

Ebenso wichtig sind Offenheit und Transparenz. Wir investieren viel Zeit und Mühe in etwas, woran wir glauben, und tauschen uns kontinuierlich mit der Community aus, um unsere Entwicklungsfortschritte und neue Erkenntnisse zu teilen.

Wir laden alle, die sich für die Personal-Cloud-Branche interessieren, ein, unserer Discord-Community beizutreten und gemeinsam die Branche auf die nächste Stufe zu bringen, damit im Personal-Cloud-Ökosystem künftig eine größere Auswahl an hochwertigen Anwendungen und Diensten entsteht.