Comment Raspberry Pi change l’industrie électronique

Introduction

L’essor du Raspberry Pi a marqué un tournant important dans l’industrie électronique. Avec sa sortie en tant qu’ordinateur monocarte (SBC) minuscule, mais performant et abordable, il a révolutionné le marché des SBC, offrant des capacités auparavant inaccessibles à de nombreux passionnés, débutants et professionnels. Le Raspberry Pi de première génération a été lancé en 2012 en tant que plateforme éducative pour les jeunes intéressés par les STEM (sciences, technologie, ingénierie et mathématiques). Il est devenu par la suite un succès commercial, avec plus de 40 millions d’unités vendues, et a créé un marché d’une valeur d’un milliard de dollars, ce qui en fait l’une des cartes de développement les plus populaires du marché. Le modèle Raspberry Pi 5, qui est actuellement la carte phare de la Fondation Raspberry Pi, dispose d’un Broadcom BCM2712 2,4GHz plus rapide, d’un processeur ARM Cortex-A76 et d’un GPU VideoCore VII qui prend en charge OpenGL ES 3.1 et Vulkan 1.2, ainsi qu’une meilleure dissipation thermique.

De plus, la Fondation Raspberry Pi a développé un système sur module (SoM) Compute Module 4 polyvalent et robuste, spécifiquement destiné aux applications profondément intégrées dans les conceptions de produits commerciaux et industriels. Il offre une solution compacte et économique pour intégrer les capacités du Raspberry Pi dans diverses applications industrielles, commerciales et grand public.

L’une des caractéristiques attrayantes du Raspberry Pi est sa polyvalence en tant que plateforme à faible consommation d’énergie, aux performances élevées et à petit format pour diverses applications. Il a créé une toute nouvelle classe d’appareils informatiques et est devenu un composant standard des interfaces intelligentes. En raison de son prix abordable, de sa fiabilité et de son évolutivité, il est parfait pour une large gamme d’applications commerciales et industrielles, telles que la surveillance IoT (Internet des objets), les systèmes de contrôle et la modernisation avec des équipements d’usine sans se ruiner. Il offre un débouché à la créativité, indépendamment du parcours ou de l’expertise.

Applications du Raspberry Pi

La Raspberry Pi sirve a un amplio abanico de usuarios, incluidos entusiastas del bricolaje, empresarios e ingenieros de diseño: ¡hay una Raspberry Pi para cada necesidad!

A. Enseignement

Le Raspberry Pi est devenu essentiel dans les milieux éducatifs, offrant un outil raisonnable, mais performant pour l’enseignement de la programmation, de l’électronique et des technologies de l’information. Son interface conviviale et son solide support communautaire font de ce composant une excellente plateforme pour les jeunes qui souhaitent apprendre le codage et le bricolage.

Les ordinateurs Raspberry Pi sont principalement utilisés dans les écoles pour des projets informatiques physiques, tels que la recherche sur Internet et la création de documents, plutôt qu’uniquement pour des activités à l’écran. Les configurations éducatives typiques impliquent la connexion du Raspberry Pi à un moniteur, un clavier et une souris en remplacement des PC de bureau ou en tant qu’installations permanentes. Alors que certaines écoles expriment des inquiétudes quant à l’intégration de tels appareils ouverts dans leurs réseaux en raison d’une utilisation abusive potentielle, les nouveaux modèles de Raspberry Pi avec connectivité sans fil facilitent l’accès des enseignants. Les enseignants se sentent généralement à l’aise avec les tâches impliquées, malgré la responsabilité supplémentaire de gérer les Raspberry Pi. Ada Computer Science propose des cours de formation continue et des ressources pour aider les enseignants à utiliser efficacement le Raspberry Pi dans des contextes éducatifs, y compris des initiatives comme « Faites l’expérience de l’IA », développée en collaboration avec Google DeepMind, pour impliquer les étudiants dans l’IA et le machine learning. Les enseignants et les éducateurs peuvent renforcer leur soutien à l’informatique physique en classe en intégrant le Raspberry Pi. En utilisant ces ressources, ils peuvent doter les jeunes des compétences nécessaires pour façonner ce monde.

B. Makers bricoleurs

Le Raspberry Pi permet aux makers et aux amateurs de développer des possibilités infinies pour des projets créatifs. Sa flexibilité permettra aux passionnés de concrétiser rapidement leurs idées, des consoles de jeux rétro aux systèmes domotiques. Des projets comme les miroirs magiques, qui utilisent le Raspberry Pi pour créer des miroirs intelligents, présentent ses applications innovantes dans la communauté du bricolage.

Notamment, le Raspberry Pi sert de pierre angulaire pour des créations personnalisées telles que :

• Centre multimédia
• Domotique
• Cadre photo numérique
• Système de sécurité
• Miroirs intelligents
• Stations météo
• Système d’irrigation intelligent
• Distributeur automatique d’aliments pour animaux

Le Raspberry Pi facilite l’intégration de l’IoT et permet la surveillance et le contrôle des appareils à distance, l’échange de données et l’automatisation. La plateforme prend en charge l’extension en incorporant divers capteurs et modules, améliorant ainsi ses fonctionnalités. débutants peuvent démarrer leur voyage avec le Raspberry Pi avec l’appareil et une alimentation fiable, avec des recommandations adaptées à la génération du modèle. Les kits de démarrage offrent une option économique pour acquérir les composants nécessaires. La communauté Farnell element14 est une plaque tournante pour l’écosystème du Raspberry Pi, favorisant l’apprentissage et le soutien et encourageant l’engagement communautaire. Les passionnés peuvent bénéficier de projets et de ressources, échanger des idées, demander des conseils et améliorer leurs compétences. Les amateurs du Raspberry Pi peuvent tirer parti d’une telle éthique collaborative pour explorer en permanence de nouvelles frontières et contribuer à un écosystème dynamique d’innovation et de partage des connaissances.

C. Conception des produits

Le Raspberry Pi agit comme un catalyseur d’innovation parmi les entrepreneurs et les makers concepteurs. Son prix abordable et ses capacités robustes permettent un prototypage et un développement de produits rapides. Les ingénieurs concepteurs peuvent utiliser le Raspberry Pi pour créer des prototypes d’appareils IoT et de produits électroniques grand public, accélérant ainsi le développement de produits et réduisant les délais de mise sur le marché.

• Tâches AIoT (intelligence artificielle des objets): Le puissant processeur et la mémoire du Raspberry Pi le rendent adapté au prototypage rapide d’appareils alimentés par l’IA. Il peut être intégré aux algorithmes d’IA/ML pour effectuer des tâches intelligentes telles que la reconnaissance d’images et de parole et le traitement du langage naturel. Ces appareils peuvent collecter des données environnementales, les analyser localement à l’aide de modèles d’IA et prendre les mesures appropriées en fonction de l’analyse.
• Passerelles IoT: Le Raspberry Pi est utilisé comme application de passerelle IoT pour connecter des capteurs et des actionneurs afin de publier et de recevoir des données depuis le cloud. Il facilite les processus de connectivité multiprotocole simples en tant que passerelle en périphérie pour réduire la demande de bande passante du réseau. Il fournit une couche de sécurité supplémentaire où l’intégrité des données est cruciale et ne peut être compromise.
• Surveillance: La taille compacte du Raspberry Pi, son faible coût et sa compatibilité avec les capteurs et les actionneurs le rendent idéal pour la surveillance dans les processus d’automatisation. Il peut ensuite relayer les résultats à l’utilisateur via un écran connecté ou des notifications mobiles. Des solutions comme Kunbus Revolution Pi sont déjà disponibles.
• Affichage numérique: Qu’il s’agisse de panneaux publicitaires, d’un écran tactile monté sur un kiosque ou d’un panneau cible suspendu sur le lieu de production, le Raspberry Pi gagne des parts de marché dans l’affichage numérique pour trois raisons simples : sa taille compacte, son prix abordable et sa fiabilité.

Le Raspberry Pi est également utilisé dans des applications quotidiennes telles que les caméras de sécurité, les moniteurs de qualité de l’air et les applications industrielles telles que Strato-Pi. De nombreux ingénieurs utilisent le Raspberry Pi pour le prototypage rapide et les solutions de preuve de concept, qui offrent un moyen abordable de vérifier les idées, en particulier dans des initiatives telles que l’IoT et la maintenance prédictive basée sur le cloud, où les coûts initiaux des solutions commerciales peuvent être prohibitifs. La polyvalence du Raspberry Pi en tant qu’appareil IoT et sa nature open source en font un excellent choix pour les tests pilotes et les projets exploratoires, permettant aux organisations d’effectuer des tests avant de s’engager dans des investissements plus importants.

D. Automatisation industrielle

L’adaptabilité de l’intégration du Raspberry Pi fournit un cadre abordable pour les systèmes intelligents, la surveillance des processus et les solutions d’automatisation personnalisées. Les industries utilisent le Raspberry Pi pour des tâches telles que :

• Visión por ordenador/Visión artificial: Les utilisateurs du Raspberry Pi peuvent analyser des vidéos et des images avec TensorFlow et Edge Impulse. TensorFlow Lite forme et déploie des modèles de vision par ordinateur tels que l’identification d’objets et de visages pour les appareils embarqués comme Raspberry Pi. Edge Impulse permet de créer des projets de vision par ordinateur sans connaissances approfondies en codage en développant et en déployant des modèles de machine learning sur des appareils en périphérie.
• Automatisation et contrôle: La carte Raspberry Pi, avec plusieurs interfaces GPIO, UART, I2C et SPI, offre une connectivité transparente aux capteurs, commutateurs, relais et colonnes lumineuses, et déverrouille la programmation des systèmes d’automatisation. Vous pouvez également utiliser le port CSI afin de connecter une caméra pour une inspection visuelle.
• Passerelles IIoT: Le Raspberry Pi peut collecter des données de capteurs et les envoyer au cloud pour analyse à l’aide du Wi-Fi double bande (2,4GHz et 5GHz), du Bluetooth 5.0 et du Bluetooth BLE. Il permet également de contrôler les appareils à distance.
• IHM/Panel PC: Le Raspberry Pi est une plateforme pratique pour les applications industrielles, notamment l’interface homme-machine (IHM), le système de contrôle et d’acquisition de données (SCADA) et les logiciels de contrôleur logique programmable (PLC). Basé sur les cœurs du microprocesseur Cortex-A d’Arm, sa conception multicœur permet un traitement rapide nécessaire aux tâches de contrôle et de surveillance en temps réel. Sa prise en charge des systèmes d’exploitation tels que Linux permet également une intégration transparente avec les piles de logiciels et les protocoles industriels. Les ports d’E/S et la mise en réseau du Raspberry Pi lui permettent de communiquer avec des capteurs, des actionneurs et d’autres appareils industriels pour l’automatisation et le contrôle.
• Enregistrement de données: Le Raspberry Pi peut installer des programmes ou des applications standards et effectuer des tâches généralement associées à un PC. Parmi ses nombreuses fonctions figure l’enregistrement des données, qui permet d’enregistrer les conditions environnementales, les paramètres de fonctionnement de la machine et la consommation d’énergie dans des fichiers CSV ou des feuilles de calcul.

La plateforme Raspberry Pi est bien plus qu’une solution de traitement rapide abordable. Sa compatibilité avec les technologies cloud et son potentiel à constituer la base d’un centre de données industriel consolident sa position dans l’unification de l’IT et de l’OT dans le cadre de l’industrie 4.0.

Conclusion

Chez Farnell, nous sommes heureux d’avoir joué un rôle déterminant dans la croissance et l’impact incontournables que le Raspberry Pi a eu dans le monde. Il a permis d’éduquer davantage les jeunes générations et de stimuler le développement d’applications SBC innovantes. L’adoption rapide du Raspberry Pi en a fait l’ordinateur personnel le plus vendu de tous les temps au Royaume-Uni. Raspberry Pi est désormais la troisième plateforme informatique à usage général la plus populaire au monde, derrière le PC et le Mac, et est utilisé à l’échelle internationale par des millions de jeunes, d’universitaires, d’amateurs et d’entreprises industrielles. Que vous soyez un utilisateur débutant ou expérimenté, notre vaste gamme de produits et accessoires Raspberry Pi répond à divers besoins de projets, facilitant plus que jamais le lancement de votre aventure avec Raspberry Pi. En savoir plus