Tutto quello che c’è da sapere sul Raspberry, il minicomputer dai mille usi

Cos’è Raspberry? Raspberry Pi è un minicomputer composto da una singola board, sviluppato nel Regno Unito dalla Fondazione Raspberry Pi, con l’obbiettivo specifico di insegnare e promuovere le basi dell’insegnamento della Computer Science nelle scuole e nei paesi in via di sviluppo. Si tratta di una piattaforma completa dotata di processore, memoria, ingressi input/output, connettività Wi-Fi e Bluetooth che può essere ulteriormente espansa grazie a moduli opzionali acquistabili già pronti, oppure da costruire in proprio.

Il successo di Raspberry Pi lo si deve principalmente alla filosofia di base: un sistema ridotto all’osso ma molto flessibile e versatile, dotato di tutto il necessario per poter affrontare progetti complessi, e con un’ampia community dedicata allo sviluppo di soluzioni hardware e software di cui le board Raspberry sono le protagoniste.

Da dove deriva il nome e cosa significa in italiano? Tradotto letteralmente, “raspberry” sta per “more”, un omaggio che risale ai tempi in cui le aziende adottavano nomi di frutti: basta pensare ad Apple, Tangerine Computer System o ancora Apricot Computers. La seconda parte del nome, “Pi”, invece si riferisce alla scelta iniziale di basare il prodotto unicamente sulla compilazione del linguaggio di programmazione Python: è possibile utilizzare la board per la programmazione in questo e altri linguaggi, ma il prodotto finale è capace di molte più funzioni di quanto inizialmente programmato, a dispetto del nome che ancora porta.

Secondo la fondazione, più di 30 milioni di unità sono state vendute nel mondo (dati aggiornati al Dicembre 2019), grazie anche alla compatibilità con un’ampia gamma di sistemi operativi come Android, FreeBSD, Linux, Risc OS e Windows 10 ARM64 e IoT Core edition, oltre ovviamente a Raspbian, la distribuzione di default che viene più utilizzata.

Raspberry: come funziona

Il funzionamento di questo mini computer è molto semplice: l’hardware consiste in una singola scheda logica in cui tutto è collegato e pronto all’uso, e la cui configurazione varia a seconda della versione utilizzata. L’ultima iterazione è dotata di un processore ARM quad-core, WiFi 802.11ac, Bluetooth 5.0, una porta gigabit Ethernet, ingresso HDMI, due porte USB 2.0 e due porte USB 3.0 e può avere installati fino ad 8GB di RAM, nel modello di punta.

A tutti gli effetti, si tratta di un vero e proprio computer con una capacità di calcolo considerevole, dato il suo costo che si aggira tra i 20€ e i 60€, e che si adatta ad ogni tipo di utilizzo, sia scientifico che hobbistico, votato soprattutto alla programmazione ma che non disdegna il settore produttività e persino il gaming.

Il sistema operativo viene caricato su di una memoria di tipo SD/microSD che va inserita all’interno dell’apposito alloggiamento sulla scheda logica: i successivi file salvati durante la sessione attiva, con qualunque software, verranno salvati sulla scheda esterna di memoria, in quanto il Raspberry non dispone di una memoria interna.

Proprio per l’enorme versatilità dell’universo Raspberry abbiamo deciso di dedicare un’intera sezione agli utilizzi più comuni che vedono la board protagonista di progetti, amatoriali e non. Oltre a sensori e schede di espansione, un aspetto molto importante dell’universo Raspberry è l’impressionante quantità di software e sistemi operativi che possiamo installare ed utilizzare, come ad esempio:

• FreeBSD
• NetBSD
• OpenBSD
• Plan 9
• Windows 10 IoT Core e ARM64
• Haiku
• HelenOS
• Android
• Arch Linux ARM
• OpenSUSE
• Gentoo Linux
• Lubuntu
• Xubuntu
• Devuan
• CentOS
• Slackware ARM
• Kali Linux
• Ark OS
• Alpie Linux
• postmarketOS
• Void Linux
• Fedora
• OpenWrt (per l’utilizzo come Router Wi-Fi)

Data la sua vocazione come strumento di sviluppo e formazione per scuole, università e paesi in via di sviluppo, non è difficile immaginare come la vera forza dietro questa meraviglia della tecnologia sia in realtà la community che si è creata intorno ad essa. Ecco perché, se siete interessati a conoscere di più il mondo che ruota intorno a questo fantastico strumento di sviluppo, vi consigliamo di dare uno sguardo a Raspberry Pi Italia, o meglio, al forum in lingua italiana presente sulla community ufficiale dedicata: potete accedervi cliccando qui.

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Tutti i modelli di Raspberry Pi

Il primo modello di Raspberry Pi è stato rilasciato nel 2012, e da allora ne sono state rilasciate 15 versioni con l’ultima che si avvicina, per prestazioni hardware, a PC laptop di fascia bassa che possiamo acquistare su qualunque negozio online come ePrice, Amazon o Unieuro. Ogni iterazione ha migliorato l’hardware a bordo, ma anche il design si è evoluto per consentire di espandere le capacità con moduli aggiuntivi, come ad esempio monitor LCD e fotocamere, da collegare direttamente sull’ingresso I/O da 26-pin o 40-pin, nei modelli più evoluti.

Che differenza c’è tra le versioni A e B? In generale il fattore forma delle versioni B è quello standard, mentre quello delle versioni A è più compatto, anche ci sono eccezioni alla regola, come il Raspberry Pi A. Esiste anche un terzo formato, quello Zero, che misura quanto una chiavetta USB o poco più, e che si è rivelato essere una delle board più utilizzate grazie alle sue dimensioni estremamente ridotte.

Di seguito troverete le informazioni tecniche relative alla maggior parte dei modelli di Raspberry Pi in commercio:

• Raspberry 4 model B: l’ultima versione della board, dotata di 2 porte USB 3.0, 2 porte USB 2.0, una porta Ethernet gigabit, due ingressi micro HDMI, ingresso analogico audio con jack da 3.5mm, supporto per camera e SD/MMC, connettività WiFi e Bluetooth 5.0, da 1 a 8 GB di RAM e processore quad-core Broadcom BCM2711 con clock a 1.5GHz.
• Raspberry Pi 3 Model A+: la revisione A+ del modello Pi 3 è dotata di una singola porta USB 2.0, jack audio da 3.5mm, una porta HDMI, supporto camera e microSD, connettività WiFi e Bluetooth 4.2 BLE, 512MB di RAM e un processore quad-core Broadcom BCM2837B0 con clock a 1.4GHz.
• Raspberry Pi 3B+: uno dei modelli più venduti, dotato di quattro porte USB 2.0, connettività Gigabit Ethernet via USB, porta HDMI, jack audio da 3.5mm, supporto per fotocamera e microSD, processore quad-core Broadcom BCM2837B0 con clock a 1.4GHz e 1GB di RAM.
• Raspberry Pi 3: dotato di quattro porte USB 2.0 + un ingresso microUSB OTG, connettività Ethernet 10/100M, WiFi e Bluetooth 4.1 LE, ingresso HDMI mini, connettore per fotocamera (solo nella versione più recente) e supporto microSD, 1 GB di RAM e processore quad-core Broadcom BCM2837 con clock a 1.2GHz.
• Raspberry Pi 2: a bordo quattro porte USB + una OTG, connettività Ethernet 10/100 MB, jack audio da 3.5mm, supporto fotocamera e microSD, 1GB di RAM e processore quad-core Broadcom BCM2836 con clock a 900MHz.
• Raspberry Pi B: due porte USB 2.0, connettività Ethernet, jack audio da 3.5mm, ingresso HDMI, supporto per schede SD, 512MB di RAM e processore single-core Broadcom BCM2835 con clock a 700MHz.
• Raspberry Pi Zero, Zero W e Zero WH: le tre revisioni di questo computer grande quanto una penna USB sono molto simili tra di loro, ma nelle versioni Zero W e zero WH viene aggiunta la connettività Wi-Fi e Bluetooth ad un prodotto già estremamente versatile dotato di ingresso micro USB OTG, HDMI mini, micro SD, 512MB di RAM e processore single-core Broadcom BCM2835 con clock a 1GHz.

Ogni modello ha un suo costo, anche se spesso i modelli più recenti, come Raspberry Pi 4 Model B e Pi 3 Model B+, sono spesso in offerta, venduti come bundle da aziende di terze parti: se siete interessati a conoscere le offerte su Amazon cliccate qui.

Raspberry vs Arduino

Molti utenti si chiedono quale piattaforma sia più adatta ai propri progetti, indecisi se scegliere Raspberry o Arduino. La differenza è che il primo è un computer vero e proprio con a bordo un sistema operativo, il secondo invece è un microcontrollore che può operare soltanto un programma alla volta.

Gli utenti quindi dovrebbero chiedersi quale sia la finalità del proprio progetto, e soprattutto il grado di complessità richiesto: le schede Arduino sono ottime quando utilizzate per compiere un singolo compito in maniera ripetitivo, ad esempio comandare l’apertura della porta di un garage. Se invece si necessita di calcoli complessi, o bisogna controllare un robot capace di un’ampia gamma di azioni differenti, allora Raspberry potrebbe rivelarsi la scelta vincente.

Quindi, meglio Arduino o Raspberry? Nelle community di appassionati vi è una semplice regola, o meglio un consiglio, che viene dato ai neofiti riguardo la scelta dell’una o dell’altra piattaforma: se il compito da svolgere può essere descritto con meno di due “e”, allora preferite Arduino. Se il progetto richiede più di due “e” per essere descritto, allora preferite Raspberry.

Utilizzi più comuni per Raspberry

Gli utilizzi possibili per un Raspberry sono davvero innumerevoli, grazie non solo alla flessibilità software, ma anche all’ampia gamma di sensori e add-on che è possibile installare sulla scheda logica, così da ampliare le capacità iniziali. Di seguito troverete elencati alcuni degli utilizzi più comuni per un prodotto Raspberry per progetti amatoriali che chiunque può realizzare in pochi minuti grazie ai vari tutorial online:

• Come Web server: volete provare a creare un vostro sito ma non volete la complicazione della gestione online? Potete utilizzare tranquillamente la board come web server
• Come Hub smart home: prodotti come i termostati Nest o piattaforme come HomeKit e Google Home non sminuisce l’utilizzo di un microcomputer flessibile come la board Pi per progetti in cui la domotica casalinga viene totalmente gestita da questo vero e proprio microcomputer
• Come VPN Raspberry: sono in molti a creare una VPN da casa o ufficio sui propri dispositivi mobili, disponibile ovunque, utilizzando semplice una board Pi e OpenVPN. Alcuni lo utilizzano spesso quando connessi su Wi-Fi pubbliche senza alcune crittografia, così da evitare occhi indiscreti durante la navigazione
• Come stazione meteorologica: grazie alla vasta gamma di sensori che è possibile integrare in una board Pi si può creare una vera e propria stazione meteorologica capace di fornire dati come temperatura, umidità, pressione atmosferica, indice raggi UV, livelli di monossido e biossido d’azoto presenti nell’aria
• Come console per i videogiochi: il retrogaming è uno degli ambiti più utilizzati per le board Pi, che con software ad-hoc si trasformando in vere e proprie sale giochi o vecchie console, con il vantaggio di stare comodamente in tasca ed essere trasportabili ovunque
• Come Media Center: documenti, musica, film e serie TV sempre a portata di mano sia in locale che in remoto? Con un Raspberry Pi potete creare anche voi il vostro personale Media Center, con soluzioni dedicate e facilmente configurabili
• Come Hotspot/Router: grazie alla connettività Wi-Fi e Ethernet possiamo trasformare il piccolo dispositivo in un vero e proprio router oppure in un Hotspot in grado di condividere la connessione Internet
• Come NAS: simile tecnicamente all’utilizzo come Media Center, un NAS permette di accedere a tutti i contenuti di hard disk collegati al Raspberry sia in locale che via remoto