Δίαιτα τέλος! Καλωσόρισες Raspberry Pi!

Ο υπολογιστής των 25 δολαρίων είναι πλέον γεγονός. Το λαχταριστό του όνομα, Raspberry Pi, μας έχει ανοίξει την όρεξη για πειραματισμούς.

Του Γιώργου Κατσούδα

Κατά καιρούς έχουν γίνει αρκετές προσπάθειες για την μείωση του κόστους παραγωγής ενός υπολογιστή. Ο στόχος των προσπαθειών αυτών είναι να δημιουργήσουν ένα σύστημα το οποίο να αποτελέσει εργαλείο μάθησης, εκπαίδευσης και πειραματισμού σε αναπτυσσόμενες και όχι μόνο χώρες. Ο κύριος εκφραστής της προσπάθειας αυτής ήταν το One Laptop per Child (OLPC) το οποίο ξεκίνησε να παράγεται από το 2007. Δυστυχώς ο λιτός σχεδιασμός του, η οικονομική σύνθεση του υλικού και η χρήση ανοιχτού λογισμικού, δεν κατάφεραν να ρίξουν την τιμή του κάτω από τα 200 δολάρια. Σίγουρα αποτελεί μία οικονομική πρόταση, αλλά παραμένει αρκετά ακριβή λύση για το 40% του πληθυσμού της Γης που ζει με εισόδημα λιγότερο από 2 δολάρια την ημέρα. Οι υπόλοιπες προτάσεις που ακολούθησαν έριξαν το κόστος περίπου στα 70 δολάρια και ακόμα περισσότερο στα 49 δολάρια, όμως η επανάσταση ήρθε με το «βατόμουρο» το 2012.

Ο υπολογιστής των 25 δολαρίων

Το 2006 ξεκίνησε να σχεδιάζεται ένας λιτός υπολογιστής που είχε ως ξεκάθαρο στόχο την μείωση του κόστους. Ως αποτέλεσμα του σχεδιασμού αυτού ήταν μία απλή πλακέτα, το Raspberry Pi, χωρίς κουτί με τα απολύτως απαραίτητα για να λειτουργήσει ως υπολογιστής. Το Raspberry Pi βγαίνει σε δύο μοντέλα, το μοντέλο Α και το μοντέλο Β. Οι βασικές διαφορές τους είναι ότι μοντέλο Β έχει παραπάνω μνήμη, υποστηρίζει ενσύρματο LAN και είναι λίγο πιο ακριβό. Τον Φεβρουάριο του 2012 ξεκίνησαν οι προ-παραγγελίες της νέας αυτής πλακέτας και όπως ήταν αναμενόμενο ξεπούλησε. Οι παραγγελίες τον Ιούνιο του 2012 έφταναν σε αναμονή τις 15 εβδομάδες, ενώ αυτή την στιγμή είναι 3 με 6 εβδομάδες, ανάλογα το e-shop. Όλοι είναι ενθουσιασμένοι με τον φτηνό αυτό υπολογιστή που αναπαράγει Full HD MPEG-4 video από την HDMI θύρα του και παίζει και παιχνίδια όπως το Quake 3!

Η φιλοσοφία της οικονομίας διέπει όλα τα στάδια του σχεδιασμού του Raspberry. Για παράδειγμα η πλακέτα δεν έχει κύκλωμα ρολογιού και μπαταρία όπως οι συνηθισμένες μητρικές κάρτες, αλλά προσομοιώνει την λειτουργία αυτή με ένα software clock. Το ρολόι αυτό αποθηκεύει σε κάθε τερματισμό λειτουργίας την τελευταία ημερομηνία και ώρα και όταν ξεκινά πάλι το λειτουργικό την επαναφέρει. Φυσικά και η ανακτώμενη ημερομηνία είναι λάθος,  αλλά το Network Time Protocol (NTP) τα διορθώνει όλα αφού χρονίζει το Raspberry Pi με την τρέχουσα ώρα από το ιντερνετ. Ένα ακόμα παράδειγμα αποτελεί ο διακόπτης λειτουργίας και το κουμπί reset που απλά… δεν υπάρχουν. Οι ανάλογες εντολές πρέπει να δοθούν μέσω του λειτουργικού συστήματος και στην περίπτωση που έχει πάει κάτι στραβά υπάρχει πάντα και η λύση του “τραβώ το καλώδιο”. Τα τεχνικά χαρακτηριστικά των δύο μοντέλων φαίνοντας στον Πίνακα 1.

Πίνακας 1: Τεχνικά χαρακτηριστικά των δύο μοντέλων Raspberry

Με απλά λόγια, το Raspberry είναι μία πλακέτα η οποία περιέχει δύο εξόδους video, μία ή δύο θύρες USB (ανάλογα με το μοντέλο), jack έξοδο ήχου, μία SD κάρτα για storage, θύρα δικτύου RJ45 (Model B) και MicroUSB είσοδο για τροφοδοσία. Συγκριτικά του πλεονεκτήματα αποτελούν η χαμηλή κατανάλωση ενέργειας και το μέγεθός του.

Παραγγελία και δυσκολίες
Για το Raspberry Pi υπάρχουν δύο αποκλειστικοί αντιπρόσωποι με έδρα την Αγγλία. Στις 29 Φεβρουαρίου 2012 ακριβώς στις 06:00 UTC άνοιξαν και στα δύο e-shops τα κανάλια προ-παραγγελίας. Οι ιστοσελίδες και των δύο e-shops δέχτηκαν μεγάλη κίνηση και τα πρώτα μοντέλα ξεπούλησαν μέσα σε λίγα λεπτά με προπαραγγελίες πάνω από 100.000. Δυστυχώς ο γραφών δεν ήταν στους 20.000 πρώτους που προ-παρήγγειλαν και υπήρχε απόθεμα, οπότε μπήκα στην αναμονή και περίμενα την επόμενη παρτίδα παραγωγής. Το e-shop που παράγγειλα μου έστελνε συχνά πυκνά e-mails με την εξέλιξη της προ-παραγγελίας μου και κάποια στιγμή τον Ιούνιο του 2012 έφτασε στο e-mail μου το μαγικό μοναδικό link που σε βάζει σε μία φόρμα παραγγελίας. Η παραγγελία έγινε απροβλημάτιστα με πιστωτική κάρτα, ενώ μαζί με το Raspberry Pi αγόρασα και μία διάφανη θήκη αξίας περίπου 5 ευρώ. Το σύνολο της παραγγελίας μου έφτασε τα 43 ευρώ μαζί με μεταφορικά. Ο χρόνος εκτίμησης της παράδοσης που δόθηκε ήταν 15 εβδομάδες, λόγω φυσικά αποθέματος. Ο σημερινός ανάλογος χρόνος είναι 3-6 εβδομάδες, οπότε ίσα που προλαβαίνετε να το παραγγέλλετε στον Άγιο Βασίλη. Με τις καλοκαιρινές διακοπές ξεχάστηκα και ο χρόνος πέρασε γρήγορα. Το τελευταίο δεκαήμερο του Αυγούστου η μαγική πλακέτα έφτασε στα χέρια μου.

Εικόνα 2: Unboxing...

Unboxing - Πρώτες εντυπώσεις
Ήμουν ενημερωμένος και ενθουσιασμένος. Ήξερα τι είχα αγοράσει και πώς να το κάνω να δουλέψει. Άνοιξα την συσκευασία του courier και έπειτα την συσκευασία του Raspberry Pi. Πράγματι αυτό είναι μικρό σαν πιστωτική κάρτα! «Σίγουρα κάνει όλα αυτά που διαβάζω τόσο καιρό», αναρωτήθηκα ενώ η μυρωδιά του πυριτίου έφτανε στην μύτη μου. Επεξεργάστηκα για λίγο την πλακέτα με προσοχή και έπειτα την φυλάκισα μέσα την διάφανη θήκη που είχα αγοράσει. Εφάρμοσε τέλεια!

Εικόνα 4 Raspberry Pi μέσα στη διάφανη θήκη του.

Τα περιφερειακά που χρειάζεται κάποιος για να κάνει ένα Raspberry να δουλέψει, είναι πράγματα που σε ένα άτομο που ασχολείται με την τεχνολογία θα βρεθούν σίγουρα σπίτι του. Ξεκινώντας με την τροφοδοσία είχα έναν φορτιστή MicroUSB από ένα handsfree bluetooth το οποίο χρησιμοποίησα απροβλημάτιστα. Στο σημείο αυτό χρειάζεται λίγο προσοχή στα milliamperes (mA). Το μοντέλο Β χρειάζεται πάνω από 700 mA, οπότε ψάξτε για κάτι που να λέει 1A για μην υπάρχουν προβλήματα. Έπειτα το RJ45 LAN καλώδιο είναι τετριμμένο. Βρήκα ένα που μου είχε δοθεί με το router του ISP μου και συνέδεσα το Raspberry Pi με το router.

Εικόνα 3: Raspberry Pi Model B, διακρίνεται από την LAN RJ45 υποδοχή και τις δύο USB θύρες.

Για σύνδεση με οθόνη δεν χρησιμοποίησα HDMI, διότι η TV μου είναι ακόμα CRT. Χρησιμοποίησα λοιπόν την Composite video έξοδο της πλακέτας και με ένα απλό καλώδιο έδωσα εικόνα στην ηλικιωμένη TV μου. Ο ήχος σε εκείνη την φάση δεν με απασχόλησε, ωστόσο κρατούσα κοντά τα απλά μου ακουστικά τύπου «ψείρες» με το 3.5mm jack βύσμα τους. Στις δύο USB θύρες του Raspberry Pi συνέδεσα πληκτρολόγιο και ποντίκι και ήμουν έτοιμος! Ωπα! Λειτουργικό διαλέξαμε; Τι να βάλω;

Η επιλογή ενός OS δεν είναι ποτέ εύκολη υπόθεση. Ακόμα και αν το OS έχει αποφασισθεί, η επιλογή της έκδοσης ή της διανομής είναι παράγοντας κλειδί για την επιτυχία των προσδοκιών που έχει ο τελικός χρήστης από το hardware. Διαβάζοντας την επίσημη σελίδα του Raspberry Pi [1], στον τομέα Downloads βρίσκονται τρεις διαθέσιμες επιλογές: Raspbian, Arch Linux, RISC OS. Η πρώτες δύο είναι Linux OS για ARM αρχιτεκτονική βασισμένες στις διανομές Debian και Arch Linux όπως μαρτυρούν τα ονόματά τους. Η τρίτη επιλογή μας έρχεται από μία εταιρία στο Cambridge που διέθεσε δωρεάν το OS της για την πλακέτα αυτή. Το RISC OS έχει την ιστορία του, αφού είναι ένα λειτουργικό που μετρά 25 χρόνια ζωής.

Προσωπικά είμαι ικανοποιημένος με το repository του Debian, αφού με ένα apt-get έχει κάποιος οτιδήποτε χρειάζεται. Επιπρόσθετα το Raspbian αποτελεί και την επίσημη πρόταση της σελίδας για λειτουργικό και έτσι έκανα την επιλογή μου. Υπάρχουν αναλυτικές οδηγίες για να περαστεί το image του Raspbian στην SD κάρτα, όμως ένα βήμα πριν είναι η επιλογή της SD κάρτας. Οι απαιτήσεις του λειτουργικού είναι μία SD κάρτα χωρητικότητας 2GB. Δεν ήθελα να κανιβαλίσω καμία ψηφιακή φωτογραφική μηχανή, ούτε την SD κάρτα της κονσόλας, οπότε αποφάσισα να αγοράσω νέα SD κάρτα και μάλιστα μεγαλούτσικη για να είμαι άνετος. Υπάρχουν κάποιοι περιορισμοί στα SD μοντέλα που δέχεται το Raspberry Pi. Τα περισσότερα παίζουν μια χαρά, αλλά είναι κρίμα να φτάσεις στην πηγή και να μην πιεις νερό γι’ αυτόν τον λόγο. Εγώ έκανα μία ασφαλή επιλογή SD κάρτας: 16GB class 4 της Sandisk. Η τιμή της σχεδόν είναι ανάλογη ένα προς ένα με την χωρητικότητα της. Διαβάζοντας παραπάνω για τις συμβατότητες του Raspberry Pi με τις SD κάρτες κατάλαβα ότι οι κάρτες με επίθετα «high», «ultra», «super fast» και με μεγαλύτερο class είναι περισσότερο ασύμβατες. Η λίστα με τις συμβατές SD κάρτες υπάρχει δημοσιευμένη και με μία μικρή αναζήτηση θα είναι στα χέρια σας. Επίσης υπάρχει πάντα η δυνατότητα να παραγγείλετε το Raspberry Pi μαζί με SD κάρτα με προεγκατεστημένο λειτουργικό σύστημα.

Η μεταφορά του λειτουργικού στην κάρτα SD ήταν εύκολη υπόθεση. Έγινε σε σύντομο χρονικό διάστημα χρησιμοποιώντας το ανάλογο slot του laptop μου με οδηγίες βήμα βήμα από την σελίδα του Raspberry Pi. Το τελευταίο κομμάτι του παζλ συνδέθηκε και έδωσα ρεύμα στην συσκευή αναφωνώντας «It’s alive». Στην οθόνη της TV ξεκίνησε η boot διαδικασία, κάποια στιγμή εμφανίζεται και ένα μήνυμα ότι το πρώτο boot αργεί λίγο περισσότερο. Μετά από ένα λεπτό αναμονή, ο χρήστης θα βρεθεί σε ένα menu επιλογών που εκεί κάνεις κάποιες ρυθμίσεις για το Raspberry Pi.

Στην αρχική οθόνη επιλογών η μοναδική απαραίτητη επιλογή είναι η «Expand root partition to fill SD card», έτσι ώστε να γίνει resize το partition και να καλύψει τα 16GB SD Storage. Οι επιλογές που έκανα ήταν:

• Change password for 'pi' user : έναν ασφαλή κωδικό από τον default που είναι «raspberry»
• Set locale : για ελληνική υποστήριξη προσθέτουμε στα ήδη υπάρχοντα «el_GR ISO-8859-7 & el_GR.UTF-8»
• Set timezone : Europe -> Athens
• Enable or disable ssh server : Enable

Επανεκκίνηση με την εντολή:

# reboot

Με το που ενεργοποιήθηκε ο ssh server άφησα το Raspberry Pi στο σαλόνι με την TV και το router μου και γύρισα στην άνεση του γραφείου μου, αφού όλα μπορούσα να τα κάνω από εδώ πλέον. H αρχική οθόνη επιλογών επανέρχεται εύκολα οποιαδήποτε στιγμή αν εκτελεσθεί η εντολή:

# sudo raspi-config

όποτε και κάποια αλλαγή να θέλετε να κάνετε το μενού επιλογών θα είναι πάντα στην διάθεσή σας. Τέλος σίγουρα θα χρειαστείτε αργά ή γρήγορα προγραμματάκια, όπως το Vim, το wget, το htop, το screen, η εντολή locate, τα εργαλεία του “μεταπακέτου” build-essentials και τα alsa-utils. Οποτε αρκεί μια εντολή:

# sudo apt-get install -y build-essential libssl-dev screen vim curl wget htop ncdu trickle bwm-ng wput locate ntfs-3g alsa-utils

Υπάρχουν μερικές συμβουλές που θα κάνουν την ζωή όλων ευκολότερη με την κονσόλα. Αρχικά καλό θα είναι να έχουμε συνεχώς ένα ενημερωμένο σύστημα. Η παρακάτω εντολή ελέγχει και κατεβάζει ενημερώσεις.

# sudo apt-get clean && apt-get update && apt-get upgrade

Σε περίπτωση που είμαστε αρκετά τεμπέληδες να εκτελούμε “sudo” και έπειτα την εντολή, υπάρχει η εντολή

# sudo -i

η οποία μας δίνει κονσόλα διαχειριστή. Είναι περιττό να αναφέρουμε το πόσο προσεχτικοί πρέπει να είμαστε όταν εκτελούμε εντολές με δικαιώματα διαχειριστή. Τέλος για όσους δεν τα πάνε καλά με την κονσόλα, η εντολή “startx” θα ξεκινήσει το γραφικό περιβάλλον του Raspberry Pi και από το σημείο αυτό και μετά όλα είναι one click away.

Η τελική εικόνα του Raspberry Pi είναι ένα μικρό αθόρυβο κουτί κοντά στο router, με τέσσερα leds που αναβοσβήνουν. Είναι λίγο ζεστό, αλλά όχι ιδιαίτερα. Σαν λογισμικό υπάρχει μία διανομή βασισμένη σε Debian και ένας ssh server που αναμένει διαταγές από οποιοδήποτε σημείο του πλανήτη. Οι δυνατότητες είναι απεριόριστες και όλα αυτά με το ελάχιστο κόστος αγοράς, αλλά και συντήρησης. Θυμίζουμε ότι καταναλώνει περίπου 3 Watt, οπότε δεν επιβαρύνει τον λογαριασμό του ηλεκτρικού.

Τα αρνητικά της Βατομουρόπιτας, εκτός ότι πέφτει βαριά

Το Raspberry Pi είναι στην κατοχή μου αισίως τρεις μήνες. Έχω παίξει αρκετά μαζί του, έχω πειραματιστεί και έχω μάθει αρκετά πράγματα. Όμως η πλακέτα δεν έχει μόνο θετικά, αλλά και αρνητικά. Αρχικά υπάρχει το slogan της τιμής των 25 δολαρίων. Η συντριπτική πλειοψηφία των παραγγελιών από τις ευρωπαϊκές χώρες αναφέρονται στο μοντέλο B, διότι 10 ευρώ δεν κάνουν διαφορά, ακόμα και για την Ελλάδα της κρίσης, ενώ το κέρδος είναι δύο USB και θύρα LAN και περισσότερη RAM. Λίγο τα μεταφορικά, λίγο μία θήκη, φτάσαμε τα 43 ευρώ. Τα αξεσουάρ του Raspberry Pi: ποντίκια, πληκτρολόγια, καλώδια, κάρτες μνήμης κοστίζουν και αυτά αν δεν υπάρχουν ήδη διαθέσιμα. Εγώ επέλεξα να αγοράσω μόνο κάρτα μνήμης, αλλά για κάποιον που δεν έχει τίποτα από τα παραπάνω ή τα έχει δεσμευμένα στο κύριο PC του υπάρχει πρόβλημα. Το συνολικό κόστος μπορεί να φτάσει εύκολα τα 100 ευρώ, φυσικά μη υπολογίζοντας το κόστος της οθόνης ή TV. Είναι και αυτά τα HDMI καλώδια που έχουν αφύσικα αυξημένες τιμές.

Ένα ακόμα αρνητικό που βρήκα στο Raspberry Pi είναι η τροφοδοσία του. Δεν δουλεύουν οι ενεργοβόρες USB συσκευές που θα συνδεθούν, όπως για παράδειγμα ένας σκληρός δίσκος. Για πληκτρολόγιο και ποντίκι είναι μία χαρά, αλλά για παραπάνω χρειάζεται USB HUB με ξεχωριστή τροφοδοσία. Η αγορά ενός hub είναι αναπόφευκτη αν χρησιμοποιηθεί για τέτοιους σκοπούς.

Η επεξεργαστική ισχύ. Μπορεί το Raspberry Pi να παίζει 1080p video, μπορεί να παίζει παλιά games τύπου mame και Quake 3, αλλά όλα αυτά τα κάνει η GPU του. Η CPU από την άλλη πλευρά, είναι αργή. Πολύ αργή. Είναι σίγουρα πιο αργή από Pentium III στα 600Mhz που την έχω συγκρίνει. (Ναι, το παλιότερο hardware που κατέχω είναι ένας Pentium III με Ubuntu Server 10.04 διανομή). Η πραγματική του απόδοση ως CPU είναι επιπέδου Pentium II. Φυσικά και γνώριζα τι αγόραζα με τα χρήματα που έδωσα, αλλά ετοιμαστείτε για επιδόσεις της δεκαετίας του 1990.

Η επανεκκίνηση και το κλείσιμο. Μία συσκευή μεγέθους τηλεκάρτας σε προδιαθέτει όταν θέλεις να την σβήσεις να την τραβήξεις από την πρίζα. Δυστυχώς αυτό δεν αρέσει στο Raspberry Pi και είναι λογικό, διότι σαν γνήσιο Linux σύστημα έχει κάνει mount το partition του. Αν απλά το σβήσεις ίσως κάποια μέρα δεν θα ξαναγίνει mount. Συνεπώς οι εντολές

# sudo reboot

και

# sudo shutdown -h now

είναι μονόδρομος, αφού ούτε στο hardware υπάρχει κάποιος διακόπτης που να ξεκινά ένα normal shutdown.

Τα παραπάνω αποτελούν τα μειονεκτήματα που το alter ego μου, ο δικηγόρος του διαβόλου, εντόπισε και τον δυσκόλεψαν. Ωστόσο η επιθυμία για πειραματισμούς και γνώση υπερπηδά τα παραπάνω εμπόδια. Το ταξίδι αξίζει περισσότερο από τον προορισμό.

Οι δυνατότητες από εδώ και πέρα
Το software γύρω από το Raspberry Pi εξελίσσεται με γοργούς ρυθμούς. Υπάρχουν συχνές πυκνές ενημερώσεις από το apt-get και όλο και περισσότερα λειτουργικά υποστηρίζονται ή ετοιμάζονται να υποστηριχθούν. Τα κυριότερα από αυτά είναι Firefox OS, Android 4.0, και Chromium OS, ενώ η λίστα φτάνει τα είκοσι λειτουργικά συστήματα. Ένα ακόμα λειτουργικό που αξίζει την προσοχή μας είναι μία διανομή που πάλι βασίζεται σε Debian και ονομάζεται Raspbmc. Ο σκοπός της διανομής είναι να μετατρέψει το Raspberry Pi σε ένα πλήρες home entertainment σύστημα και απ’ ότι φαίνεται το καταφέρνει παραπάνω από καλά.

Οι χρήσεις ενός εκπαιδευτικού υπολογιστή για να καλύψει καθημερινές μας ανάγκες δεν είναι καθόλου περιορισμένες. Ποιος δεν χρειάζεται ένα αθόρυβο και οικονομικό torrent box; Μία συσκευή που να μοιράζει τα αρχεία της στο τοπικό μας δίκτυο (NAS), είναι πάντα ελκυστική ιδέα και επιτυγχάνεται με μία πλακέτα Raspberry Pi και έναν USB σκληρό δίσκο. Για να μετατρέψουμε τον USB εκτυπωτή μας σε δικτυακό εκτυπωτή και να μπορούμε να εκτυπώσουμε από παντού. Όλα αυτά τα ελεύθερα ανοιχτά ασύρματα δίκτυα με αγχώνουν εκεί έξω, δεν θα ήταν υπέροχα να είχα τον δικό μου VPN server στο σπίτι και κρυπτογραφημένη επικοινωνία; Πολλά από αυτά τα θέματα θα τα βλέπουμε κατά καιρούς στις σελίδες labs του περιοδικού. Κάντε την παραγγελία της πλακέτα σας σήμερα και ξεκινάμε. Άλλωστε όπως συνηθίζω να λέω «είναι καλό να σε περιμένει ένας ssh server στο σπίτι».

Συμβουλή

Το Raspberry Pi χρειάζεται μία κάρτα SD για να λειτουργήσει. Καλό είναι να υπάρχουν δύο κάρτες SD για πειραματισμούς με διαφορετικά λειτουργικά συστήματα. Στην μία Raspbian και στην άλλη Raspbmc και η αλλαγή λειτουργικού γίνεται με ένα από reboot.

Σύνδεσμοι
[1] Επίσημη σελίδα: www.raspberrypi.org
[2] Κάντε το Raspberry πλήρες media center: www.raspbmc.com
[3] Περιοδικό Raspberry: www.themagpi.com
[4] Ελληνική σελίδα Raspberry στο FB: goo.gl/ERTIq

O συγγραφέας του άρθρου

Ο Γιώργος όταν έχει ελεύθερο χρόνο συνήθως κάτι έχει ξεχάσει και μάταια προσπαθεί να το θυμηθεί.