Mit Batteriebetrieb Energiesparender ­Raspberry Pi 2

Seit Februar 2015 ist das Raspberry Pi 2 Model B verfügbar, welches einen neues SoC verwendet. Trotz einer Leistungssteigerung soll sich die Leistungsaufnahme auf dem Niveau der Vorgänger bewegen. Ob dem so ist und welche Optionen sich für die Spannungsversorgung ergeben, zeigt dieser Artikel.

Mit den "+"-Modellen haben sich statt 26-poliger Steckerleiste und Standard-SD-Card-Slot die 40-polige Steckerleiste und der Micro-SD Card Slot etabliert. Entgegen der Ankündigung der Raspberry Pi Foundation sind die Vorgängermodelle (Modell B, Modell A) im Handel kaum mehr zu finden, was darauf hindeutet, dass sie bereits nicht mehr in nennenswerten Stückzahlen gefertigt werden. Dieses Schicksal wird wohl auch die "+"-Modelle früher oder später ereilen, denn der Nachfolger in Form des Rasp­berry Pi 2 Model B, dem noch ein entsprechendes Model A folgen soll, ist seit Februar 2015 verfügbar.

undefined

Vom Platinenlayout und den meisten Schaltungskomponenten her entspricht das Pi 2 Model B dem Modell B+. Den wesentlichen Unterschied bildet der BCM2836 der Firma Broadcom, der auf einem ARM Cortex-A7 Quadcore basiert. Er wird mit 900 MHz getaktet und arbeitet mit 1 GB SDRAM. Der Vorgänger BCM2835 ist ein ARMv6 (Single Core), der auf der über zwölf Jahre alten ARM11-Architektur beruht, mit 700 MHz getaktet wird und einen maximalen SDRAM-Speicher von 512 MB unterstützt. Der SDRAM-Speicher befindet sich beim neuen Modell als eigener Chip auf der Platinenrückseite (Bild 1) und wird nicht mehr wie zuvor mit dem Broadcom-SoC in Sandwich-Bauweise zu einem Chip kombiniert. Sowohl zur Peripherie auf dem Board als auch zur Software hin ist das Pi 2 Model B kompatibel zu den Vorgängern. Am inte­grierten Grafikprozessor (Broadcom VideoCore IV) und auch an den Schnittstellen hat sich nichts geändert.

Die richtige Software

Um den neuen SoC ausnutzen zu können, ist eine aktualisierte Version des Betriebssystems notwendig. Raspbian ist das am häufigsten verwendete System für den Raspberry Pi, weshalb es auch als erstes explizit das Pi-2-Modell unterstützt. Anstatt zwei verschiedene Betriebssysteme ? für den BCM2835 und für den BCM2836 ? anzubieten, detektiert das Betriebssystem selbst, welcher SoC-Typ vorliegt, und installiert daraufhin automatisch den passenden Kernel. Dieses Verfahren wird bei den meisten Distributionen praktiziert. Eine Ausnahme bildet OpenELEC, welches eine Versionsunterscheidung vornimmt und deshalb zwei verschiedene Images (ARM11 Build, ARMv7 Build) anbietet. Alle aktuell auf der Internetseite der Rasp­berry Pi Foundation (https://www.raspberrypi.org/downloads) zur Verfügung gestellten Betriebssysteme inklusive NOOBs funktionieren auch mit dem BCM2836, wobei allerdings nicht bei allen Systemen offensichtlich wird, auf welche Art und Weise. Denn ob tatsächlich die vier Kerne optimal unterstützt werden oder nur im kompatiblen BCM2835-Modus gearbeitet wird, lässt sich nur durch nachträgliche Dateiuntersuchungen im System und nicht vor der Installation feststellen. Bei Raspbian werden beim Boot mit der ARMv7-Version vier statt nur eine Himbeere dargestellt. Im Vergleich mit einem älteren Raspberry Pi ist das Pi?2-Modell auf jeden Fall schneller, schon allein wegen des um 200 MHz höheren Takts.

undefined

Weil nunmehr ein modernerer ARM-Core verwendet wird, sind weitere Systeme wie die bekannten ARM/GNU-Linux-Versionen (Ubuntu Core, Mate) oder auch eine spezielle Windows-10-Version lauffähig (Bild 2). Windows 10 IoT Core verfügt jedoch nicht über eine grafische Oberfläche und bietet demnach auch keine Windows-Umgebung, damit ein Pi-2-Modell etwa als Office-Computer fungieren könnte. Vielmehr ist die Raspberry-Pi-2-Windows-Version für Internet-Of-Things-Anwendungen gedacht, die mit verschiedenen Schnittstellen, Sensoren und (Touch) Displays arbeiten sollen. Die Programmentwicklung erfolgt dabei mit Visual Studio ? üblicherweise in C# ? auf einem PC, von dem aus die Programme per LAN-Verbindung auf den Raspberry Pi übertragen werden. Ein Vorteil gegenüber den bekannten Entwicklungsmethoden mit Linux (gcc, Python, Qt) ist im Moment mit Windows 10 IoT nicht zu erkennen, welches mit verschiedenen Editions auch andere kleine und mobile Geräte wie Dragonboard (Qualcomm) und Systeme mit Intel-Atom-Prozessor sowie Windows Phones unterstützen soll und von Microsoft kostenlos zur Verfügung gestellt wird.

undefined