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Samstag, 5. Januar 2013

Raspberry Pi – mein Test (Model B, 256 MB)

Category: Blog,Hardware,Linux – netandif – 02:19 | 1.294 mal aufgerufen

Wer es nicht schon weiß: der Raspberry Pi ist ein Ein-Platinen-PC, ein Mini-Computer der quasi nackt als Platine mit ein paar Anschlüssen daher kommt und ausserordentlich wenig Strom benötigt (max: 1.25A / 6.25W)

Der Computer wurde von der Raspberry Pi Foundation ursprünglich entwickelt, um eine günstige Hardware-Lösung für Lern-Computer bereit zu stellen.
Das Projekt hat jedoch schnell Anklang in verschiedensten Bereichen gefunden. Die Anwendungsmöglichkeiten für solch einen Mini-PC reichen vom Entwicklungswerkzeug für mobile Anwendungen, über Appliances für Internet-Browser und Server / Firewalls bis zu vollständigen Audio/Video Set-Top Boxen zum Anschluss an einen Fernseher.

Als Anfang des Jahres der Hype und gegen Mitte des Jahres 2012 sich zuspitzte war auch ich sehr interessiert an dem Computer.
Ohne bisher einen wirklichen eigenen Anwendungsfall zu haben, wollte ich das Gerät auf seine Möglichkeiten hin testen :)

An dieser Stelle sei erwähnt, dass der Raspberry Pi (Modell B) ursprünglich nicht regulär über irgendwelche Shops gekauft werden konnte, sondern nur über eine Vorbestellung direkt beim Hersteller.  Ich selber habe 9 Wochen auf das Gerät gewartet. Damals (Mitte 2012) wurde erst wieder eine neue Charge geliefert, nachdem die Produktion mit der Nachfrage nicht mehr hinterher kam.
Ich habe noch die Version B mit 256 MB RAM erhalten, während ab November 2012 eine Variante mit 512 MB ausgeliefert wird.

Mittlerweile ist das Teil aber auch im freien Internet-Handel erhältlich.
Unter http://raspberrypi-kaufen.de gibt es eine Liste mit aktuellen Anbietern.

Im Raspberry Pi Shop konnte man, falls man über eine Vorbestellung verfügte, auch gleich ein Gehäuse und weiteres Zubehör mitbestellen.

Raspberry Pi im Gehäuse

Ob das Gehäuse unabhängig von einer Pi-Order auch noch bestellbar ist, weiß ich nicht. Hier der Link zum Shop: http://www.raspberrypi.com/

Ein weiteres schönes Projekt mit dem Pi, das kürzlich aufgetaucht ist: ein Mobile Pi.
http://www.heise.de/newsticker/meldung/Raspberry-Pi-fuer-unterwegs-1776370.html

Hier erstmal die technischen Daten dieses kleinen PC (Raspberry Pi Model B):

  • CPU: ARM1176JZF-S (700 MHz), übertaktbar bis ca. 1 GHz
  • GPU: Broadcom VideoCore IV
  • RAM (Arbeitsspeicher): 256 MB / 512 MB seit Nov. 2012
  • USB-Anschlüsse: 2 x USB 2.0
  • Video: HDMI, Cinch (Composite)
  • Audio: über HDMI oder 3.5mm Klinke
  • Speicher: SD-Card Steckplatz
  • Netzwerk: 10/100 MBit LAN (RJ45)
  • Erweiterung: GPIO Steckerleiste mit Support für i2C, UART und SPI
  • Stromversorgung: 5V über Mini-USB Anschluss oder Powered USB-Hub
  • Betriebssysteme: Linux, RiscOS, Plan 9, Android (in Entwicklung)

So, ich habe hier ein kleines Setup zusammengestellt. Ein USB-Hub mit 5V / 1A – Netzteil, daran angeschlossen ein 8 GB USB-Stick und ein Wireless-Dongle für eine Multimedia-Tastatur. Der Hub versorgt zugleich auch den Pi mit Strom über einen der beiden USB-Ports.

Raspberry Pi Hardware-Setup

Der Pi startet von einer SD-Karte, auf der sich berryboot befindet. Dieses lädt per Boot-Menü die auf dem USB-Stick befindlichen Systeme zum Booten.

Im Einzelnen habe ich getestet:

  • Debian Wheezy (Raspbian 2012.9)
  • Gentoo  mit X11 aber sonst nicht viel
  • LTSP ThinClient, welcher direkt in eine Linux Remotedesktop-Session bootet
  • OpenELEC ist ein XBMC Derivat, also ein Media-Center OS
  • RDP-Version des ThinClient Systems (noch nicht fertig)
  • OLPC (http://one.laptop.org/) liefert eine Oberfläche speziell für Kinder

Weitere für den Pi verfügbare Systeme können direkt aus dem Bootmenü heraus über den Menüpunkt ‘Operating System Installer’ aus dem Netz geladen und hinzugefügt werden.

Ein paar Hinweise noch zu Berryboot

Über den Operating System Installer von Berryboot kann eine Auswahl an vorgefertigten Systemen aus dem Netz geladen werden.
Das sind aber bei weitem nicht alle Systeme, die für den Pi existieren. Am Ende des Beitrags findet ihr Links zu vielen weiteren.

Da die manuell herunterladbaren Abbilder (.img-Dateien) dafür vorgesehen sind,  jeweils per Image Tool  auf eine SD-Karte geschrieben zu werden, Berryboot aber Abbilder im ‘SquashFS’ Format verwendet, müssen die .img Dateien zuvor umgewandelt werden um sie in Berryboot verwenden zu können.
Leider ist dieser Vorgang bisher nur über ein paar Shell-Kommandos möglich (vielleicht erbarmt sich mal jemand und schreibt hierfür ein Tool oder Skript).
Für die Umwandlung benötigen wir ein laufendes Linux-System, am besten Ubuntu ;) sowie eben ein heruntergeladenes Image, ich nehme hier mal den beispielhaften Pfadnamen  “/home/USER/Downloads/IMAGE.img”.
Wir starten nun eine Shell und installieren 2 Pakete:

sudo apt-get update
sudo apt-get install kpartx squashfs-tools

Danach verbinden wir den USB-Stick, auf dem sich die Berryboot Systeme befinden, mit dem Computer.
Immer noch in der Shell, geben wir folgenden Befehl (ohne Anführungszeichen) ein: “mount”.
In der angezeigten Liste suchen wir nach dem USB-Stick, beispielsweise steht da “/media/STICK”.
Im folgenden konvertieren wir nun das heruntergeladene .img ins SquashFS Format und kopieren es auf den Stick.

Achtung: bei den tatsächlich verwendeten Pfad- und Dateinamen muss immer auf die Groß-/Kleinschreibung geachtet werden!

sudo kpartx -av /home/USER/Downloads/IMAGE.img
sudo mount /dev/mapper/loop0p2 /mnt
sudo mksquashfs /mnt /media/STICK/images/IMAGE_sqfs.img -comp lzo -e /lib/modules

Nachdem der Vorgang abgeschlossen ist, geben wir noch folgendes ein:

sudo umount /mnt
sudo kpartx -d /home/USER/Downloads/IMAGE.img

Danach starten wir mit eingestecktem USB-Stick den Pi neu. Nun sollte das selbst hinzugefügte System in der Liste erscheinen.
Natürlich kann man den Vorgang auch unter einem direkt auf dem Pi gestarteten Linux durchführen. Dort wird sich das zu konvertierende Image dann auf dem USB-Stick selber befinden und man muss die Pfadnamen in der Shell entsprechend anpassen.

Debian Wheezy Raspbian

Eine speziell für ARM CPUs übersetzte Version von Debian Linux. Als Desktop kommt LXDE zum Einsatz, der eine ansprechende GUI bei äußerst wenig Ressourcenverbrauch liefert.

Die Performance von Debian auf dem Pi ist in Ordnung. Man kann ordentlich im Internet Surfen usw.
Über das APT-System lassen sich viele Softwarepakete nachinstallieren, der Experimentierfreude sind also kaum Grenzen gesetzt.
Ich habe mich bisher jedoch nicht großartig mit dem Debian-System beschäftigt, da ich das Media-Center System interessanter finde.

XBMC Media-Center mit OpenELEC

Es existieren einige Linux-Distributionen für den Raspberry Pi, welche out-of-the-box ein XBMC Mediacenter starten.
Dieses bietet Unterstützung für das Abspielen von Audio-/Video-/Photo-Inhalten sowie über Plugins erweiterbare Funktionen. Gesteuert werden kann die Oberfläche über Maus, Tastatur, Touchscreen und sogar Game-Controller. Alles ist möglich.

OpenELEC XBMC Media Center

OpenELEC XBMC Media Center

Erweiterungen der Oberfläche um alle möglichen Funktionen (siehe Video weiter unten) machen XBMC auf dem Raspberry Pi zu einem Universaltalent. Lediglich die Hardware-Leistung des Systems setzen der Sache Grenzen.

Fedora OLPC System

Das Projekt “One Laptop Per Child” hat seine Würdigung in einer Fedora-basierenden Linux-Distribution für den Pi gefunden.
Ich habe es ausprobiert und finde es ganz interessant, kann aber mit der Oberfläche nicht wirklich was anfangen ;)

OLPC Fedora Pi

Inzwischen scheint es ein weiteres Linux-Projekt für den Pi zu geben, das auf Fedora basiert.
http://ostatic.com/blog/fedora-remix-is-the-official-linux-distro-of-raspberry-pi
Dieses habe ich bisher noch noch nicht getestet, hört sich aber vielversprechend an.

Gentoo Linux für den Pi

Ja, ich sag mal so: wer lediglich eine Commandline und ein Not-Grafiksystem benötigt, der ist mit Gentoo-Linux sicherlich gut bedient.

Gentoo Linux on the Pi

Nicht, dass die Möglichkeiten eines Linux-Systems in irgendeiner Form durch Gentoo eingeschränkt würden. Im Gegenteil. ALLES ist möglich – theoretisch zumindest :)

Ich habe auch noch exotischere Systeme getestet, wie z.B. RiscOS und Android. Wobei Android ja eigentlich für ARM CPUs ausgelegt ist (viele Smartphones und Tablets besitzen ARM CPUs), aber auf dem Pi sich noch in experimentellem Zustand befindet.
RiscOS ist sicher auch ganz spannend, aber es reicht doch eigentlich wenn man sich auf Linux konzentriert.

Zu guter Letzt gibt es noch ein Video vom XBMC Media Center (OpenELEC System) auf dem Raspberry Pi.
Ich habe mal eine Auswahl an Multimedia-Inhalten auf den USB-Stick kopiert um die Möglichkeiten und Performance zu demonstrieren.
Desweiteren habe ich ein paar verschiedene Skins und das Youtube-Pugin getestet, was soweit alles recht gut funktioniert hat.

Eine letzte Sache noch: der Pi bietet Hardwarbeschleunigung für die Videoausgabe. So soll zum Beispiel sogar das Spiel Quake3 flüssig laufen (OpenGL).
Beim Abspielen von Videos jedoch werden von Hause aus nicht alle Codecs unterstützt. Man erinnert sich vielleicht: bei Windows XP konnte man standardmäßig keine DVDs abspielen, da der MPEG2-Codec kostenpflichtig gewesen wäre.
So ähnlich muss man das sich beim Pi vorstellen: lediglich einige freie Codecs sind vom Werk aus aktiv.MP4 und .h264 beispielsweise. Möchte man weitere Codecs verwenden, kann man für £ 3,60 (ca. 4,60 €) die fehlenden Codecs aktivieren. Danach lassen sich auch wmv mpeg2 usw. abspielen.

Fazit

Der Raspberry Pi lässt sich unter Linux für viele verschiedene Bereiche einsetzen.
Musik, Bilder und auch Videos bis 1080p spielt der Pi sauber und schnell ab – wenn sie mal geladen sind. Verzögerungen und Aussetzer treten hier auf, wenn das verwendete Speichermedium nicht hinterherkommt mit dem Liefern von Daten. Bei der Auswahl der SD-Karte bzw. des USB-Sticks für die Medien sollte man deshalb auf höchstmögliche Geschwindigkeit setzen – oder gleich eine per USB angeschlossene Festplatte verwenden.
Das Start-System an sich muss beim Raspberry Pi zwar immer von einer SD-Karte geladen werden, mithilfe der Installation des oben erwähnten Boot-Managers ‘berryboot’ auf der SD-Karte oder auch händisch, können die eigentlichen Betriebssysteme aber auch auf USB-Datenträgern installiert werden.

Links

Media-Center Systeme auf Basis von XBMC:

 

3 Kommentare »

  1. Hi Friend!

    Klasse Bericht und umfangreich beschrieben. Danke!! Glaub ich brauch auch ganz dringen einen Berry :)

    Jetzt habe ich aber doch noch ein paar Fragen: wenn Berryboot über dhcp eine Internetverbindung findet, kann er dann aus dem Netz weitere Systeme nachladen?

    OpenELEC ist soweit ich verstanden habe eine Weiterentwicklung auf Basis von XBMC. Hast du XBMC selbst auch mal getestet oder läuft das auf der Himbeere gar nicht? Hat OpenELEC einen integrierten Browser?

    Die GPIO Steckerleiste – was kannst du damit machen? Kann man da evtl. IR-Empfänger anschließen? Der Gedanke ist, den PI vir Smartphone fern zu bedienen ohne zusätzlichen Funk (Bluetooth). Kann er ab Werk eigentlich Bluetooth?

    Oh Gott, ich merke gerade das ich so viele Fragen habe, das ich fast leichter vorbei komme und mir das Beerchen mal vor Ort ansehe :) :) :)

    Mit Gentoo kannst wahrscheinlich auch einen netten kleinen lamp Server aufsetzen. Na gut, mit 256 MB RAM ist MySql hat schnell am Ende. Oder was meinst du? Könnte es reichen, wenn man ihn mit mit SSD betreibt?

    Liebe Grüße
    Chriss

    Comment by Chriss — Samstag, 5. Januar 2013 @ 11:27

  2. 1) Ja, genau. Wenn Berryboot eine Inet-Verbindung über LAN hat, kann es aus dem Netz weitere Systeme nachladen und installieren
    2) OpenELEC ist nur eine Distribution. Gibt ja auch noch raspbmc und andere. Gestartet wird letztlich immer die ARM-Linux Version von XBMC. OpenELEC läuft aber gut, also warum ein anderes nehmen.
    3) zu der GPIO-Leiste findet man viele Projekte im Web. Man kann damit alle möglichen Dinge steuern, wie damals mit dem C64 :) Auch IR-Empfänger wären möglich.
    4) Ein Webserver wäre wahrscheinlich kein Problem. SSD über einen USB-Adapter ist sicher eine gute Idee :)

    Comment by netandif — Samstag, 5. Januar 2013 @ 16:35

  3. Das Genie ist vom Wahnsinn nicht weit entfernt?: http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=Jq5nrHz9I94#!

    Danke für die nette Einleitung in die Welt des C-64-2013 :)

    Liebe Grüße
    Chriss

    Comment by Chriss — Montag, 7. Januar 2013 @ 14:27

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