Raspberry Pi - Warum ist der Mini-Computer bei unseren Mitarbeitern so beliebt ?
Seit Sommer 2012 grassiert bei Portunity eine "Seuche" und mittlerweile ist bereits über die Hälfte unserer Mitarbeiter vom Raspberry Pi restlos infiziert. Im heutigen Blog-Artikel möchte ich den Raspberry Pi deshalb mal allgemein vorstellen - und zeigen, was unsere Mitarbeiter damit auch in Kombination mit unseren Portunity-Produkten alles anstellen.
Raspberry Pi - Was ist das? Der Raspberry Pi ist ein sehr sehr günstiger Einplatinen-Computer, welcher etwa die Größe einer Kreditkarte hat. Preislich wird der ganze Spaß bereits ab 25 US$ (ca. 20 Euro beim aktuellen Dollar-Kurs) angeboten.
Überblick: Seit Oktober 2012 hat er standardmäßig 512 MByte Speicher und wird in der interessanteren Variante B mit einer Netzwerk-Schnittstelle (Ethernet) und einem zweiten USB-Anschluss ausgeliefert. Durch die USB-Anschlüsse können diverse Erweiterungen wie Tastatur, Maus, Festplatten, Kameras und vieles mehr angeschlossen werden. Der kleine Computer hat außerdem einen Composite-Video-, einen HDMI-Monitor-Ausgang und kann mit SD- (SDHC und SDXC) und MMC-Speicherkarten erweitert werden - quasi als Festplatten-Ersatz. Außerdem verfügt der Raspberry über schaltbare Ein- und Ausgänge, welche auf einen Erweiterungs-Stecker rausgeführt sind - wodurch sich das ganze auch noch super zum Schalten von Geräten beliebiger Art oder zum Abfragen von allerlei Sensoren eignet.
Leistung: Der Computer läuft mit 700 MHz auf einer stromsparenden ARM-CPU (das ganze System braucht üblicherweise nur ca. 2-3 Watt im laufenden Betrieb). Unterstützt wird der Prozessor von einer Graphic-CPU (GPU), welche sogar Videos im H264, MPEG und VC1-Codec per Hardware dekodieren kann (dazu werden z.T. aber zusätzliche Lizenzen benötigt, diese sind aber sehr günstig).
Foto: Diverse Anschlüsse erweitern den Mini-Computer.
Raspberry PI Zubehör und Erweiterungen: Der Raspberry Pi kann insbesondere durch die USB-Schnittstellen sehr flexibel erweitert werden. Im Prinzip kann da alles mögliche dran angeschlossen werden, was es für PCs und Linux-Systeme bereits gibt: Tastatur und Maus als Eingabegeräte, LTE-, WiFi- und Bluetooth-Adapter (damit kann der Raspberry Pi drahtlos angebunden werden), DVB-T usw., Soundkarten, Kamera-Module (Einsatz als Web-, Netzwerk- oder Überwachungskamera), Infrarot-Empfänger, ISDN-Adapter (Einsatz als TK-Anlage) usw.
Video: Vorstellung der Platine, Start-Prozeß von Debian und Beispiel-Anwendung Online-radio
Betriebssysteme: Was das ganze nun so interessant macht ist, dass man auf diesem quasi vollwertigen Computer das Linux-Betriebssystem installieren kann. Neben Linux Debian gibt es auch noch Spezial-Images wie Raspbmc, einen eigens für den Raspberry Pi angepassten minimalen Linux-Kern auf Debian-Basis mit einem darauf laufenden optimierten XBMC Media Center. OpenELEC geht in die gleiche Richtung. Auch Android und einige anderen Betriebssysteme stehen zur Verfügung. Für unsere Mitarbeiter ist aber das Debian Linux, es steht als fertiges Image für eine SD-Karte bereit, der Clou schlechthin. Denn damit steht auf einem 25- bzw. 35$-Computer ein richtig vollwertiger kleiner Server zur Verfügung. Und dank der vielen Software für Linux kann man so allerlei machen - worüber ich nun berichten will.
Anwendung-Szenarien für den Raspberry Pi - Static IP, VoIP und mehr.
Ein Überblick über mögliche Anwendungs-Szenarien:
- Media Center und Multimedia: Gerade in Verbindung mit den im Absatz zuvor erwähnten speziellen Betriebssystemen OpenELEC und Raspbmc steht schnell ein vollwertiges Media-Center zur Verfügung. Schließt man an dem USB-Port eine große Festplatte an, ggf. noch einem DVB-T-Empfänger und einiges mehr, kann man dort z.B. Filme und Sendungen wie auf einer Online-Festplatte abspeichern - genauso wie aus dem Netzwerk / Internet Dienste wie Youtube und andere Quellen eingebunden werden können. Auch lässt sich mit dem Raspberry ein eigener digitaler Bilderrahmen bauen oder ein Begrüßungs-Flatscreen im Eingangsbereich betreiben. Nicht nur statische Bilder, sondern auch Live-Informationen (z.B. Twitter-Wall o.ä.) oder kleine Videos lassen sich so realisieren. Günstig, stromsparend, klein und absolut flexibel.
- Heimautomatisierung / Messen, Steuern und Regeln: Dazu ist der Raspberry sicherlich absolut prädestiniert. Auf einem Erweiterungsstecker sind bereits mehrere schaltbare Ausgänge und Eingänge gelegt (sogenannte Raspberry Pi GPIO [Global Ports Input Output]), so dass man dort z.B. erhältliche Relaiskarten per Kabel anschließen kann. In Kombination mit einem Webserver und ein paar kleinen Scripten - und schon kann man per Webbrowser z.B. das Licht zu Hause schalten. Einer unserer Mitarbeiter hat dort einen Temperatur- und Luftdruck-Sensor angeschlossen und hat mit dem Raspberry Pi so eine webbasierte Wetterstation realisiert, welche auf einer festen IP-Adresse sogar von außen erreichbar ist - vergleichbare fertige Lösungen kosten heute noch ein vielfaches, sind aber in keinster Weise derart flexibel. Gerade wer sich in der Elektrotechnik etwas auskennt und I2C & Co nicht scheut, dem eröffnet sich hier ein Paradies. Aber auch wer nur ein paar Komponennten zusammenstecken will und sich dann mehr auf die Softare konzentrieren will, ist beim Raspberry mit etwas Tüftler-Geist goldrichtig.
- Serverdienste: Auch ansonsten kann durch das offene Linux-System jeder nur denkbare Serverdienst betreiben werden. Ein kleiner eMail-Server Inhaus? Eine kleine VoIP-Telefonanlage? Ein kleiner Webserver? Eine Online-Festplatte mit SMB-Shares? Der Phantasie sind wahrlich keine Grenzen gesetzt!
- Lernen: Der Raspberry eignet sich auch hervorragend, um für weniger als 50 Euro einen Einstieg in Linux zu üben. Das dürfte den Raspberry vor allem auch überall dort interessant machen, wo nur wenig Geld zur Verfügung steht. Ich denke da nicht nur an Schulen, auch in Entwicklungsländern dürfte es mit dem Raspberry völlig neue Verbreitungen geben. Gerade durch die schaltbaren Aus- und Eingänge in Verbindung mit allen gängigen Programmiersprachen (Java, C, C++, C#, Delphie, Basic, Phython, PHP, HTML, CSS, Perl, mysql usw.) bietet sich der Pi als Ökosystem für multiple und interessante Lernfelder gerade zu an.
Das sind die aus meiner Sicht wichtigsten Anwendungs-Szenarien, wobei es natürlich noch viele mehr gibt. Im Prinzip kann der Raspberry auch als einfacher Desktop-Computer genutzt werden usw.
Auf welche verrückte Ideen manche kommen, zeigen diese Videos:
64 Raspberry PI's im Lego-Cluster zusammengeschaltet
Ferngesteuertes Auto mit Raspberry, Webcam und Wlan
Im folgenden möchte ich abschließend noch ein paar weitere konkrete Ideen aufzeigen, wie man den Raspberry PI mit unseren Portunity-Angeboten sinnvoll kombinieren kann:
Raspberry Pi - VPN Tunnel
Gerade wenn man auf dem Raspberry Serverdienste wie z.B. einen Webserver installiert, z.B. Betrieb als Online-Wetterstation, intelligente Netzwerkkamera / Webcam usw., möchte man den Webserver auf dem Raspberry möglicherweise auch von extern erreichbar machen. Insbesondere, wenn man den Raspberry Pi irgendwie mobil oder extern betreiben will (z.B. auch über LTE). Schon braucht der Raspberry Pi eine Static IP, also eine feste IP Adresse, welche als echte IPv4 und / oder IPv6 den Raspberry im Web erreichbar macht.
Denn Lösungen wie dynamische IP-Adressen und damit verbundene Lösungen wie DynDNS oder Port-Weiterleitungen sind oft mit Nachteilen verbunden, worauf ich in meinem älteren aber immer noch zeitlos aktuellen Blog-Artikel "Feste IP-Adressen durch einen VPN-Tunnel per OpenVPN oder PPTP nutzen" eingegangen bin.
Für den Bezug von festen IP-Adressen haben wir mit unseren VPN-Tunneln eine sehr gute Lösung. Da auf dem Raspberry ja einfach ein Linux läuft, kann eine feste IP-Adresse (IPv4 und IPV6) von uns bezogen werden. Hierbei hat man die Auswahl unter allen von uns angebotenen Protokollen wie PPTP, OpenVPN und L2TP / IPsec. Die von uns bereitgestellten Linux-Anleitungen (PPTP, OpenVPN und L2TP/IPSec) sind so 1:1 auch auf dem Raspberry umsetzbar!
Wenn mehrere Raspberry's betrieben werden sollen (z.B. gleich mehrere verteilte Webcams auf einem größeren Gelände o.ä.), können wir auch gleich ein ganzes IP-Netz (z.B. mit 16 IP-Adressen) bereitstellen. Dann sollten Sie hinter Ihrem DSL- oder LTE-Router einen zweiten VPN-Router betreiben, welcher dann die festen IP-Adressen an Ihre Raspberry-Flotte verteilt.
Sicherheit ist wichtig: Ich möchte darauf hinweisen, dass wenn man dem Raspberry -wie beschrieben- eine echte dedizierte IP-Adresse gibt und ihn darüber im Internet erreichbar macht, man ihn gleichzeitig auch dem vollen "Wetter" aussetzt. Sprich er kann auch angegriffen werden - was früher oder später passieren wird. Nur weil der Raspberry so klein und günstig ist, heisst das nicht, dass er nicht angreifbar wäre oder man das Thema Sicherheit nun vernachlässigen kann. In Bezug auf Sicherheit ist die Ausstattung und die Flexibilität, die mit Linux erreicht wird, nicht nur ein Segen - es gelten die gleichen Handlungsempfehlungen wie auch bei einem 10.000-Euro-Server. Siehe dazu auch meinen allgemeinen Blog-Artikel "Sicherheit durch Updates".
Raspberry Pi - Online Festplatte
Auch unsere Online-Festplatte SpeedDrive lässt sich sehr gut mit dem Raspberry kombinieren. Auf der SD-Karte legt man das Betriebssystem und die wichtigsten aktuellen Daten ab, der Rest wird in der Portunity-Cloud zentral abgelegt.
Beispiel Webcam-Lösung: Bleiben wir mal bei einer per Raspberry Pi zu realisierenden Webcam-Lösung. Auf der SD-Karte sind beispielweise die aktuellen Bilder abgelegt (und per Webbrowser auch live abrufbar). Im Alarmierungsfall will man die Bilder aber auch archivieren. Hier würde sich anbieten die Bilder über das Internet auf der bei uns gehosteten Online-Festplatte abzulegen.
Beispiel digitaler Bilderrahmen / Willkommens-Bildschirm: Oder man möchte sich einen digitalen Bilderrahmen bauen, welcher im Verkaufsraum, Restaurant, Hotel-Lobby usw. aktuelle Bilder zeigt. Dann könnte man die Online-Festplatte im Raspberry als SMB-Share in das lokale Dateisystem einmounten und die Bilder aus dem Internet laden. Direkt oder indem man sie lokal in Kopie speichert (um Bandbreite zu sparen). Der Vorteil wäre, dass man die Bilder bequem über die Cloud-Lösung ergänzen oder austauschen könnte. Natürlich wäre es so auch möglich, gleich eine ganze Flotte von Raspberry PI's mit gleichen Daten aus derselben Online-Festplatte zu synchronisieren.
Raspberry Pi - Asterisk für VoIP
Hatte ich schon die Flexibilität bezüglich Serverdienste erwähnt? Auch einen Asterisk-Server kann man auf dem Raspberry Pi leicht installieren. In Verbindung mit unseren VoIP-Tarifen steht dann das ganze deutsche Festnetz zur Verfügung. Eine allgemeine Installations-Anleitung für Asterisk steht in unserem Wiki zur Verfügung.
Ihr Raspberry Pi erhält über den Classic-Tarif z.B. eine eigene eindeutige und echte Festnetz-Rufnummer aus Ihrem Ortsnetz - schon kann Ihr Raspberry Pi per Telefon angerufen werden. Über Text-to-Speech-Lösungen könnten dann Informationen vorgelesen werden und über die Telefontastatur per Voice-Menüs oder gar Spracherkennungslösungen könnten Steuerungen vorgenommen werden. Stichwort Heimautomatisierung, Sicherheitssysteme, Alarmanlagen usw.
Auch ausgehende Gespräche könnten vom Raspberry Pi leicht gestartet werden. Im Alarmfall (Bewegung im Bild einer angeschlossenen Kamera, Signalisierung über externe Sensoren usw.) könnte der Raspberry Pi z.B. also leicht einen Telefonanruf über unsere Telefoninfrastruktur auf ihr Handy absetzen und dabei weitere Informationen per Text2Speech abliefern.
Schönes Beispiel: Kaffeemaschine mit Telefonnummer
Sicherheit ist wichtig zum zweiten: Wie bereits oben geschrieben: Ein Raspberry fungiert nach außen als vollwertiger Server - und muss auch unter Sicherheits-Gesichtspunkten genau so behandelt werden. In Bezug auf Asterisk und TK-Anlagen habe ich dazu Tipps in meinem Blogartikel "Asterisk und TK-Anlagen: 13 Empfehlungen für mehr Sicherheit" gegeben.
Zusammenfassung: Internet der Dinge rückt näher
Für 20-50 Euro erhält man einen vollwertigen kleinen Mini-Server. Dieser braucht nur wenige Watt Strom im Dauerbetrieb, ist super klein, hochflexibel und kann eine ganze Menge. Wenn man überlegt, wie sich in den vergangenen 20 Jahren die Preise von vierstelligen über dreistellige nun bis hin zu kleinen zweistelligen Euro-Beträgen um ganze zehner-Potenzen verkleinert haben - WAHNSINN, oder?
Auch wenn das ganze derzeit noch nach einer Bastel-Lösung für Freaks aussieht: Das Internet der Dinge rückt damit wieder einen deutlichen Schritt näher. Man kann nun Computer und kleine Mini-Server dort einsetzen, wo es vorher einfach noch nicht denkbar war. Wegen den einmaligen aber auch wegen den laufenden Kosten - aber auch wegen der Größe und Flexibilität. Das Internet wird damit immer weiter seine Fühler in neue Bereiche ausstrecken und immer mehr Gegenstände und Schaltungen mit dem Internet verknüpfen.
Kein Wunder, dass der Raspberry Pi nicht nur unser Portunity-Team wie im Sturm erobert hat. Ich bin mir sicher, dass in den kommenden Jahren noch einige spannende Produkte aus dem Raspberry Pi heraus entstehen werden - denn er ist nur ein zu gutes Vorprodukt, um Lösungen anzubieten oder um an bestehende Lösungen anzudocken. Unsere Portunity-Produkte, insbesondere VoIP-Accounts Sipport (Telefonie), unsere Online-Festplatte Speeddrive (Cloud Storage) und die VPN-Tunnel (feste IP-Adressen) bieten sich hier an.
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Homepage vom Raspberry Pi: http://www.raspberrypi.org/
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27.01.2023
Kommentare
Viele Grüße, Jan