A ascensão da Raspberry Pi marcou um ponto de virada significativo na indústria de eletrônicos.
Com seu lançamento como um computador de placa única (SBC) pequeno, mas capaz e acessível, ele revolucionou o mercado de SBCs, oferecendo capacidades antes indisponíveis para muitos entusiastas, iniciantes e profissionais. O Raspberry Pi de primeira geração foi lançado em 2012 como uma plataforma educacional para jovens interessados em STEM (Ciência, Tecnologia, Engenharia e Matemática). Desde então, tornou-se um sucesso comercial, com mais de 40 milhões de unidades vendidas, criando um mercado avaliado em US$ 1 bilhão, tornando-se uma das placas de desenvolvimento mais populares do mercado. O Raspberry Pi 5 Model, que atualmente é a placa principal da Raspberry Pi Foundation, conta com um processador Broadcom BCM2712 ARM Cortex-A76 de 2,4 GHz e GPU VideoCore VII, que oferece suporte a OpenGL ES 3.1 e Vulkan 1.2, além de melhor dissipação de calor.
Além disso, a Raspberry Pi Foundation desenvolveu um versátil e robusto Computer Module 4 System on Module (SoM), projetado especificamente para aplicações embarcadas profundas em designs de produtos comerciais e industriais. Ele oferece uma solução compacta e econômica para incorporar as capacidades do Raspberry Pi em diversas aplicações industriais, comerciais e de consumo.
Uma das características mais atraentes do Raspberry Pi é sua versatilidade como uma plataforma de baixo consumo de energia, alto desempenho e pequeno fator de forma para diversas aplicações. Ele estabeleceu uma nova classe de dispositivos de computação e evoluiu para se tornar parte padrão das interfaces inteligentes. Graças à sua acessibilidade, confiabilidade e escalabilidade, é perfeito para uma ampla gama de aplicações comerciais e industriais, como monitoramento de Internet das Coisas (IoT), sistemas de controle e modernização de equipamentos de fábrica sem um grande impacto financeiro. Ele proporciona uma saída para a criatividade, independentemente do histórico ou nível de experiência do usuário.
Aplicações do Raspberry Pi
O Raspberry Pi atende a uma ampla gama de usuários, incluindo entusiastas de projetos DIY, empreendedores e engenheiros de design – há um Raspberry Pi para atender a todas as necessidades!
A. Educação
O Raspberry Pi tornou-se essencial em ambientes educacionais, oferecendo uma ferramenta acessível, porém poderosa, para o ensino de programação, eletrônica e tecnologia da informação. Sua interface amigável e o forte suporte da comunidade tornam o dispositivo uma excelente plataforma para que jovens aprendam a programar e a explorar a eletrônica de forma prática.
Os computadores Raspberry Pi são predominantemente usados em escolas para projetos de computação física, como pesquisas na internet e criação de documentos, em vez de atividades apenas na tela. As configurações típicas nas escolas envolvem conectar o Raspberry Pi a um monitor, teclado e mouse como substitutos de PCs de mesa ou como instalações permanentes. Embora algumas escolas expressem preocupações sobre a integração de dispositivos tão abertos em suas redes devido ao potencial de uso indevido, os modelos mais recentes do Pi com conectividade sem fio facilitam o acesso dos professores. Em geral, os professores se sentem confortáveis com as tarefas envolvidas, apesar da responsabilidade adicional de gerenciar os Raspberry Pis. A Ada Computer Science oferece cursos de treinamento CPD e recursos para apoiar professores na utilização eficaz do Raspberry Pi em ambientes educacionais, incluindo iniciativas como o Experience AI, desenvolvido em colaboração com o Google DeepMind, para engajar alunos em inteligência artificial e aprendizado de máquina. Professores e educadores podem fortalecer seu suporte à computação física em sala de aula integrando o Raspberry Pi. Ao utilizar esses recursos, eles podem capacitar os jovens com as habilidades necessárias para moldar o mundo.
B. Makers e entusiastas de DIY
O Raspberry Pi permite que makers e hobbyistas desenvolvam possibilidades infinitas para projetos criativos. Sua flexibilidade possibilita que os entusiastas transformem rapidamente suas ideias em realidade, desde consoles de jogos retrô até sistemas de automação residencial. Projetos como o Magic Mirror, que utiliza o Raspberry Pi para criar espelhos inteligentes, mostram suas aplicações inovadoras na comunidade DIY.
Notavelmente, o Raspberry Pi serve como base para criações personalizadas, como:
- Centro de mídia
- Automação residencial
- Porta-retratos digital
- Sistema de segurança
- Espelhos inteligentes
- Estações meteorológicas
- Sistema de irrigação inteligente
- Alimentador automático para animais
O Raspberry Pi facilita a integração com IoT e permite o monitoramento e controle remoto de dispositivos, troca de dados e automação. A plataforma oferece suporte à expansão através da incorporação de diversos sensores e módulos, ampliando sua funcionalidade. Iniciantes podem começar sua jornada com o Raspberry Pi adquirindo o dispositivo e uma fonte de alimentação confiável, com recomendações específicas para cada geração de modelo. Kits iniciais oferecem uma opção econômica para obter os componentes necessários. A comunidade Farnell element14 é um hub para o ecossistema Raspberry Pi, promovendo aprendizado, suporte e incentivando o engajamento da comunidade. Entusiastas podem se beneficiar de projetos e recursos, trocar ideias, buscar conselhos e aprimorar suas habilidades. Aficionados pelo Raspberry Pi podem aproveitar esse ambiente colaborativo para explorar constantemente novas fronteiras e contribuir para um vibrante ecossistema de inovação e compartilhamento de conhecimento.
C. Design de Produto
O Raspberry Pi atua como um catalisador para a inovação entre empreendedores e designers. Sua acessibilidade e capacidades robustas permitem a prototipagem rápida e o desenvolvimento de produtos. Engenheiros de design podem usar o Raspberry Pi para criar protótipos de dispositivos IoT e eletrônicos de consumo, acelerando o desenvolvimento e reduzindo o tempo de lançamento no mercado.
Casos de uso:
- Tarefas de AIoT (Inteligência Artificial das Coisas): O processador poderoso e a memória do Raspberry Pi o tornam adequado para prototipagem rápida de dispositivos com inteligência artificial. Ele pode ser integrado a algoritmos de IA/ML para realizar tarefas inteligentes como reconhecimento de imagem e voz e processamento de linguagem natural. Esses dispositivos podem coletar dados ambientais, analisá-los localmente usando modelos de IA e tomar ações apropriadas com base na análise.
- Gateways IoT: O Raspberry Pi é utilizado como um gateway IoT para conectar sensores e atuadores, publicando e recebendo dados da nuvem. Ele facilita a conectividade multiprotocolo, processa informações como um gateway de borda para reduzir a demanda de largura de banda da rede e fornece uma camada adicional de segurança onde a integridade dos dados é crucial e não pode ser comprometida.
- Monitoramento: O tamanho compacto, o baixo custo e a compatibilidade com sensores e atuadores tornam o Raspberry Pi ideal para monitoramento em processos de automação. Ele pode transmitir os resultados ao usuário por meio de um display conectado ou notificações em dispositivos móveis. Soluções como o Kunbus Revolution Pi já estão disponíveis no mercado.
- Sinalização Digital: Seja em painéis de publicidade, telas sensíveis ao toque montadas em quiosques ou painéis de status em pisos de produção, o Raspberry Pi está ganhando participação no mercado de sinalização digital por três razões simples: tamanho compacto, acessibilidade e confiabilidade.
O Raspberry Pi também é usado em aplicações do dia a dia, como câmeras de segurança, monitores de qualidade do ar e aplicações industriais, como o Strato-Pi. Muitos engenheiros utilizam o Raspberry Pi para prototipagem rápida e soluções de prova de conceito, proporcionando um meio acessível para validar ideias, especialmente em iniciativas como IoT e manutenção preditiva baseada em nuvem, onde os custos iniciais para soluções comerciais podem ser proibitivos. A versatilidade do Raspberry Pi como dispositivo IoT e sua natureza open-source o tornam uma excelente escolha para testes piloto e projetos exploratórios, permitindo que as organizações experimentem antes de se comprometerem com investimentos mais significativos.
D. Automação industrial
A adaptabilidade da integração do Raspberry Pi oferece uma estrutura acessível para sistemas inteligentes, monitoramento de processos e soluções de automação personalizadas. As indústrias utilizam o Raspberry Pi para tarefas como:
- Visão computacional / Visão de máquina: Usuários do Raspberry Pi podem analisar vídeos e imagens com TensorFlow e Edge Impulse. O TensorFlow Lite treina e implementa modelos de visão computacional, como identificação de objetos e rostos, para dispositivos embarcados como o Raspberry Pi. O Edge Impulse permite a construção de projetos de visão computacional sem a necessidade de amplo conhecimento em programação, desenvolvendo e implementando modelos de aprendizado de máquina em dispositivos de borda.
- Automação e controle: A placa Raspberry Pi, com várias interfaces GPIO, UART, I2C e SPI, oferece conectividade perfeita com sensores, interruptores, relés e torres de sinalização, além de possibilitar a programação de sistemas de automação. Você também pode utilizar a porta CSI para conectar uma câmera para inspeção visual.
- Gateways IIoT: O Raspberry Pi pode coletar dados de sensores e enviá-los para a nuvem para análise, utilizando Wi-Fi dual-band (2,4 GHz e 5 GHz), Bluetooth 5.0 e Bluetooth BLE. Ele também permite o controle remoto de dispositivos.
- HMI/Panel PC: O Raspberry Pi é uma plataforma prática para aplicações industriais, incluindo interface homem-máquina (HMI), controle de supervisão e aquisição de dados (SCADA) e software de controlador lógico programável (PLC). Baseado nos núcleos de microprocessador Cortex-A da Arm, seu design multicore permite o processamento em alta velocidade necessário para tarefas de controle e monitoramento em tempo real. O suporte a sistemas operacionais como Linux também permite integração perfeita com stacks e protocolos de software industrial. As portas de I/O e a conectividade de rede do Raspberry Pi permitem a comunicação com sensores, atuadores e outros dispositivos industriais para automação e controle.
- Registro de dados (Data logging): O Raspberry Pi pode instalar programas ou aplicativos padrão e executar tarefas normalmente associadas a um computador pessoal. Entre suas várias funções está o registro de dados, que permite registrar condições ambientais, parâmetros de operação de máquinas e consumo de energia em arquivos CSV ou planilhas.
A plataforma Raspberry Pi é mais do que uma solução de processamento de alta velocidade acessível. Sua compatibilidade com tecnologias em nuvem e seu potencial para formar a base de um data center industrial solidificam sua posição na unificação de TI e TO sob o conceito de Indústria 4.0.
Conclusão
O Raspberry Pi mudou profundamente a indústria eletrônica, expandindo o poder de computação e incentivando a inovação em diversos setores. Seja você um estudante, entusiasta, empreendedor ou profissional da indústria, o Raspberry Pi oferece uma plataforma para liberar sua criatividade e promover mudanças significativas no setor eletrônico. É uma plataforma de computação ideal para acelerar suas invenções, e seu potencial cresce a cada nova aplicação e caso de uso.
Na Newark, temos o prazer de ter sido parte fundamental no enorme crescimento e impacto que o Raspberry Pi teve em todo o mundo, ajudando a promover a educação das novas gerações e impulsionar o desenvolvimento de aplicações inovadoras com SBCs. A rápida adoção do Raspberry Pi o tornou o computador pessoal mais vendido do Reino Unido de todos os tempos. Atualmente, o Raspberry Pi é a terceira plataforma de computação de uso geral mais popular do mundo, atrás apenas do PC e do Mac, e é utilizado internacionalmente por milhões de jovens, acadêmicos, entusiastas e empresas industriais. Seja você um iniciante ou um usuário experiente, nossa ampla gama de produtos e acessórios Raspberry Pi atende às necessidades de diversos projetos, tornando mais fácil do que nunca iniciar sua jornada com o Raspberry Pi. Explore mais.
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* Texto originalmente publicado em: link. Adaptado pela Equipe Embarcados.
