Introducción a Raspberry Pi Cursos de Verano UC

1. RASPBERRY PI
El mini ordenador de 35€ (¡o 5€!)
Iván Sarmiento Montenegro ivan.sarmiento@unican.es

2. Breve historia
• 2006: idea de “ordenador para niños”, en la
Universidad de Cambride por Eben Upton, Rob Mullins,
Jack Lang y Alan Mycroft
• 2008: Raspberry Pi Foundation
• 2011: modelo B en producción
• 2013: 2 millones+ vendidos
• 2013: modelo A disponible
• 2014: B+ disponible
• 2015: Rpi 2 disponible, y 5 millones+ vendidos
• 2015: Rpi Zero disponible
• 2016: Rpi 3 disponible, y 8 millones+vendidos
Fuente: https://www.raspberrypi.org/about/

3. Comparativa de modelos
Fuentes: Maker Shed & Hackaday.com
¡Problemas de stock de Zero y Pi 3!

4. Características Raspberry Pi 2 B
• 2º generación de RasPi
• SoC : Broadcom® BCM2836
• CPU: ARM Cortex A7 Quad-Core 900Mhz
• GPU: Broadcom VideoCore IV @ 250 MHz
• 1Gb RAM @ 450 Mhz (CPU/GPU)
• Consumo aprox. 4W (!)
• 83mm x 58mm x 20mm
• 41 gramos de peso

5. Características Raspberry Pi 3 B
• 3ª generación de RasPi
• SoC : Broadcom® BCM2837
Frente al modelo 2, incorpora:
• CPU: ARM Cortex A53 Quad-Core 1.2Ghz
• GPU: Broadcom VideoCore IV @ 400 MHz
• 1Gb RAM @ 900 Mhz (CPU/GPU)
• 802.11n Wireless LAN
• Bluetooth 4.1, Bluetooth Low Energy (BLE)
En general, un 20%+ de incremento de rendimiento.
¡Ojo al aumento del consumo!
Fuente: MagPi

6. Conexiones
• 4 puertos USB 2.0
• 1 ranura microSDHC
• 1 Red 10/100 (!)
• 1 HDMI
• 1+1 AV analógico
• 1 DSI (Display)
• 1 CSI (Cámara)
• 40 GPIO (Gen. Purp IO)

7. Kit básico recomendado
La placa (35€) no contiene “todo lo necesario”
• Fuente de alimentación (1,5-2A, recom.)
(se puede aprovechar cargador + cable USB “B”)
• Tarjeta SD (4Gb +)
• Cable HDMI
• Carcasa (¡posible una DIY!)
• Ratón y teclado (opciones “all in one”)
• Starter kit

8. Recomendaciones avanzadas
• Consultar periféricos verificados al comprar:
http://elinux.org/RPi_VerifiedPeripherals
• Considerar:
– Una SD mayor permite muchos OS en multiboot
– Un HUB USB alimentado puede hacer doble función
(añadir puertos y alimentar la Raspi)
– Adaptador WiFi: ¡los hay minúsculos! (no para la 3)
– Teclado con touchpad: portable, menos cómodo
– Cámaras (normal e IR), pantallas, tarjetas de sonido,
receptores de TV, GPS, etc. ¡Muchas opciones!

9. “Setting up”
• Introducir la tarjeta microSD con un
“bootloader” (NOOBs, BerryBoot)
• Conectar ratón y teclado USB
• Cable Ethernet o adaptador WiFi
• Pantalla con cable HDMI
• Alimentación a la toma USB-B
• Seguir instrucciones del bootloader

10. Consejos de principiante
• Formateo de tarjeta SD: win32diskimager (Windows)
• Habilitar SSH para poder conectar por consola
• Parece que arranca, pero no hay señal HDMI: añadir
hdmi_force_hotplug=1 al “config.txt” del bootloader. Si
es una imagen, editar por SSH el /boot/config.txt
• ¿Interferencias por HDMI? config_hdmi_boost=4
• El comando sudo raspi-config re-lanza el configurador
inicial, importante para:
– Habilitar SSH y arranque directo a entorno gráfico
– Configuración regional: teclado es_ES_UTF8
• Es habitual tener que volver a empezar de 0… ;-)

11. Hardware compatible
• Alimentación: cualquier cargador USB de
5 Voltios 1,5-2 Amperios es válido
• Tarjetas SD: recomendado “Clase 10”, y si es
“Extreme” aún mejor. Ver recomendadas
• Teclado y ratón: la opción de todo en uno es ideal
para mediacenter, equipo portátil o uso
esporádio/configuración inicial.
• Cámaras: Raspicam y PiNoir (con luz infrarroja)
• WiFi

12. Multiboot sencillo con BerryBoot
• BerryBoot facilita mucho la instalación de uno
o más sistemas operativos, ya sea en la tarjeta
microSD o en un medio externo
• Alternativa a tener que cambiar de tarjeta
para distintos entornos de trabajo

13. APLICACIONES

14. PC sobremesa
• Raspbian
– Update: sudo apt-get update
– Upgrade: sudo apt-get upgrade (¡paciencia!)
– Reboot: sudo reboot
– Navegación, ofimática, programación, juegos, etc.
https://www.raspbian.org/
• Fedora 21 MATE
• Ubuntu MATE 15
– Pre configurados con más herramientas y utilidades
• Añadiendo una pantalla ligera: un “portable”

15. Tablet PC
• Partes necesarias:
– RasPi
– Pantalla táctil
– Batería
– Carcasa
• Posibles funcionalidades: cámara, GPS, WiFi, 3G…
• Autonomía en función de la batería, pero puede
alimentarse por cargador USB (en un ordenador,
mechero de coche, etc.)
• Las pantallas no son sencillas de instalar (drivers
no estándar). Buscar una conocida
Fuente: makezine.com

16. Mediacenter: openelec
Pequeño y potente reproductor multimedia
• Instalación sencilla desde BerryBoot
• Muy potente: 1080p H.264 y MPEG-4, con DTS y AC3
• XBMC = KODI: vídeos, música e imágenes
• Avanzado:
– Soporte para mandos a distancia (receptor IR USB)
– Salida de audio S/PDIF(a amplificador): HiFiBerry (GPIO)
– Iluminación ambiente: Lightberry
– Soporte para pantallas LCD informativas

17. Retrogaming
• RetroPie, cómodo y sencillo de instalar
• Incluído en BerryBoot
• Lo más problemático: configurar
correctamente el gamepad/joystick
cd ~/RetroPie-Setup
sudo ./retropie_setup.sh
https://github.com/RetroPie/RetroPie-Setup/wiki/RetroArch-Configuration
• ROMS: http://www.loveroms.com
• Llevándolo a otro nivel:
– Picade, by Pimoroni
– Gameboy Pi-Pocket

18. Servidor Web
Útil para tener nuestro propio alojamiento personal, con
disponibilidad 24x7 y bajísimo consumo eléctrico
• Instalación “estándar” LAMP en la RasPi:
– Apache y PHP
sudo apt-get install apache2 php5 libapache2-mod-php5
– MySQL
sudo apt-get install mysql-server mysql-client php5-mysql
• Con pocas modificaciones, se puede convertir en:
– Servidor de cursos online (MOODLE)
– “Dropbox” personal (OWNCLOUD)
• Desafíos:
– IP dinámica (típica), necesario servicio de DNS dinámico
– Reenvío de puerto(s) en el router a la RasPi
Fuente: https://www.jeremymorgan.com/tutorials/raspberry-pi/how-to-raspberry-pi-web-server/

19. openmediavault
Sistema abierto de almacenamiento en red
• Potente, intuitivo y modular
• Muchas opciones de configuración, logs, plug-ins…

20. Equipo de descargas
Disponible 24x7, bajísimo consumo eléctrico
• Instalar un cliente de torrents: DELUGE
• Configurar un demonio para arranque automático
• Instalar cliente de acceso remoto (opcional)
• Añadir un almacenamiento externo (disco USB)
• Añadir acceso por WebUI
• Funcionalidades extra opcionales: acceso móvil,
carpeta de torrents compartida, plugins de notificación
y programación…
Fuente: http://www.howtogeek.com/142044/how-to-turn-a-raspberry-pi-into-an-always-on-bittorrent-box/

21. Punto de acceso WiFi
• Permite extender el alcance de nuestra WiFi, o
crear un punto de acceso inalámbrico a
nuestra red cableada
• Sólo necesita la RasPi, la tarjeta SD y un
adaptador WiFi USB
• Proyecto Pi-Point

22. Video vigilancia
• Con la cámara Raspicam y una RasPi, se puede
montar una “cámara IP” de video vigilancia
• Accesible a través de la web
• Totalmente configurable
• Con MOTION se implementa sensor de
movimiento
– Configuración de motion:
sudo nano /etc/motion.conf
• Nivel PRO: motorizarla, control web de
movimiento, etc.
Fuente: http://www.codeproject.com/Articles/665518/Raspberry-Pi-as-low-cost-HD-surveillance-camera

23. Domótica
• DOMOTICZ: fácil de instalar (imagen de SD)
• Múltiples opciones de control doméstico
mediante dispositivos compatibles
– Control de temperatura
– Sensores meteorológicos (humedad, lluvia, etc.)
– Servicios (consumo energético, calidad del aire…)
– Iluminación
• Logs y notificaciones
• Acceso remoto
Fuente: http://domoticz.com/

24. Sistema de riego (¡inteligente!)
• Desarrollado por Carolina Herrero, utilizando sensores
(temperatura, humedad, luz, nivel de líquido), Arduino
como microcontrolador y Raspberry Pi como servidor
• La información que Arduino recoge de los sensores es
enviada por puerto serie a la RasPi, que la hace
accesible al exterior mediante un servidor web
Fuente: SecurityByDefault.com

25. Fitosanitarias
• La cámara Pi NoIR: sin filtro infrarrojo.
• Funcionamiento similar a Raspicam
• Trae un filtro azul, ¿por qué?
• Las áreas de una imagen que brillen…
• Aplicaciones:
– Fotos aéreas, mapeo de zonas verdes
– Análisis de plantas (zonas “muertas”)
– Cámara “visión nocturna”, necesita
iluminación LEDs infrarrojos
Fuente: www.raspberrypi.org

26. Escaneo 3D
• Pi3Dscan, desarrollado por Richard Garsthagen
• Con 39 RasPi + Raspicams (y un poco de madera), un
escáner de 3 dimensiones casero
• Resultado instantáneo (imágenes simultáneas), no
necesita “mantener la posición”
• Ver vídeo
• Ya tiene versión con 100 cámaras (¡unos 8500€!)
Fuente: www.raspberrypi.org

27. Supercomputación
• En la Universidad de Southampton han creado un
supercomputador con 64 RasPi trabajando en paralelo
• Replicable en 37 cómodos (!) pasos
• Más allá del poder computacional, un ejemplo práctico
de ensamblado y programación
• 1TB de disco en total (64x16 GB tarjetas SD)
• Como bonus, el bastidor construido con LEGO
Fuente: Universidad de Southampton

28. Otras curiosidades
• Control de la RasPi mediante Telegram
• PiPhone, Smartphone sabor frambuesa
• Dispensador de comida para mascotas, con una RasPi,
un par de servos y mucha maña
• Emisora de radio PiRata (¡sin componentes adicionales!
GPIO 4 emite a 103.3Mhz)
• Cámara de fotos Pi-gital
• Flotilla: módulos fáciles de instalar para hacer casi
cualquier cosa
• Hacer overclock: soportado y sin perder la garantía

29. Otros micro PCs
• CHIP, el ordenador de 9$ (dic. 2015 julio 2016)
– Vía Kickstarter, más de 2M$ recaudados
– Casi 40000 patrocinadores
– 65000 unidades en reservadas
• Hummingboard
• BeagleBone Black
• Intel Compute Stick