Raspberry Pi已從業(yè)余愛好者機(jī)器發(fā)展成為能夠處理機(jī)器學(xué)習(xí)應(yīng)用程序的物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)人員平臺(tái)。這是我們親自動(dòng)手的樣子。您仍然可以將Raspberry Pi用于任何Maker項(xiàng)目或DIY機(jī)器人，但Raspberry Pi Foundation希望您開始將單板計(jì)算機(jī)視為經(jīng)濟(jì)高效的計(jì)算解決方案，而不僅僅是實(shí)際PC。

最新版本的Pi，Raspberry Pi 4擁有許多令人印象深刻的規(guī)格，從功能更強(qiáng)大的處理器到處理雙4K顯示器的能力。雖然Pi 4還沒(méi)有準(zhǔn)備好取代您的高端企業(yè)工作站，但它確實(shí)提供了一定的性能水平，這使其成為尋求開發(fā)消費(fèi)級(jí)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品的嵌入式工程師的一個(gè)有吸引力的選擇。

Raspberry Pi 4的規(guī)格包括：Broadcom BCM2711四核Cortex-A72(ARM v8)64位SoC，運(yùn)行頻率為1.5GHz;1GB，2GB或4GB LPDDR4-2400 SDRAM的選項(xiàng);內(nèi)置藍(lán)牙低功耗5.0;千兆以太網(wǎng)支持;憑借全新的VideoCore VI GPU，兩個(gè)USB 3.0端口和兩個(gè)micro-HDMI支持能夠在單個(gè)監(jiān)視器上以每秒60幀的速度支持高達(dá)4K視頻(雙顯示器為30 fps)。

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)(IIoT)包括將工業(yè)設(shè)備連接在一起并可能將它們連接到外部系統(tǒng)的組件和系統(tǒng)。在本課程中，我們將介紹通信組件，并討論它們?nèi)绾位ミB和架構(gòu)。

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)(IIoT)包括將工業(yè)設(shè)備連接在一起并可能將它們連接到外部系統(tǒng)的組件和系統(tǒng)。在本課程中，我們將介紹通信組件，并討論它們?nèi)绾位ミB和架構(gòu)。

“我們一直將自己視為一家PC公司，并對(duì)自己的PC行業(yè)進(jìn)行了衡量，”Raspberry Pi的創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官Eben Upton告訴Design News。“平臺(tái)的每次連續(xù)修訂都使我們更接近于為典型用戶生產(chǎn)具有足夠性能的PC。Raspberry Pi 4的三倍隆起使我們超越了這條線。我們選擇強(qiáng)調(diào)平臺(tái)的這個(gè)方面，當(dāng)然它仍然是一個(gè)非常有能力的業(yè)余愛好者板和工業(yè)計(jì)算機(jī)。“

Upton表示，對(duì)新的Rasberry Pi進(jìn)行的升級(jí)旨在專門解決工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)(IIoT)社區(qū)先前的擔(dān)憂，包括缺少用于與遠(yuǎn)程設(shè)備和設(shè)備通信的藍(lán)牙5以及用于高容量數(shù)據(jù)回程的真正千兆以太網(wǎng)功能。Pi的早期版本還具有有限數(shù)量的低速串行接口以與本地設(shè)備通信。“我們已經(jīng)添加了4xUART，4xSPI和4xI2C來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題，”厄普頓說(shuō)。

Pi遇見AI

厄普頓說(shuō)，還有人抱怨缺乏處理性能以支持當(dāng)?shù)赝茢?。人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)的興趣引起了人們對(duì)制造商和開發(fā)人員的興趣，就像在Raspberry Pi等設(shè)備中使用機(jī)器學(xué)習(xí)一樣。雖然過(guò)去可以使用一些變通方法在Pi上運(yùn)行機(jī)器學(xué)習(xí)算法，但是Pi在過(guò)去運(yùn)行基于邊緣的機(jī)器學(xué)習(xí)算法方面并不是一個(gè)非常強(qiáng)大的平臺(tái)，其中處理是在設(shè)備本身而不是依賴于基于云的服務(wù)器。

但是由于其處理能力的提升，Pi 4在推理處理方面顯示出了與其前代產(chǎn)品相比的顯著改進(jìn)。Hackster.io的第三方基準(zhǔn)測(cè)試顯示，TensorFlow的Pi 4句柄推理速度明顯快于Pi 3。

“這是Raspberry Pi 4工業(yè)用戶的關(guān)鍵信息之一：由于性能提升，我們是一個(gè)強(qiáng)大的設(shè)備推理平臺(tái)，而對(duì)于USB 3.0，我們是[機(jī)器學(xué)習(xí)]加速器硬件的強(qiáng)大主機(jī)，“厄普頓說(shuō)。

與Raspberry Pi 4親自動(dòng)手

在寫這篇文章的時(shí)候，很難真正把Pi 4放到所有的步伐，因?yàn)檩^大的開源社區(qū)為Pi 3創(chuàng)建的許多軟件仍然與Pi 4不兼容。

在我們自己的動(dòng)手測(cè)試中，運(yùn)行Raspbian(Raspberry Pi自己的Debian OS版本)的Pi 4的4GB RAM版本在簡(jiǎn)單的桌面應(yīng)用程序下表現(xiàn)良好。文字處理，網(wǎng)頁(yè)瀏覽和其他基本生產(chǎn)力任務(wù)順利進(jìn)行?？释麥y(cè)試Pi 4的4K視頻功能，我們發(fā)現(xiàn)在使用千兆以太網(wǎng)的單個(gè)監(jiān)視器上從YouTube流式傳輸4K視頻時(shí)會(huì)出現(xiàn)明顯的口吃(此問(wèn)題也在低分辨率1080和720視頻中持續(xù)存在)。

但是，下載視頻并通過(guò)VLC播放器本地播放可以獲得平滑，快速的結(jié)果而且沒(méi)有口吃。用戶可能希望注意到Pi 4的視頻性能不一定在其流媒體性能上，而在于其播放本地視頻的能力。

現(xiàn)在一個(gè)特別令人沮喪的地方是Pi 4只能從microSD卡啟動(dòng)。盡管有4個(gè)USB端口(兩個(gè)USB 2.0和兩個(gè)USB 3.0)，但Pi 4不支持USB啟動(dòng)。根據(jù)Raspberry Pi Foundation的說(shuō)法，Pi 4引導(dǎo)加載程序有計(jì)劃的更新，將來(lái)可以進(jìn)行PXE和USB引導(dǎo)。然而，在那之前，任何想要在Pi 4上安裝更可定制和社區(qū)兼容的操作系統(tǒng)(如Ubuntu Mate)的人都可以使用microSD卡編寫器。例如，我們嘗試在Pi 4上安裝機(jī)器人操作系統(tǒng)(ROS)，但無(wú)法在我們的設(shè)備上使用Raspbian OS設(shè)置。

許多人希望Pi 4可以提供比Pi 3更高質(zhì)量的游戲模擬，特別是對(duì)于較新的游戲，部分原因是運(yùn)行高需求游戲?qū)⑹窃u(píng)估Pi 4的全部潛力的最簡(jiǎn)單方法。

兼容性問(wèn)題使我們無(wú)法在Pi 4上安裝Retropie或其他仿真器來(lái)測(cè)試其游戲能力，但Pi 4的規(guī)格表明它應(yīng)該能夠處理Pi 3可以處理的任何仿真等等。社區(qū)可能不會(huì)花很長(zhǎng)時(shí)間開始創(chuàng)建適合Pi 4的模擬器。但那些希望使用Pi 4來(lái)構(gòu)建能夠播放最新和最偉大游戲的游戲機(jī)的人不應(yīng)該屏住呼吸。

開發(fā)人員需要注意的另一個(gè)問(wèn)題是Pi 4的額外熱量輸出，這歸功于其增加的處理能力。由技術(shù)記者Gareth Halfacree進(jìn)行的測(cè)試發(fā)現(xiàn)，Pi 4產(chǎn)生的熱量明顯高于Pi 3.Design News注意到這一點(diǎn)以及Pi 4在使用幾分鐘后變得明顯變熱。將Pi 4長(zhǎng)時(shí)間放置在外殼中也會(huì)產(chǎn)生過(guò)熱警告。這絕對(duì)值得注意，特別是對(duì)于那些可能想要試驗(yàn)超頻Pi 4處理器的用戶而言。任何想要在他們的項(xiàng)目中加入董事會(huì)的人都應(yīng)該實(shí)施某種主動(dòng)冷卻。

正如Halfacree在Medium帖子上寫道：

“...電路板的熱成像顯示SoC，在以CPU為中心的10分鐘工作負(fù)載之后，運(yùn)行明顯比Raspberry Pi 3 Model B +更熱，并在整個(gè)電路板上傳播熱量。在10分鐘運(yùn)行結(jié)束時(shí)的峰值點(diǎn)溫度在Raspberry Pi 3 Model B +上測(cè)量為62.6°C，在Pi 4上測(cè)量為74.5°C - 兩個(gè)讀數(shù)都不出所料，以SoC為中心。“

Raspberry Pi長(zhǎng)大了嗎?它確實(shí)成熟了。那些落在Maker / DIY端的人可能想要堅(jiān)持他們的Pi 3一段時(shí)間，至少在Pi 4有更多的第三方軟件支持和啟動(dòng)選項(xiàng)之前。對(duì)于嵌入式開發(fā)人員和那些擁有合適設(shè)備的人技術(shù)訣竅，沒(méi)有理由不跳進(jìn)去考慮升級(jí)到Pi 4。

對(duì)于那些以前只把Raspberry Pi想象成教育或DIY工具的人來(lái)說(shuō)，Pi 4的信息很明顯 - Raspberry Pi正在追求嚴(yán)肅的嵌入式應(yīng)用程序 - 它并沒(méi)有回頭看。