8 mód az energiatakarékosságra a Raspberry Pi projektekben

Bár a Raspberry Pi egy nagyon energiatakarékos számítógép, vannak konkrét forgatókönyvek, amikor érdemes még alacsonyabb energiafogyasztást elérni. Az egyik ilyen, ha tápegységet vagy szünetmentes tápegységet (UPS) használ a Raspberry Pi áramellátására. A csökkentett energiafogyasztás akkor is hasznos lehet, ha egy mindig működő projektet futtat, és energiaszámláját olyan alacsonyan kell tartania, mint lehetséges.

A Raspberry Pi energiafogyasztásának megértése

Az ARM-alapú architektúrájának köszönhetően a Raspberry Pi egy nagyon alacsony fogyasztású eszköz. A Raspberry Pi 4 2,7 W-ot használ üresjáratban a tesztek szerint Jeff Geerling. Összehasonlításképpen, a leghatékonyabb x86-os számítógép 10–25 W-ot fogyaszt, lényegesen többet, mint amit a Raspberry Pi használ 400%-os CPU-terhelés mellett, 6,4 W-ot.

Mindez azt a célt szolgálja, hogy a Raspberry Pi már nincs jelentős hatással az energiaszámlájára, legalábbis a többi kütyühöz és eszközhöz képest. Tehát a Raspberry Pi energiafogyasztásának további csökkentése idő- és erőfeszítéspazarlás lehet, ha a projektje nem igényli ezt.

Ha azonban az energiahatékonyság az utolsó milliwattig kulcsfontosságú a projektje szempontjából, akkor az alábbiakban ismertetett tippek hasznosak lesznek.

1. Futtasson fej nélküli beállítást

A fej nélküli beállítás a Raspberry Pi futtatásának gyakori módja, és magában foglalja a Pi használatát billentyűzet, egér vagy kijelző csatlakoztatása nélkül. Mivel nem minden projekthez van szükség kijelzőre vagy ezek bármelyikére, a fej nélküli beállítás jó módszer a Raspberry Pi-beállítás energiafogyasztásának csökkentésére.

Mindössze egy külön számítógépre és egy internetkapcsolatra van szüksége (Wi-Fi-n vagy Etherneten keresztül). Egyszer Az SSH engedélyezve van a Raspberry Pi-n és mindkét számítógép ugyanahhoz a hálózathoz csatlakozik, akkor kész. Ezután parancssori terminált vagy SSH-ügyfelet, például PuTTY-t használhat a másik számítógépén a probléma megoldásához távoli parancsokat a Pi-hez. A VNC egy másik lehetőség, ha grafikus felhasználói felülettel szeretne dolgozni (GUI)

2. Távolítsa el a szükségtelen perifériákat

Nem kell állandóan fej nélkül futtatnia a Raspberry Pi-t. A perifériák egyszerű leválasztása, amikor nincs rájuk szükség, csökkenti az energiafogyasztást. A billentyűzetek, az egerek és a tárolóeszközök akkor is fogyasztanak energiát, ha nincsenek használatban.

A vezeték nélküli eszközök általában valamivel kevesebb energiát fogyasztanak, mint a vezetékesek. A legtöbb USB-egér és -billentyűzet körülbelül 0,5 W-ot használ óránként, és ez az érték használat közben növekszik. Bár ez a szám nem tűnik soknak, idővel összeadódik.

Egy másik dolog, amit szem előtt kell tartani, hogy a merevlemez-meghajtók (HDD-k) általában sokkal több áramot fogyasztanak, mint a szilárdtestalapú meghajtók (SSD-k). Tehát, ha a lehető legtöbb áramot akarja megtakarítani, válasszon inkább SSD-t vagy SD-kártyát. Az SSD-k számos lehetőséget kínálnak egyéb előnyök a HDD-kkel szemben.

3. Kapcsolja ki az USB és HDMI portokat

Bár a használaton kívüli portok kis mennyiségű energiát fogyasztanak, érdemes letiltani őket, ha a lehető legtöbb energiát szeretné megtakarítani. Az USB letiltásakor vegye figyelembe, hogy a portok külön-külön nem tilthatók le. Az USB letiltásakor minden port kikapcsol.

Ezenkívül az USB-vezérlő kikapcsolása letiltja az Ethernetet, mivel ugyanazt az adatbuszt osztják meg a Raspberry Pi-n. Az USB letiltása körülbelül 100 mA-t takarít meg.

Az USB letiltásához a Raspberry Pi 3B+ és korábbi modelleken, írja be a következő parancsot a terminálba:

visszhang'1-1' |sudo tee /sys/bus/usb/drivers/usb/unbind

A vezérlő újbóli engedélyezéséhez egyszerűen módosítsa a kiold az utolsó parancsban, hogy kötni.

Ezenkívül ki kell kapcsolnia a HDMI-t, ha fej nélküli beállítást futtat. Ez körülbelül 25 mA-t takarít meg, ami összesen 125 mA-t tesz ki. A HDMI kikapcsolásához futtassa a következő parancsot:

sudo /opt/vc/bin/tvservice -o

A visszakapcsoláshoz mindössze annyit kell tennie, hogy módosítsa a -o nak nek -o az utolsó parancsban.

Ne feledje azonban, hogy ha követi a fent leírt lépéseket, az USB és a HDMI újra engedélyezve lesz a Raspberry Pi újraindításakor. De a parancsokat hozzáadhatja a rc.local fájlt, hogy indításkor lefusson. Ha többet szeretne megtudni, tekintse meg a mi A Raspberry Pi program indításakor történő futtatásának három módja.

4. Húzza ki a tápegységet, ha nem használja

Gyakori hiba, hogy a Raspberry Pi-t áramforráshoz csatlakoztatva hagyják, amikor nem használják. A Raspberry Pi még kikapcsolt állapotban is 0,1 W és 0,15 W között fogyaszt. Ha nincs rá szükség, feltétlenül távolítsa el a Raspberry Pi-t a tápegységből.

5. Lassítsd le a processzort

A Raspberry Pi CPU-jának alulhúzása lassabb órajelen működik, de csökkenti a teljesítményét fogyasztása, és hasznos lehet akkumulátoros, hordozható projekteknél, amelyek nem igényelnek bonyolultságot feldolgozás. Ez a Raspberry Pi túlhajtásához hasonló folyamatot követ.

Csak navigáljon a /boot mappa, nyissa meg config.txt, és módosítsa az előre beállított órajelet, 1,5 GHz-et a Raspberry Pi 4 esetében. A Raspberry Pi 1 GHz-re történő lecsökkentéséhez ezeket a sorokat kell hozzáadnia /boot/config.txt:

kar_frekvenciája=1300
kar_frekvencia_max=900M/kód>

6. Kapcsolja ki a beépített LED-eket

A Raspberry Pi 4 négy beépített LED-del rendelkezik: kettő a GPIO fejléc mellett és kettő az Ethernet porton. Kikapcsolásuk körülbelül 2 mA-t takarít meg, és olyan egyszerű, mint a szerkesztés config.txt fájlt. A parancsok azonban kissé eltérnek a Raspberry Pi modelltől függően.

A Raspberry Pi 4 esetében egyszerűen szerkessze a /boot/config.txt fájlt, és adja hozzá a következő paramétereket:

# Kapcsolja ki a PWR LED-et
dtparam=pwr_led_trigger=none
dtparam=pwr_led_activelow=off
# Kapcsolja ki az Activity LED-et
dtparam=act_led_trigger=none
dtparam=act_led_activelow=off
# Az Ethernet ACT LED-ek letiltása
dtparam=eth_led0=4
# Az Ethernet LNK LED-ek letiltása
dtparam=eth_led1=4

A Raspberry Pi 3B+ esetében az Ethernet LED-ek kikapcsolására szolgáló utolsó néhány sor kissé eltér.

# Kapcsolja ki a PWR LED-et
dtparam=pwr_led_trigger=none
dtparam=pwr_led_activelow=off
# Kapcsolja ki az Activity LED-et
dtparam=act_led_trigger=none
dtparam=act_led_activelow=off
# Az Ethernet ACT LED-ek letiltása
dtparam=eth_led0=14
# Az Ethernet LNK LED-ek letiltása
dtparam=eth_led1=14

7. Optimalizálja kódját

Ha saját maga által írt programokat futtat, ügyeljen arra, hogy elkerüljön bizonyos rossz gyakorlatokat, amelyek hatással lehetnek az energiafogyasztásra. A feldolgozást a munka elvégzéséhez szükséges legalacsonyabb szinten kell tartania. Korlátozza a hurok iterációit, egyszerűsítse a műveleteket, amennyire csak lehetséges, és helyezze előtérbe a funkcionalitást a tervezéssel szemben az alkalmazásokban.

8. Használjon helyette Pi Zero-t vagy Pico-t

Ez valószínűleg az energiafogyasztás legdrasztikusabb csökkenését fogja eredményezni. A Raspberry Pi Zero 2 W Hackaday szerint a leghatékonyabb Raspberry Pi. A többi Raspberry Pi modellhez képest wattonként több feladatot képes végrehajtani.

A Raspberry Pi Pico egy RP2040 chipre épülő mikrokontroller, amely a Raspberry Pi kártyákhoz képest a legalacsonyabb energiafogyasztást kínálja. A Raspberry Pi Pico adatlapjában leírt popcorn médialejátszó demója (VGA, 4 bites SD kártya hozzáférés és I2S hang) körülbelül 0,45 W energiát fogyaszt. Két energiatakarékos üzemmódja is van, amelyek még tovább csökkentik az energiafogyasztást.

Ha a projektje nem igényel jelentős feldolgozási teljesítményt, fontolja meg a Raspberry Pi Pico vagy a Zero használatát az erősebb modellek helyett.

Korlátozza a Raspberry Pi projektek energiafogyasztását

Mint már említettük, a Raspberry Pi már nagyon energiatakarékos eszköz, és nem sokat tehetsz az energiafogyasztás további minimalizálása érdekében. Azonban az energiakritikus alkalmazásokban, ahol minden milliamper számít, a szükségtelen portok és interfészek letiltása energiát takarít meg, és a Raspberry Pi a lehető leghosszabb ideig bekapcsolva marad.

Ha túl sok változtatást hajt végre, vagy vissza szeretné állítani a Raspberry Pi-t a kezdeti beállításokra, csak annyit kell tennie, hogy felvillantja a Raspberry Pi OS új verzióját az SD-kártyán.