Der Kleinstcomputer Raspberry Pi ist bei Entwickler:innen sehr beliebt, zum Beispiel als Plattform für den Prototypenbau. Was der kompakte Rechenkünstler alles kann, wie Sie ihn programmieren und wieso er auch für IoT-Projekte und KI-Anwendungen sehr gut geeignet ist, erfahren Sie hier.
Mit weltweit über 60 Millionen verkauften Exemplaren ist der Raspberry Pi das Standardmodell unter den Einplatinencomputern. Die aktuelle Geräteversion Raspberry Pi 5 wartet mit vielen neuen Ideen für IoT-Projekte auf. Grund genug, sich den Kleinstcomputer und fünf interessante Projekte einmal näher anzuschauen.
Was ist der Raspberry Pi und warum ist er ideal für IoT-Projekte?
Der Raspberry Pi, oft nur kurz Pi genannt, ist ein sogenannter Kleinst- oder Ein-Platinen-Computer. Das Standard-Modell misst gerade einmal 89 mal 64 Millimeter und ist damit in seiner Grundfläche kaum größer als eine Kreditkarte. Sein „kleiner Bruder” Raspberry Pi Zero ist sogar nur halb so groß. Die britische Raspberry Pi Foundation hat das Gerät 2012 vorgestellt und fertigt es inzwischen in der fünften, weiterentwickelten Technikgeneration.
Herzstück des Pi ist ein ARM-Mikroprozessor des Herstellers Broadcom. Dieser ist als sogenanntes System on a Chip (SoC) ausgeführt. Dabei sind der Hauptprozessor, ein zusätzlicher Grafikprozessor, Zwischenspeicher und Audiofunktionen in einem einzigen Mikrochip zusammengefasst.
Auf der Hauptplatine befinden sich außerdem RAM-Speicherbausteine sowie Ein-/Ausgabe-Anschlüsse. Je nach Modell sind ferner Funkmodule für WLAN und Bluetooth verbaut.
Was kann der Raspberry Pi?
Der Raspberry Pi ist ein sehr kleiner, aber trotzdem vollwertiger Computer, der durchaus mit einem einfachen Personal Computer (PC) vergleichbar ist. Im Unterschied zu einem handelsüblichen Desktopcomputer wird der Raspberry Pi aber ohne Gehäuse, Tastatur oder Festplatte ausgeliefert.
Auch ein eigenes Netzteil für die Stromversorgung fehlt beim Pi: Sie müssen das Gerät über einen USB-Anschluss mit Strom versorgen. Dafür ist er aber auch kleiner und preisgünstiger als ein klassischer Arbeitsplatzcomputer.
Der Rasperry Pi hat eine kompakte Bauweise und isteinen für einen vollwertigen Computer verhältnismäßig günstig zu erwerben. Dadurch eignet sich der Raspberry Pi ideal für Bildungszwecke, für den Prototypenbau und für den Einsatz als sogenanntes Embedded System („eingebettetes System“), beispielsweise für die Steuerung und Überwachung von Industriemaschinen im Internet of Things (IoT).
Grundlagen: Wie funktioniert IoT mit dem Raspberry Pi?
Dank seiner kompakten Abmessungen kann der Pi mühelos in einem kleinen Schaltgehäuse oder hinter einer Geräteabdeckung verbaut und auf Wunsch staubdicht gekapselt werden. In vielen 3D-Druckern und CNC-Fräsmaschinen steckt heute ein Pi als Gerätesteuerung.
Daneben ist der Raspberry Pi sehr beliebt als Medienserver in gewerblichen und privaten Netzwerken. Er kann Videofilme in 4K-Auflösung dekodieren und über einen HDMI-Anschluss ausgeben.
So können Sie mit einem Pi beispielsweise ein günstiges und kompaktes Videoabspielgerät für den Einsatz an Ihrem Point of Sale (POS) oder auf Messen bauen. Sie können den Kleinstcomputer per LAN, WLAN oder Mobilfunk auch mit dem Internet of Things (IoT) verbinden. Inzwischen gibt es viele IoT-Erweiterungsmodule für den Raspberry Pi. Damit funktioniert er beispielsweise als MQTT-Broker für Ihr firmeneigenes IoT oder als LoRaWAN-Gateway für Ihr Maschinennetz.
IoT-Plattform und Device Management
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Die besten Raspberry-Pi-Modelle für IoT-Anwendungen
Die Raspberry-Pi-Familie bietet für das IoT eine große Modellvielfalt mit zum Teil sehr unterschiedlich bestückten Platinen. So finden Sie für jeden Einsatzzweck die passende Variante, ohne sie erst für Ihren Bedarf erweitern zu müssen; oder umgekehrt für darauf vorhandene Hardware zu zahlen, die Sie gar nicht benötigen.
Beim besonders beliebten Raspberry Pi 4 und seinem Nachfolger Raspberry Pi 5 sind jeweils bis zu acht Gigabyte Arbeitsspeicher (RAM) verbaut, dazu zwei microHDMI-Ports, außerdem USB-Schnittstellen und ein Gigabit-Ethernet-Anschluss. Die Stromversorgung erfolgt per USB-C-Kabel. Außerdem sind jeweils 40 sogenannte GPIO-Pins zum einfachen Anlöten oder Anstecken weiterer Komponenten nach außen geführt.
Der Raspberry Pi 5 hat gegenüber seinem Vorgänger einen etwas höher taktenden Mikroprozessor. Außerdem besitzt er einen neuen Ein-/Ausgabe-Chip namens RP1 für das Anschließen von hochauflösenden Kameras und Bildschirmen nach MIPI-Standard. Die PCIe-Schnittstelle für Systemerweiterungen ist bei diesem Modell nun nach außen geführt. Bei der vierten Generation kommt sie nur intern auf der Platine zum Einsatz.
Raspberry Pi 4 und 5 sind parallel im Handel verfügbar. Der Hersteller garantiert sogar, dass der Raspberry Pi 4 Model B noch mindestens bis Januar 2031 produziert wird. So erhalten Gewerbekunden, die einen Pi in ihren Anlagen verbauen, die notwendige Planungs- und Ersatzteilsicherheit.
Raspberry Pi Zero passt fast überall rein
Besonders kompakt sind die Modelle der Zero-Baureihe. Sie messen insgesamt nur 65 mal 31,2 Millimeter bei einer Bauhöhe von 5 Millimetern. Dafür ist auf der Platine ein etwas einfacherer Mikroprozessor verbaut, der Arbeitsspeicher hat eine Größe von lediglich 512 MB. Dieser Speicher kann auch nicht auf der Platine erweitert werden.
Für den industriellen Einsatz speziell in Embedded Systems ist die Baureihe der Raspberry Pi Compute Modules (CM) gedacht. Die Modelle vertragen größere Temperaturschwankungen. Sie können besonders leicht in kleinen Gehäusen verbaut und angeschlossen werden. Zudem verfügen sie bereits seit der Generation CM4 über einen integrierten PCIe-Bus, beispielsweise zum Anschluss einer SSD-Festplatte.
Weil der Kleinstcomputer so erfolgreich ist, gibt es inzwischen einen umfangreichen Zubehörmarkt. So finden Sie im Handel zahlreiche Aufsteckboards und Erweiterungsplatinen, mit denen Sie Ihren Raspberry Pi aufrüsten können. Viele der Displays, Erweiterungen und Sensoren für den Mikrocontroller Arduino funktionieren ebenfalls mit dem Raspberry Pi.
Auch fertige Gerätesteuerungen gibt es dort, etwa für CNC-Maschinen. Sie bestehen aus dem Raspberry Pi und einer zusätzlichen Relaisplatine, an die Sie Servos und Elektromotoren sowie weitere Aktoren und Sensoren anschließen können. Die Systeme sind je nach Anbieter bereits ab Werk mit einem vorinstallierten Betriebssystem und passender CNC-Software ausgestattet.
Internet of Things: Alles aus einer Hand
Durch die intelligente Vernetzung von Maschinen und Gegenständen werden unter anderem Produktion und Logistik effizienter gestaltet. So sparen Sie wichtige Ressourcen und erweitern Ihre Geschäftsmodelle.
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Unter der Marke Revolution Pi bietet die Kunbus GmbH aus Denkendorf gekapselte CM-Module speziell für die Hutschienenmontage an. Die Kleinstcomputer sind über eine grafische Benutzeroberfläche programmierbar und arbeiten intern mit dem Betriebssystem Raspberry Pi OS. Der Hersteller verspricht Industrietauglichkeit gemäß Standard EN 61131-2, beziehungsweise IEC 61131-2.
Auch in Krankenhäusern kommt der Raspberry Pi inzwischen in technischen Systemen zum Einsatz, etwa zur Protokollierung. Der Grund: Er ist seit einigen Jahren als Medizinprodukt der Klasse 2b anerkannt. Medizinprodukte dieser Kategorie dürfen dauerhaft betrieben werden und besitzen eine definierte Ausfallsicherheit. In diese zweithöchste Klasse fallen beispielsweise auch Beatmungs- und Dialysegeräte.
Daneben gibt es inzwischen zahlreiche mehr oder weniger kompatible Einplatinencomputer von anderen Herstellern, wie Asus Tinkerboard, Orange Pi, Banana Pi und die Odroid-Familie sowie die beliebte Arduino-Plattform auf Mikrocontroller-Basis.
Da der Raspberry Pi zeitweise schwer erhältlich war, haben sich viele Anwender:innen nach Alternativen umgeschaut. Manche davon sind deutlich günstiger oder leistungsstärker als das Original der Raspberry Pi Foundation und spielen besonders als Medien- oder Webserver diese Stärken voll aus.
Vor einem Kauf eines Einplatinencomputers außerhalb der Raspberry-Pi-Familie sollten Sie allerdings prüfen, ob das jeweilige Konkurrenzprodukt für Ihre Zwecke geeignet ist. Denn oft sind dort andere Mikroprozessoren mit anderen Grafikprozessoren verbaut. Zudem sind die Ein- und Ausgänge anders konfiguriert und bestückt als beim Standardprodukt mit der Himbeere im Namen.
Mögliche Betriebssysteme für den Raspberry Pi im Überblick
Wichtig für den Erfolg Ihres IoT-Projekts ist neben der passenden Programmiersprache und -umgebung das passende Betriebssystem für den Kleinstcomputer. Sogenannte hardwarenahe Betriebssysteme, die speziell für ARM-Architekturen entwickelt wurden, arbeiten meist deutlich schneller.
Dafür sind andere Betriebssysteme komfortabler in der Anwendung. Die meisten der vorgestellten Betriebssysteme basieren auf einer der bekannten Linux-Distributionen. Aber auch Android können Sie neben Windows zum Laufen bringen.
Hier eine Übersicht möglicher Betriebssysteme für den Raspberry Pi:
Raspberry Pi OS: das offizielle Hersteller-Betriebssystem für den Raspberry Pi
Ubuntu MATE: die Alternativ-Empfehlung der Raspberry Foundation
Pidora: Fedora-Linux-Derivat, das auch ohne Monitor auskommen kann
Android: experimentell installierbar via LineageOS und Etcher-Image
Android Things: experimentelle Android-Plattform für IoT-Entwicklungen
Xubuntu: ebenfalls auf Ubuntu-Linux-Basis und mit Xfce-Desktop
RISC OS: die Alternative für Archimedes-Kenner:innen
LibrELEC: beste Performance für Medien-Center-Anwendungen (Basis: XBMC)
OSMC: ähnlich wie LibrELEC basierend auf dem Xbox Media Center (XBMC)
RetroPie: der Pi als Emulator für SEGA Mega Drive, SNES, PlayStation und Co.
Windows 10 IoT Core: die gewohnte Windows-10-Oberfläche mit vielen bekannten Tools
Windows 10/11: das verbreitete Microsoft-Betriebssystem als Vollversion
Der Raspberry Pi bietet Ihnen die Wahl unter einer Vielzahl von Betriebssystemen – darunter das offizielle Raspberry Pi OS, welches Python, Scratch, Java und Sonic Pi als Programmiersprachen für IoT-Projekte bereits enthält. Eine interessante Alternative zu Raspberry Pi OS und Co. stellt Pidora dar, das auf Fedora-Linux basiert, aber (ebenfalls) Kenntnisse in Linux voraussetzt.
Deutlich komfortabler geht es bei Windows 10 IoT Core zu, einer funktionsreduzierten Variante des Microsoft-Betriebssystems speziell für Geräte im IoT: Hier erhalten Sie nicht nur die gewohnte, grafische Windows-10-Oberfläche, sondern auf Wunsch auch das bekannte und beliebte Microsoft Visual Studio als Programmieroberfläche für den Pi.
Und wenn Sie nicht die ganze Zeit Maus, Tastatur und Bildschirm am Pi angeschlossen lassen wollen, nutzen Sie einfach eine SSH-Verbindung zum Gerät. Dann braucht der Pi lediglich eine Internetverbindung mit fester (interner) IP-Adresse. Anschließend können Sie ihn über einen beliebigen weiteren Computer im selben Netz z.B. per UltraVNC oder Windows IoT Remote Client fernsteuern.
Programmieren lernen mit dem Raspberry Pi
Wer Spaß an Tüfteleien hat und seine Programmierkenntnisse auffrischen möchte, kann mit dem Pi auch komplexe Projekte realisieren. Besonders beliebt ist sein Einsatz als Medien- und Webserver. Das funktioniert direkt „out of the box“, also ohne großen Setup-Aufwand: Sie müssen bloß eine Stromversorgung anschließen und den Netzwerkzugang einrichten. Schon können Sie den Pi starten und auf Wunsch über andere Geräte fernsteuern.
Für komplexere Anwendungen müssen Sie am Pi eventuell weitere Hardware nachrüsten oder sogar anlöten. Je nach Projekt sollten Sie dafür also auch Lötkolben und Multimeter besitzen und mit derartigen Arbeiten vertraut sein.
Für Einsteiger:innen gibt es vorbereitete Bausätze, die neben einer ausführlichen Anleitung auch die jeweils benötigten Zubehörbausteine wie Displays, Sensoren und Aktoren mitliefern. Der Joy-Pi Note, der auf dem Raspberry Pi 4 basiert, funktioniert als Bau- und Übungsplattform für eigene Projektideen; Sie können ihn aber auch als vollwertiges Notebook verwenden.
Kontakt zu anderen Geräten: Das GPIO-Board
Für den Datenaustausch mit anderen Geräten braucht ein IoT-fähiger Computer Kommunikationsschnittstellen. Der Raspberry Pi hat hierzu ein sogenanntes GPIO-Board mit 40 Pins verbaut. GPIO steht für „General Purpose Input/Output”. Das GPIO-Board dient dazu, Sensoren, Aktoren, LEDs, Motoren und ähnliche Bauteile für diverse Zwecke mit dem Raspberry zu verbinden.
Das Herzstück des Raspberry Pi ist das GPIO-Board mit 40 Pins.
Platinen bauen leicht gemacht: Das Breadboard
Um Ihre Schaltung auszuprobieren, gibt es als Arbeitshilfe sogenannte Breadboards („Steckbretter”). Diese sehen tatsächlich aus wie kleine Frühstücksbrettchen und besitzen neben einem Steckverbinder für den GPIO-Konnektor lauter kleine Vertiefungen, in die Sie LEDs und Kabel einstecken können.
Weiterer Vorteil eines Breadboards: Sie schonen die empfindlichen Kontakte auf der Pi-Steckerleiste und verhindern versehentliche Kurzschlüsse durch Überbrückung von Pins, die nicht zusammengeschaltet werden dürfen.
Wenn Sie mit Ihrer Lösung zufrieden sind, können Sie die Schaltung auf eine Lochrasterkarte oder eine selbst geätzte Platine übertragen und alles fest zusammenlöten. Bei entsprechenden Dienstleistern können Sie auch die Maßfertigung von Platinen in Auftrag geben. Das ist allerdings meist nur bei größeren Bauserien wirtschaftlich.
Mit einem solchen Steckbrett testen Sie Ihre IoT-Vorhaben flexibel und gefahrlos.
5 Projekte für Anfänger
Mit dem Raspberry Pi und etwas Programmieraufwand können Sie individuelle Automatisierungs- und IoT-Projekte für Ihr Unternehmen auf die Beine stellen. Zum Thema Hardware-Auswahl haben wir für Sie bereits Ideen in unserem separaten Beitrag zu IoT-Geräten zusammengestellt. Dort erfahren Sie, welche IoT-Sensoren es gibt und wie Sie Ihr Vorhaben auch mobil anbinden.
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Immer mehr Firmen setzen auf künstliche Intelligenz im telefonischen Kundenverkehr und speziell im Support. Viele Unternehmen nutzen hierfür die KI von ChatGPT. Um damit einen Chatbot aufzusetzen, den sie als virtuellen Assistenten für Sprachanfragen verwenden können, brauchen Sie keinen Arbeitsplatz-PC oder separaten Server. Für diese Aufgabe reicht auch ein Raspberry Pi 4 völlig aus.
Die entsprechende Bau- und Installationsanleitung finden Sie auf GitHub mit dem Suchbegriff VoiceGPT. Neben dem Kleinstcomputer benötigen Sie lediglich noch ein USB-Mikrofon und einen Lautsprecher. Wie genau Sie alles aufbauen, entnehmen Sie dort der englischsprachigen Bauanleitung.
Janz Tec Raspberry Pi
Der deutsche Anbieter Janz Tec hat sich auf Lösungen für das IoT und für das Edge Computing spezialisiert, also die Datenverarbeitung am Rand von Firmennetzen. So hat Janz Tec beim emPC-A/RPI4 einen Raspberry Pi in der Variante Compute Modul 4 mit einem hauseigenen Baseboard kombiniert. Herausgekommen ist ein System, mit dem Sie Ihre Anlagen direkt am Netzwerkrand steuern und überwachen können,
USB und LAN emPC-A/RPI4 können Sie auf dem Board von Janz Tec direkt herausführen. Bei Bedarf lässt sich das System auch um zusätzliche Schnittstellen wie CAN-Bus oder RS232 erweitern.
Tensor Flow Lite
Eine weitere Adaption von künstlicher Intelligenz für den Raspberry Pi (sinnvollerweise ab Geräteversion 4) ist Googles Programmierframework TensorFlow in der Lite-Ausführung. Das Lite-Paket ist für das IoT und Embedded-Systeme optimiert und arbeitet am Netzwerkrand sehr autonom und datensparsam, beispielsweise auf Einplatinencomputern.
TensorFlow Lite ist nicht zum Trainieren von Modellen konzipiert, sondern beschränkt sich auf die Anwendung bereits vorhandener, zuvor trainierter Modelle. Außerdem sind die Datenmodelle etwas weniger komplex als beim klassischen TensorFlow – auch dies ist eine Konzession an die verwendete Miniatur-Hardware.
Für viele Anwendungen in der der Muster- oder Spracherkennung reicht die Leistungsfähigkeit von Tensor Flow Lite aber völlig aus. Kombinieren Sie beispielsweise Ihren Raspberry Pi mit einer Kamera oder entsprechenden Sensoren, können Sie Fahrzeuge auf Ihrem Firmengelände erkennen und unterscheiden, einfache Sprachbefehle verarbeiten oder die auf einem Laufband durchlaufenden Werkstücke per Kamera auf Fehler kontrollieren. Für die Spracherkennung gibt es passend zu Tensor Flow Lite Sprache-zu-Text-Konverter, beispielsweise Deepspeech.
Pilight
Sie heizen auf Ihrem Betriebsgelände einzelne Lager- oder Werkstatträume elektrisch und möchten dabei durch eine intelligente Steuerung Energie sparen? Viele handelsübliche Systeme unterstützen hierfür lediglich eine simple Zeitsteuerung.
Mit der freien Software Pilight und einem Raspberry Pi (ab Geräteversion 2) können Sie hingegen eine leistungsfähige Steuerung mit komplexer Logik für Ihre Heizung konstruieren. Damit schalten Sie einzelne Heizstrahler beispielsweise an Wochentagen schon vor Schichtbeginn zum Vorwärmen an – und aktivieren gleichzeitig Ihre Infrarotstrahler erst bei Betriebsbeginn, wenn die ersten Mitarbeiter:innen die Halle betreten.
Mittels Temperatursensoren überwachen Sie dauerhaft alle Heizungskomponenten und schalten diese oberhalb und unterhalb bestimmter Temperaturwerte aus oder wieder ein. Und meldet ein Türsensor eine offene Hallentür, deaktivieren Sie im entsprechenden Raum alle Heizstrahler oder Elektroradiatoren so lange, bis die Tür wieder geschlossen ist.
Die einzelnen Heizungskomponenten können Sie mittels Funksteckdosen schalten, die Sie über ein Raspberry-Funkmodul für die Sendefrequenz 433.92 MHz ansteuern. Achten Sie beim Kauf der Steckdosen auf Industriequalität, da einige Heizgeräte höhere Anlaufströme haben, was kostengünstige Steckdosen überlastet. Pilight nebst englischsprachiger Dokumentation finden Sie (ebenfalls) über die Suchfunktion von GitHub.
Raspberry Pi als Router
Sie haben auf Ihrem Firmengelände teilweise unzureichenden WLAN- oder Mobilfunkempfang? Es gibt zahlreiche Bauanleitungen, um den Raspberry Pi als Router (also als Verbinder zwischen mehreren Netzen) oder als Repeater (Verstärker für ein einzelnes Netz) aufzusetzen. Der Pi versteht unter anderem die Netzwerktechnologien Narrowband IoT, 5G und LAN/WLAN.
Ab der Geräteversion 3 hat der Raspberry Pi hierfür standardmäßig einen Funkchip für WLAN und Bluetooth mit den entsprechenden Antennen verbaut. Ältere Boards erweitern Sie mit einem nachrüstbaren USB-WLAN-Adapter.
Mittels sogenannter Hat-Platinen zum Aufstecken machen Sie Ihren Raspberry Pi auch sende- und empfangsfähig im Narrowband IoT. Damit bringt der Einplatinencomputer selbst weiter entfernt aufgestellte Geräte auf Ihrem Firmengelände zuverlässig in Ihr Firmennetz oder verbindet bei Ihnen verschiedene Netze miteinander.
Wichtige Sensoren und Module für den Raspberry Pi im IoT
Für den Einplatinencomputer gibt es ein sehr großes Angebot an Sensoren, Aktoren und Ergänzungsmodulen. Auch viele Aktoren und Sensoren, die für andere Kleincomputer oder für den Arduino angeboten werden, sind mit geringfügigen Änderungen oder sogar ganz ohne weitere Anpassungen auch für den Pi geeignet.
Mittels Narrowband-IoT Geräte verbinden
Mittels sogenannter Hat-Platinen zum Aufstecken wie der SIM7028 oder der SIM7070G von Waveshare machen Sie Ihren Raspberry Pi sende- und empfangsfähig im Narrowband IoT. Darüber bringt der Einplatinencomputer selbst weiter entfernt aufgestellte Geräte auf Ihrem Firmengelände zuverlässig in Ihr Firmennetz oder verbindet bei Ihnen verschiedene Teilnetze miteinander.
Über den CAN-Bus Industriemaschinen ansteuern
Den seriellen CAN-Bus (Controller Area Network) hat Bosch ursprünglich für den Automobilbau entwickelt, er kommt aber auch in vielen Industriemaschinen zum Einsatz. Mit einem Hat wie dem PiCAN-M von SK Pang Electronics erweitern Sie Ihren Raspberry Pi um ein 5poliges Schraubterminal für RS422 und einen Micro-C-Anschluss für den CAN-Bus.
Für größere Projekte können Sie stattdessen auch das große Extension Board V2 von PiXtend verwenden, das Ihren Raspberry Pi zur vollständigen speicherprogrammierbaren Steuerung für Ihre CAN-Bus-Installationen macht. Es bietet hierfür unter anderem 16 digitale Eingänge, 12 digitale Ausgänge, 6 Servo-Ausgänge und vier Schaltrelais.
Per LiDar die Umgebung überwachen
Mit dem Waveshare D500 erweitern Sie Ihren Raspberry Pi um ein 360° Omni-Directional Lidar, das in einem 12 Meter-Radius um den Sensor herum Gegenstände oder Personen zuverlässig erkennt. Damit können Sie beispielsweise die Wegfindung für selbstfahrende Transportfahrzeuge optimieren oder Industrieroboter in Ihrem IoT mit einem Not-Aus ausstatten, das einsetzt, sobald sich Personen der Maschine nähern.
Über KVM Server und Workstations fernsteuern
Mit dem Hat V3 KVM von PiKVM können Sie über eine Infrarotschnittelle andere Computer fernsteuern, beispielsweise Server und Workstations in Ihrem Rechenzentrum. Dabei können Sie die Geräte mithilfe des Raspberry Pi ein- und ausschalten, deren BIOS konfigurieren oder sogar ein neues Betriebssystem von einem internen Flash-Laufwerk installieren.
Das funktioniert bequem über einen Webbrowser, der hierfür auf dem Raspberry Pi installiert wird und so auch den Fernzugriff über das Internet möglich macht. Die Technik dahinter heißt KVM over IP. Das steht für„Keyboard, Video and Mouse over Internet Protocol“, auf Deutsch: Tastatur, Bildschirm und Maus über Internetprotokoll.
Den Raspberry Pi als LoRaWAN-Gateway verwenden
Das Hat LR1302 von Elecrow ist ein LoRaWAN-Gateway für das Ansteuern großer Sensoren- und Aktorennetze über die Langreichweiten-Funktechnologie LoRa. Das Modul bietet 8-Kanal-Datenübertragung und beherrscht neben dem europäischen Frequenzband 868 MHz auch das in den USA verwendete 915-MHz-Band. Als zusätzliche Ausstattung sind ein GPS-Modul und eine Echtzeituhr an Bord. Es basiert auf dem energiesparenden SX1302-Chipsatz von Semtech.
Narrowband-IoT und LTE-M: Konnektivität im IoT-Umfeld
Ganz gleich, wo Sie sich aufhalten: Mit Narrowband-IoT und LTE-M gelingt Maschinenkommunikation auch unter schwierigen Bedingungen. Und das bei besonders geringem Stromverbrauch und somit langen Akkulaufzeiten.
Narrowband-IoT sorgt für beste M2M-Netzabdeckung
Über LTE-M lassen sich auch Sprachdaten übertragen
Auch in Kellern oder entlegenen Gebieten einsetzbar
IoT-Plattformen, die mit Raspberry Pi kompatibel sind
Viele führende IoT-Clouds unterstützen inzwischen den Raspberry Pi. Die Anbieter stellen Ihnen meist auch entsprechende Installationsanweisungen für das Einbinden Ihres Pi in die jeweilige Cloud zur Verfügung. Exemplarisch seien hier nur drei der größten Anbieter genannt:
Eine Anleitung für den IoT Hub der Azure-Cloud von Microsoft finden Sie auf der Learn-Plattform von Microsoft unter learn.microsoft.com.
Für den Cloud-Dienst AWS IoT Greengrass von Amazon finden Sie entsprechende Anleitungen auf den Anbieterseiten im Internet unter docs.aws.amazon.com/de_de/greengrass/.
Beim Datenbankspezialisten und Cloud-Anbieter Oracle finden Sie Hilfe zum Einbinden Ihres Raspberry Pi in dessen Cloud unter docs.oracle.com.
Sicherheit bei IoT-Projekten mit Raspberry Pi
Wie immer in der IT gilt auch beim Raspberry PI: Je individueller Ihr IoT-Projekt ist und je mehr davon Sie selbst aufsetzen und einrichten, desto mehr müssen Sie auch selbst auf den Schutz Ihrer Installation gegenüber Cyberkriminalität achten. Im Einzelnen bedeutet dies:
Übertragen Sie Ihre Daten im IoT grundsätzlich nur verschlüsselt. Beim Netzwerkprotokoll LoRaWAN ist ein solcher Schutz bereits von Haus aus integriert.
Nutzen Sie eine IoT-Cloud, deren Anbieter sichere und geprüfte Schnittstellen für den Raspberry PI und Ihre gesamte IoT-Hardware bereitstellt.
Verschlüsseln Sie alle verwendeten Datenspeicher, einschließlich der SD-Karten, Wechsellaufwerke oder Flash-Speicher, die Sie auf dem Pi oder anderen IoT-Geräten nutzen.
Spielen Sie immer die neusten Updates für Treiber, Firmware und alle Hat-Module ein, um mögliche Sicherheitslücken durch veraltete Software zu vermeiden.
Beim Betriebssystem Raspberry Pi OS haben Sie mit ClamAV einen leistungsfähigen Open-Source-Virenscanner auf Wunsch direkt an Bord. Als Abkömmling aus der Linux-Familie ist das Pi OS ohnehin vergleichsweise gut geschützt gegenüber Schadprogrammen.
Wenn Sie sich bei Ihrem Projekt bezüglich der Cybersicherheit unsicher sind, ziehen Sie Ihren IT-Dienstleister zu Rate. Tipp: Ihr Dienstleister sollte Ihre Raspberry-PI-Installation auch bei seinen regelmäßigen Pentests immer mit einbeziehen.
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Der Raspberry Pi ist ein Einplatinencomputer, der viele Aufgaben eines klassischen PC oder Server übernehmen kann und dabei ideal für das Internet der Dinge (IoT) ist.
Aufgrund der großen Verbreitung des Kleinstcomputers gibt es inzwischen ein reiches Angebot an Betriebssystemen, Programmiersprachen und Peripherie.
Mit etwas Einarbeitung können Sie mit dem Raspberry Pi auch eigene Projekte für Ihr IoT aufsetzen.
Bei jedem IoT-Projekt sollten Sie immer auch auf Cyberschutz und Datensicherheit achten, beispielsweise durch die Verschlüsselung aller übertragenen Daten.
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