Raspberry PI

Présentation

Il s'agit d'un nano-ordinateur monocarte conçu par le créateur de jeux vidéo David Braben. De la taille d'une carte bleue, le microprocesseur est un ARM.

Ce produit est initialement prévu pour encourager l'apprentissage de la programmation informatique. Avec pour commencer Scratch, petit logiciel éducatif pour s'initier à l'informatique de façon ludique et intuitive.

Quelques modèles

Différents modèles de raspberry Pi existent. Voici quelques modèles du plus ancien au plus récent (et donc plus performant)

• Raspberry 1A+ Pi: Carte Mère Raspberry Pi Type A+ (Processeur 700MHz, 256 Mo de RAM, 1 x USB, 1 x HDMI, 1 x Jack, lecteur de cartes microSD)
• Raspberry Pi 1B+: Carte Mère Raspberry Pi Type B+ (Processeur 700MHz, 512 Mo de RAM, 4 x USB, 1 x HDMI, 1 x RJ45, 1 x Jack, lecteur de cartes microSD)
• Raspberry Pi 2B: Carte Mère Raspberry Pi 2 Type B (Processeur 900MHz, 1 Go de RAM, 4 x USB, 1 x HDMI, 1 x RJ45, 1 x Jack, lecteur de cartes SD)
• Le Raspberry Pi 3B: Carte Mère Raspberry Pi 3 Type B (29 février 2016 soit pile 4 ans après le premier raspberry Pi) (Processeur : 64-bit quad-core ARM Cortex-A53 Cadance : 1200MHz, 1 Go de RAM, Wi-Fi et Bluetooth intégrés, 4 x USB à 2,5A, 1 x HDMI, 1 x RJ45, 1 x Jack, lecteur de cartes SD)
• Raspberry Pi 3B+: Carte Mère Raspberry Pi 3 Type B+. Sorti le jour de pi (le 14 mars, soit 03/14. Ca ne le fait pas trop chez nous, mais bon...Une amélioration du Raspberry pi3 au niveau fréquence et réseau entre autre. (Processeur : 64-bit quad-core ARM Cortex-A53 Cadance : 1400MHz, 1 Go de RAM, Wi-Fi et Bluetooth intégrés, 4 x USB à 2,5A, 1 x HDMI, 1 x RJ45, 1 x Jack, lecteur de cartes SD)
• Raspberry Pi 4B: Carte Mère Raspberry Pi 4 Type B sorti le 24 juin 2019. Physiquement, il change non par la taille, mais par l'emplacement et le type des connecteurs ! USB Type-C pour l'alimentation (qui posera problème avec la révision 1.1 avec certaines alimentations, corrigé avec la révision 1.2). Processeur cadencé à 1,5Ghz (Broadcom BCM2711 basé sur l'ARM Cortex-A72 gravé en 28 nm), 2 usb 3 et 2 usb 2. Rj45 10/100/1000. Différents modèles existent avec différentes capacités mémoires (1, 2 ou 4 gigaoctets LPDDR4). Enfin deux mini-HDMI pour une résolution 4k et fréquence de 60 FPS. Alimentation minium de 3A
  

Ces modèles sont vendus en France autour de 30/40 euros.

Il s'agit, pour ce prix, de la carte seule. Il faudra ajouter un chargeur pour l'alimentation (5V, 2000mA minimum conseillé pour le Pi2B, 2500mA pour le Pi 3B), une carte micro SD pour installer le système d'exploitation (8Go minimum), un câble HDMI, un câble RJ45 ou clef wifi (clef wifi inutile pour un pi3, car déjà intégrée sur la carte), un clavier et une souris et enfin un boitier pour protéger la carte. Vous pouvez trouver des vendeurs proposant ce minimum (donc hors clavier et souris) pour un prix autour de 75 euros voire 50 euros durant les promotions !

J'ai pu faire tourner sans problème un raspberry pi2 avec une alimentation de téléphone portable 5V à 1000mA avec clavier, souris, clef wifi et clé micro usb, le tout connecté à un moniteur en hdmi.

Un Raspberry Pi Zero a fait son apparition en novembre 2015, pour 5 euros. A ce prix là, quelques composants en moins ! Il reprend la partie matériel des RaspBerry Pi A/B:

• microSD, mini HDMI 1080p60 et deux ports microUSB (dont un pour l'alimentation électrique)
• Mais pas de port RJ45 ou de wifi et les 40 pin GPIO sont en fait des perçages dans la carte...

Si vous voulez l'acheter (attention, rupture de stock), il faudra voir à ajouter un hub USB avec alimentation, ...

Sur le RaspBerry Pi 2, vous devez enfoncer la carte micro SD jusqu'à ce qu'un clic se produise. Pour le retirer, vous appuyez de nouveau dessus. Cela éjectera la carte. Alors que sur le RaspBerry Pi 3, vous enficher simplement la carte. Pour le retirer, vous tirez tout aussi simplement dessus.

Cas du PI 0

Il existe un autre modèle, le pi0 qui se décline en différentes versions (entre 5 et 15 euros en principe pour ces cartes):

Tous les pi0 auront en commun:

• un port microSD
• deux prises Micros USB, dont une qui sera utilisée pour l'alimentation électrique... L'autre pour un clavier ou autre périphérique.
• une sortie Mini HDMI
• 40 ports GPIO, mais il faudra jouer du fer à souder pour y brancher quoi que ce soit dessus
• 512 Mo de RAM
• un ARM comme SoC

D'où le Pi0:

Il existe une version, le Pi 0 W qui intègre le Wi-Fi 802.11n et du Bluetooth 4.0 ...

Un Pi0 W:

Une version Pi0 WH, qui comme le précedent intègre le Wifi, ... mais aussi le connecteur qui est déjà soudé !

Un Pi0 WH: qui est en fait un Pi0W ...

Ils fonctionneront sans problème avec les versions du système Raspberry Pi OS.

Un adaptateur Micro USB vers USB et un adaptateur Mini HDMI vers HDMI sera donc nécessaire !

Ces machines me semblent plus indiquées pour faire une tâche bien précise avec un système d'exploitation légé. Bref pour des bidouilleurs expérimentés !

Lors de l'achat, vérifiez bien que le modèle PI Zéro choisi soit

• Pi Zéro (en version 1.3) pour du sans Wifi et sans bluetooth , vous obligeant à acheter un dongle Wifi si nécessaire et vous privant ainsi de vos deux connecteurs USB.
• Pi Zéro W pour que le composant Wifi / bluetooth soit intégré sur la carte. Laissant un port USB disponible.

Ma préférence ira au Pi 0 W qui pourra se connecter à internet et donc vous permettre d'intervenir sur vos programmes sans devoir tout le temps tout débrancher de votre installation.

Un petit dernier, le Raspberry Pi Zéro 2 W, bien plus puissant puisqu'il a un processeur similaire à un PI 3B+: Quad coeurs cadencés à 1GHz et une RAM de 512Mo plus rapide ! Pour une somme au alentour de 20 euros en principe !

Quelques systèmes d'exploitation

Le système d'exploitation privilégié est le Raspberry Pi OS. Un système de type Unix dérivé de Debian. Mais il en existe d'autres plus adaptés à certains cas d'utilisations du Raspberry.

Voici une liste:

Différents OS pour le Raspberry PI

Bon à savoir...

• L'utilisateur par défaut est pi et son mot de passe est raspberry (à modifier de toute urgence évidemment pour la sécurité de votre appareil si connecté au réseau internet !)
• L'administrateur se nomme root (normal pour un système Unix, c'est toujours ainsi qu'il se nomme). Son compte Unix n'est pas activé par défaut et il est sans mot de passe.
• sudo est une commande Unix permettant d'exécuter les commandes qui suivent en tant qu'administrateur, donc avec des droits élevés.
• raspi-config est la commande de l'utilitaire de configuration du RaspBerry Pi. Tapez la commande sudo raspi-config dans un terminal si vous n'avez plus accès à cet utilitaire !

L'utilitaire se présentait ainsi avant:

Maintenant:

 

• Il est possible, depuis la console de lancer l'interface graphique en tapant startx. Vous pouvez aussi demander à charger systématiquement la console graphique au lancement plutôt que la console via raspi-config dans Boot option.
• Il existe aussi raspi-config sous XWindow, plus sympathique que le mode caractères...Présent par défaut dans la version FULL de Raspbian.
• Arrêtez toujours votre RaspBerry Pi proprement, en lançant un shutdown depuis le menu Démarrer \ Déconnexion sous XWindow, sur un terminal en utilisant la commande sudo shutdown -h now. Après l'arrêt logiciel, vous pourrez débrancher votre raspberry.

Quelques chapitres

Un RaspBerry Pi pour avoir un ordinateur à (très) bas coût

Problèmes pour configurer votre Wifi, perte de connexion ?

Problèmes pour configurer votre connexion via RJ45 ?

OpenSSH pour une connexion à distance

Connexion à distance

Et pourquoi pas en faire un petit serveur NAS ?

Installer Apache, PHP, mySQL et PHPMyAdmin

Avoir son propre cloud

Installer telnet serveur (pas recommandé, préférez le SSH qui crypte les échanges client/serveur. Sera cependant une solution si vous voulez par exemple accéder à votre Raspberry via Android.)

Mettre en place une politique de sécurité

Des outils...

Maintenir son système à jour

GPIO

Autoriser l'utilisation à distance de l'utilisateur root en ssh (Fortement déconseillé sur un raspberry installé en DMZ !)

Prolonger la durée de vie de votre carte SD

• ramdisk (tmpfs)
• log2ram
• logrotate

Mieux, pour prolonger la vie de votre carte SD, utiliser un disque externe...

Crypter son disque dur

Le fichier /boot/config.txt

Allez plus loin encore !

Utilisez votre Raspberry pour faire un peu de Domotique ! Caméra, sonde de température ou d'humidité, ...

Cela demande quelques connaissances avancées en électricité/électronique et en programmation. Donc ce chapitre concerne plutôt pour les bidouilleurs avertis !

Annexes

Site Raspberrypi.org

Le store Raspberry

Le Mag

Sur ce site, une liste de cartes SD compatibles ou non avec le raspberry PI.

Sur le forum hardware.fr, un résumé des raspberry PI

PI-ZERO-W-Mod-et-Hack

Le site PiBakery propose un utilitaire du même nom permettant de configurer votre raspBerry PI à la façon scratch.

Wiring Pi, une librairie C/C++ pour piloter le GPIO.

Le fichier /boot/config.txt

Emuler le RaspBerry PI

Vous hésitez pour l'acheter, testez le par émulation, le vrai est encore meilleur !

De la concurrence

Le Lemon Pi, ou Orange Pi de même taille et de même prix que la raspberry est apparu en 2015. Supporte Android 5.0 et Linux. Le microprocesseur est un ARM quad-core Cortex A9

• 1 Go de mémoire vive.
• Un lecteur de cartes MicroSDHC.
• Un port RJ45 Fast Ethernet.
• Un port USB 3.0 et 2 ports USB 2.0.
• Une sortie HDMI 1.4.
• Une sortie audio 3.5 mm au format jack.
• Un port d’extension infrarouge et des ports d’extension 40 pin compatibles Raspberry Pi.
• EMMC (embedded MultiMedia Card ou carte multimédia embarquée, en option mais non prévu !)
  

D'autres modèles plus ou moins puissantes existent.

A suivre donc ...

2017, Asus sort aussi son nano ordinateur, la Tinkerboard. Un peu plus puissant, mais surtout beaucoup plus cher...

• CPU 32 bit quad-core ARM Cortex A17 CPU à 1.8GHz
• GPU ARM Mali-T764
• 2 Go de RAM DDR3
• antennes détachables pour le module Wi-Fi intégré 802.11 b/g/n
• port Ethernet Gigabit et Bluetooth 4.0+EDR
• lecteur de carte microSD supportant SDIO 3.0
• jack audio 3.5 mm
• port HDMI 2.0
• port CSI pour brancher une caméra
• port DSI pour un moniteur
• alimentation en courant 5V/2A via port micro USB
• Fonctionnant sous Debian

Arnaques au Raspberry

Le Raspberry commençant à se faire commaître, il est de plus en plus tentant pour les vendeurs de faire payer asser cher les produits correspondants...

• Les caméras (OV5647 à 5MP) ou Sony IMX219 à 8MP doivent être achetées entre 25 et 30 euros (allez jusqu'à 35 avec le boitier de protection inclu).
• Les cartes SD classe 10 entre 5 (8Go) et 25 euros maxi (64Go en 2016). En aucun cas il ne faut payer 20 euros pour une carte 8 Go avec Noobs préinstallé ! Noobs et les autres systèmes sont gratuits et si vous avez un PC, vous pourrez installer vous-même le système !
• Comptez entre 30 et 40 euros le raspberry pi 2 en France et 45 à 55 euros pour un pi3 (toujours en 2016)
• Hors promotion, comptez en 2016 environ 70 euros pour une offre starter comprenant un pi3 avec son alimentation à 2.5 A, une carte SD 8 go (préférez 16Go pour quelques euros de plus) avec système préinstallé, un boitier de protection, un câble réseau et HDMI. Pour un raspberry pi2, vous aurez en plus une clef wifi (inutile sur un pi3 qui posséde déjà un module wifi en interne) pour le même prix.

Avec la COVID, la guerre en Ukraine, ... beaucoup de composants deviennent rares. Le Pi en utilisant, lui aussi connait quelque problèmes de fabrication...En prime, les scalpers se sont lancés dans la recherche de moindre lot de pis existant pour pouvoir les revendre ensuite sur EBay, Amazon à des tarifs très très élevés ! Y compris en occasion ! Ce n'est donc pas le bon moment pour achter un Pi !!!

Remarques

Je peux lire ici et là sur des forums, des gens qui rapportent que selon les dires de certaines personnes, le raspberry Pi n'était pas stable en fonctionnement 24h/24 7J/7...

Bref l'homme qui a vu l'homme qui a vu l'ours ...

Personnellement, le mien fonctionne 24h/24 7J/7 sans problème en tant que serveur web HTTP, FTP, telnet et X Window ! Je n'ai dû le relancer qu'une seule fois au bout de 10 mois d'utilisation...suite à un changement de compteur ERDF, heu pardon ENEDIS (installation d'un compteur linky nécessitant la coupure du courant). Il est même utilisé pour faire un peu de domotique via des programmes persos !

Comme serveur, ce n'est pas du matériel de professionnel certe, mais il est amplement suffisant pour mon usage personnel.

Reste donc à voir comment ces machines ont été configurées pour ceux qui auraient effectivement des problèmes...

Par contre, il y a bien quelques bugs sur des applications sous X Windows avec par exemple le gestionnaire de fichiers qui plante régulièrement et une ergonomie qui pourrait être bien meilleur...