Raspberry Pi, una piattaforma per l’IoT

In DuckMa ci accade spesso di lavorare su installazioni interattive che ci consentono di gestire altri device esterni collegati a sensori.

Si tratta normalmente di progetti piuttosto complessi per i quali utilizziamo un sistema completo: Raspberry PI.

Raspberry PI è una scheda che rappresenta in tutto e per tutto un computer, con tanto di sistema operativo e applicazioni installate.

Per l’esattezza, Raspberry PI è un single-board computer, ossia una scheda elettronica che equivale quasi a un intero computer. Non sono supportate le interfacce utente di input e output, le periferiche e il contenitore, ma quanto a funzionalità i due dispositivi sono per molti versi assimilabili.

Raspberry PI: Cos’è e Com’è Fatto

Rasperry PI ha una sua anatomia ben precisa che cambia a seconda della versione della scheda.

In generale, la scheda è dotata di porte USB, uscita HDMI, uscita audio, plug per telecamere e una porta GPIO, che è poi la parte fondamentale per le applicazioni IoT che approfondiremo in seguito.

L’ultima versione disponibile rilasciata a giugno 2019 presenta della novità rispetto alle versioni precedenti:

• RAM LPDDR2 con versioni da 1, 2 o 4 Gb di RAM;
• Due micro porte HDMI;
• Modulo Wi-Fi dual band;
• Bluetooth;
• Due porte USB 3 e una porta USB 2;
• Alimentazione con connettore USB-C.

Raspberry PI, i Vantaggi Principali

Uno dei vantaggi principali dell’utilizzo del single-board computer Rasperry PI è la possibilità di connettere circuiti esterni che vengono governati proprio da Raspberry.

Per questo motivo Rasperry è una sorta di “cervello” che consente di dare vita e piena operatività a oggetti tecnologici di ogni genere.

I vantaggi principali di Raspeberry PI sono:

• Il costo contenuto
• Le ridotte dimensioni
• Il consumo bassissimo di potenza elettrica

Raspberry PI e IoT: La Porta GPIO

Come anticipato, la parte più interessante di Raspberry PI per le applicazioni IoT è la cosiddetta porta GPIO (General Purpose Input/Output).

Si tratta di un socket – ossia di un software che rende possibile tanto l’invio quanto la ricezione di dati, sia tra host remoti che in processi locali – utilizzabile in scrittura, lettura e per l’interfaccia verso i sensori esterni, collocato lungo il margine superiore della scheda.

Nella versione più recente della scheda, la porta GPIO è a 40 Pin: ciò significa che Raspberry PI supporta un pettine di 40 piedini, i pin appunto, che rappresentano il fulcro della scheda perché sono le componenti che permettono al sistema di interfacciarsi fisicamente con il mondo esterno.

I pin possono essere usati sia per leggere i dati in input (per esempio quando un tasto viene premuto), sia per settare le impostazioni di una periferica output.

Le funzionalità di una porta GPIO strutturata in questo modo sono molteplici e vanno da operazioni semplici come l’accensione e lo spegnimento di un led a progetti in rete e sistemi di domotica IoT.

In DuckMa, la scheda Raspberry PI viene programmata ad hoc con Phyton e “preparata” per fungere da server MQTT in modo da ricevere dati da qualsiasi client, che si tratti di un cellulare, di un pc o di qualsiasi altro device che supporti questo protocollo.

I sensori con cui la scheda è chiamata a interfacciarsi sono infatti molti e diversi ed è per questo che risulta fondamentale poterli raggruppare secondo gateway che permettono una prima pre-elaborazione del dato, per esempio la conversione da analogico a digitale, per poi inviare il dato stesso al Google IoT Cloud tramite protocollo MQTT.

In merito a quest’argomento, ti consiglio il nostro articolo: Mqtt, ecco come funziona il protocollo di comunicazione IoT.

L’utilizzo di Raspberry PI è per noi la scelta ideale in fase prototipale o di concept, ma non si tratta dell’unica via percorribile. Infatti, in base al tipo di ambiente che intendiamo utilizzare, scegliamo di volta in volta l’hardware più adatto.

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