Ist ein kompakter und kostengünstiger Ein – Platinen – Computer, ursprünglich für Bildungszwecke entwickelt, wurde schnell von Technikbegeisterten und Bastlern weltweit erobert. Mit seiner Vielseitig- und Leistungsfähigkeit hat er sich in unzähligen Projekten und Anwendungen bewährt.
Die Idee für den Raspberry Pi entstand 2006 in Cambridge wo eine kleine Gruppe von Entwicklern um „Eben Upton“ ein kostengünstiges Gerät schaffen, das Schülern und Studenten den Zugang zu Programmierung und Computertechnik erleichtert. Im Februar 2012 wurde das erste Modell, der Raspberry Pi Model B, veröffentlicht und stieß sofort auf enormes Interesse.
Den Raspberry Pi gibt es in verschiedenen Modellen, die sich in Leistung und Ausstattung unterscheiden. Die neuesten Modelle, wie der Raspberry Pi 4, verfügen über eine Quad-Core ARM Cortex-A72 CPU mit bis zu 1,5 GHz, 2GB, 4GB oder 8GB RAM, Gigabit-Ethernet und Dual-Band-WLAN, USB 3.0 und USB 2.0 Anschlüsse, 2 x HDMI-Ausgänge für Dual-Display-Betrieb und 40-Pin GPIO – General Purpose Input Output – Header für Erweiterungen.
Dank seiner Vielseitigkeit und Leistungsfähigkeit ist der Raspberry Pi für eine Vielzahl von Anwendungen geeignet und wird weltweit in Schulen und Universitäten eingesetzt, um Schülern und Studenten Programmierung und Elektronik näherzubringen. Mit der Software wie Kodi kann der Raspberry Pi als leistungsstarkes Mediacenter verwendet werden, das Videos, Musik abspielt und Bilder hochauflösend darstellt.
Der Raspberry Pi findet Anwendung zur Steuerung von Smart-Home-Geräten und – Systemen, wie zur Beleuchtungssteuerung, Überwachungskameras oder Wetterstationen. Mit Sensoren, Motoren und Kameras ausgestattet, kann der Raspberry Pi als Gehirn für autonome Roboter eingesetzt werden. Mit Emulatoren wie RetroPie verwandelt sich der Raspberry Pi in eine Retro-Spielkonsole, die Klassiker aus den 80er und 90er Jahren zum Leben erwecken.
Ein wesentlicher Faktor für den Erfolg des Raspberry Pi ist die starke und engagierte Community, die ständig neue Projekte und Anleitungen in zahlreichen Foren, Blogs und YouTube-Kanäle veröffentlicht und bieten damit Unterstützung und Inspiration für Anfänger und erfahrene Nutzer. Zusätzlich gibt es ein umfangreiches Zubehör, die den Funktionsumfang des Raspberry Pi erweitern, wie Kameramodule, Touchscreens, Sensoren, HATs – Hardware Attached on Top – und vieles mehr.
Der Raspberry Pi hat sich als revolutionäres Werkzeug für Bildung, Hobby wie den Amateurfunk und professionelle Anwendungen etabliert. Mit seiner erschwinglichen Preisgestaltung, der einfachen Handhabung und der Vielzahl an Einsatzmöglichkeiten bietet er sowohl Einsteigern als auch erfahrenen Technikern unzählige Möglichkeiten ihre kreativen Ideen zu verwirklichen.
Die Technik hinter dem Raspberry Pi kann als SDR Projekt mit einem SDR-Dongle als USB-Gerät eingesetzt werden, das als Funkempfänger fungiert um mit Programmen wie GQRX oder CubicSDR die empfangenen analogen Funksignale in digitale wandelt.
Die Funktion ist einfach: Der SDR-Dongle wird an einen USB-Port angeschlossen, kann durch eine geeignete Antenne ergänzt werden, um die Empfangsqualität zu verbessern. Danach wird das Betriebssystem wie Raspbian und anschließend die notwendigen Softwarepakete wie – RTL-SDR – eine Bibliothek für SDR-Dongles – und dann die SDR-Software wie GQRX installiert.
Wird die SDR-Software gestartet und so konfiguriert, dass sie den SDR-Dongle als Eingabegerät verwendet, um die Erfassung und Verarbeitung der empfangenen Funksignale zu ermöglichen. Mit der SDR-Software können verschiedene Frequenzbänder abgescannt und Signale visualisiert werden. Die Software bietet Funktionen zur Demodulation und Analyse der empfangenen Signale, so dass der Nutzer verschiedene Arten von Funkkommunikation wie FM-Radio, Flugfunk, Amateurfunk usw. empfangen und abhören kann.
Der Einsatz eines Raspberry Pi mit einem SDR-Dongles ist eine kostengünstige Möglichkeit in die Welt des SDR einzutauchen und ermöglicht die Anpassung und Verarbeitung einer Vielzahl von Signalen, ohne dass Hardwareänderungen erforderlich sind. Das Projekt bietet eine spannende Gelegenheit mehr über Funktechnik, Signalverarbeitung und Softwareentwicklung zu lernen und zeigt, wie die Praxis des Amateurfunks das technische Bewusstsein und die Fähigkeiten der Funkamateure erweitert und vertieft.
In Verbindung mit KI ergeben sich ungeahnte Möglichkeiten, eine Kombination mit Potenzial wie Bild- und Objekterkennung mit Hilfe der Kameramodule. Mit KI Software kann der Raspberry Pi Objekte und Gesichter erkennen und kann in Sicherheitsanwendungen, Robotik oder Smart-Home-Systemen eingesetzt werden. Selbst Tür- Überwachungs-Systeme, das automatisch Personen erkennt und informiert, wenn jemand vor der Tür steht.
Der Raspberry Pi kann mit Mikrofonen und KI-basierten Sprachverarbeitungs-Frameworks wie Google Assistant oder Amazon Alexa integriert werden, um Sprachbefehle zu verstehen und auszuführen. Der Sprachassistent kann Licht ein- und ausschaltet, Musik abspielen oder Wetterinformationen bereitstellen.
Mit Python und Bibliotheken wie TensorFlow oder PyTorch können maschinelle Lernmodelle werden auf dem Raspberry Pi entwickelt und ausgeführt. Ein System, das Pflanzenwachstum überwacht und vorhersagt, wann gegossen werden muss, basierend auf Sensorinformationen und maschinellem Lernen.
Der Raspberry Pi als Steuerzentrale für Roboter kann die KI-Algorithmen nutzen, um autonome Entscheidungen zu treffen wie Navigation, um sicher von A nach B zu gelangen. Der Raspberry Pi kann große Datenmengen sammeln und in KI-Algorithmen verwenden, um Muster zu erkennen und Vorhersagen zu treffen wie ein Überwachungs-System, das Temperatur- und Feuchtigkeitsdaten analysiert, um vorherzusagen, wann ein Raum klimatisiert werden muss.
Mit TensorFlow Lite, eine abgespeckte Version von TensorFlow, die speziell für mobile und eingebettete Geräte wie den Raspberry Pi entwickelt wurde und OpenCV ist eine Open-Source-Bibliothek für Computer Vision vorhanden, die Bildverarbeitungsfunktionen bietet und gut mit dem Raspberry Pi kompatibel ist.
Edge Impulse ist eine Plattform die maschinelles Lernen für eingebettete Systeme zu entwickeln und zu implementieren. Die Kombination von Raspberry Pi und KI eröffnet eine neue Welt voller Möglichkeiten, ob für den Einsatz zu Hause, in Industrie oder in der Forschung bis hin zu Technologien von der Objekterkennung bis hin zur Sprachsteuerung.
Meine größte Hochachtung für die, die diese Entwicklung möglich machten.
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Dr. Walter Schau, DL3LH
