Các thiết bị thông minh với Raspberry Pi và hệ thống tự động hóa nhà thông minh tiên tiến.

Informatec Digital » Recursos » Các thiết bị thông minh với Raspberry Pi và hệ thống tự động hóa nhà thông minh tiên tiến.

La Raspberry Pi đã trở thành bộ não hoàn hảo để lắp ráp tất cả các loại thiết bị thông minh Dù ở nhà, nơi làm việc hay trong các dự án IoT tiên tiến hơn, máy tính mini này đều mang đến nhiều khả năng, từ bảng điều khiển cảm ứng đơn giản để điều khiển đèn đến cổng kết nối công nghiệp thu thập dữ liệu cảm biến, tất cả đều với chi phí hợp lý.

Nếu bạn quan tâm đến việc thiết lập một Ngôi nhà thông minh linh hoạt, không phụ thuộc vào điện toán đám mây. Và với khả năng kiểm soát tuyệt đối dữ liệu của bạn, sự kết hợp giữa Raspberry Pi với các nền tảng như... Trợ lý Trang chủDomoticz, OpenHAB, Mycroft, hay thậm chí các giải pháp chuyên biệt hơn như PiDome hoặc Calaos thực sự là những công cụ đa năng. Hãy cùng xem xét chi tiết những gì bạn có thể làm, phần mềm nào có sẵn và tất cả chúng phù hợp như thế nào trong thế giới Internet vạn vật.

Raspberry Pi như một trung tâm điều khiển cho các thiết bị thông minh.

Raspberry Pi là một dòng máy tính bo mạch đơn. (SBC) được tạo ra tại Anh và dựa trên kiến ​​trúc Arm, được thiết kế ngay từ đầu để có giá thành thấp, đa năng và dễ sử dụng. Trên thực tế, điều này có nghĩa là với chi phí rất hợp lý, bạn có một thiết bị có khả năng hoạt động 24/7 như bộ não của ngôi nhà thông minh, máy chủ tự động hóa hoặc cổng IoT của bạn.

Quỹ và công ty đứng sau dự án đã thiết kế trong hơn một thập kỷ. thiết bị dạng mô-đun và được ghi chép rất đầy đủVới các phiên bản đa dạng từ các bo mạch cổ điển (Pi 2, 3, 4, 5, 3 A+, 3 B+) đến các mẫu xử lý thời gian thực và tiết kiệm năng lượng như Raspberry Pi Pico và dòng chip RP2, hệ sinh thái này đã bùng nổ: có hàng triệu người dùng, vô số hướng dẫn và một cộng đồng năng động sẵn sàng hỗ trợ hầu hết mọi dự án, từ giáo dục đến sản phẩm thương mại.

Ngoài bản thân các bo mạch, Raspberry Pi còn cung cấp... phụ kiện chính thức và của bên thứ ba (nguồn điện, vỏ máy, camera, màn hình, HAT…) và duy trì một mạng lưới rộng lớn các nhà phân phối được chứng nhận và các đối tác thiết kế. Đối với những ai muốn bổ sung “trí thông minh” cho một sản phẩm hoặc hệ thống tự động hóa nhà thông minh, công ty cung cấp một nền tảng ổn định với sự hỗ trợ, chứng nhận và tính liên tục lâu dài.

Vì sao Raspberry Pi lại phù hợp với tự động hóa nhà cửa và IoT đến vậy?

Một trong những ưu điểm lớn của Pi là... giá trị của đồng tiềnCó những mẫu rất tiết kiệm, chẳng hạn như Pi Zero, được thiết kế cho các triển khai quy mô lớn hoặc các nút đơn giản, và các phiên bản mạnh mẽ hơn như Pi 4 hoặc Pi 5 cho phép bạn chạy máy chủ tự động hóa nhà thông minh, máy chủ MQTT, cơ sở dữ liệu và thậm chí cả các ứng dụng trí tuệ nhân tạo ở biên mạng mà không gặp nhiều khó khăn.

Về mặt kết nối, bo mạch này được trang bị rất tốt: Wi-Fi và Bluetooth được trang bị tiêu chuẩn. Ở hầu hết các mẫu máy mới nhất, đều có cổng Ethernet (trong một số trường hợp là Gigabit), cổng HDMI để kết nối màn hình, và trên hết là các chân GPIO nổi tiếng, cho phép bạn kết nối nhiều thiết bị khác nhau. cảm biến thông minhrơle, mô-đun truyền thông và tất cả các loại linh kiện điện tử bổ sung. Ngoài ra, nó tương thích với Bộ chuyển đổi USB cho Zigbee, Z-Wave, LoRaWAN, LTE và các công ty khác, vì vậy bạn có thể nói hầu như bất kỳ "ngôn ngữ" nào của nhà thông minh.

Một điểm quan trọng khác là vai trò của nó như một thiết bị "luôn hoạt động". Raspberry Pi được thiết kế để... tiêu thụ rất ít năng lượng hoạt động liên tụcĐiều này khiến nó trở nên lý tưởng để sử dụng làm máy chủ tự động hóa nhà thông minh, cổng IoT, máy chủ đa phương tiện hoặc trung tâm tự động hóa hoạt động 24/7. Nó không giống như việc có một chiếc PC cồng kềnh chạy liên tục; tác động đến hóa đơn tiền điện của bạn là rất nhỏ.

Tất cả điều này đều dựa trên một cộng đồng toàn cầu rộng lớnVới các diễn đàn, tài liệu chính thức và đủ loại dự án đã hoàn thành—hệ thống tưới tiêu tự động, trạm thời tiết, hệ thống an ninh, chuông cửa thông minh, bảng điều khiển cảm ứng, trợ lý giọng nói cục bộ, v.v.—nếu bạn có một ý tưởng, rất có thể ai đó đã thực hiện điều tương tự và ghi lại nó rồi.

Vai trò mà Raspberry Pi có thể đảm nhiệm trong môi trường thông minh.

Trong một dự án nhà thông minh hoặc IoT, Raspberry Pi có thể đảm nhiệm nhiều vai trò cùng lúc, hoặc tập trung vào một vai trò duy nhất nếu bạn cần một chức năng rất cụ thể. Trên thực tế, Các ứng dụng phổ biến nhất xoay quanh ba chức năng chính.: cổng kết nối, nút điện toán biên và máy chủ tự động hóa nhà thông minh.

Với vai trò là cổng IoT, Raspberry Pi chịu trách nhiệm về... Thu thập dữ liệu từ các cảm biến và bộ truyền động (nhiệt độ, độ ẩm, CO₂, camera, cảm biến chuyển động, đồng hồ đo năng lượng…) và gửi chúng đến bất cứ nơi nào cần thiết: dịch vụ đám mây như AWS, Azure hoặc Google Cloud, hoặc máy chủ cục bộ như Home Assistant hoặc Node-RED. Nó cũng có thể chuyển đổi giữa các giao thức khác nhau, ví dụ, từ Zigbee sang MQTT.

Trong vai trò là thiết bị điện toán biên, Raspberry Pi xử lý và lọc thông tin cục bộ trước khi gửi nó đến các hệ thống khác, đó là một phần của quy trình. số hóa dữ liệu của bạnVí dụ, hãy nghĩ đến một dây chuyền sản xuất nơi các máy móc được giám sát: Raspberry Pi có thể phân tích độ rung, nhiệt độ hoặc mức tiêu thụ điện năng và kích hoạt cảnh báo khi phát hiện sự bất thường, mà không cần phải truy cập đám mây cho mỗi lần đọc dữ liệu, giúp giảm độ trễ và sự phụ thuộc vào kết nối.

Với vai trò là máy chủ tự động hóa nhà thông minh, Raspberry Pi có thể chạy các nền tảng như... Home Assistant, Domoticz, OpenHAB, Jeedom, PiDome hoặc LinuxMCEĐiều khiển đèn chiếu sáng, ổ cắm, rèm cửa, hệ thống điều hòa không khí, camera, báo động và hệ thống âm thanh từ một điểm duy nhất. Với màn hình cảm ứng, nó trở thành bảng điều khiển cố định; với khả năng truy cập từ xa an toàn, nó hoạt động như bảng điều khiển trung tâm của ngôi nhà từ bất cứ đâu.

Hơn nữa, nó đóng vai trò rất quan trọng trong giáo dục và tạo mẫu thử nghiệm: các kỹ sư, nhà sản xuất và trung tâm đào tạo Họ sử dụng nó để nhanh chóng thử nghiệm các ý tưởng, dạy lập trình, điện tử và IoT, và làm nền tảng cho các sản phẩm được công nghiệp hóa sau này. Quá trình học tập rất dễ dàng, và điều đó khuyến khích việc thử nghiệm mà không cần lo sợ.

Các dự án tự động hóa nhà cửa và IoT với Raspberry Pi

Xét riêng về khía cạnh trong nước, một trong những ứng dụng phổ biến nhất là... kiểm soát toàn diện ngôi nhà thông minh Từ một chiếc Raspberry Pi, đây là một ví dụ minh họa về... công nghệ trong gia đìnhVí dụ, nếu bạn có đèn, ổ cắm, bộ điều chỉnh nhiệt, rèm cửa và các thiết bị khác nằm rải rác khắp nhà, bạn có thể thiết lập một "bảng điều khiển" nhỏ với một chiếc Pi 4 hoặc Pi 5 và một màn hình cảm ứng để bạn không cần mang theo điện thoại di động mỗi khi muốn thay đổi thứ gì đó.

Màn hình cảm ứng thường là đủ cho việc này. Màn hình 7 hoặc 10 inch với độ phân giải 1024×600.Màn hình này kết nối qua HDMI và được cấp nguồn bởi chính Raspberry Pi. Nhiều mẫu được thiết kế dành riêng cho Raspberry Pi và thậm chí còn tích hợp loa, mở ra khả năng tích hợp điều khiển đa phương tiện hoặc lời nhắc bằng giọng nói. Kích thước sau đó phụ thuộc vào sở thích cá nhân và không gian có sẵn: 7 inch thường tiện lợi và nhỏ gọn; 10 inch cung cấp diện tích bề mặt lớn hơn một chút, nhưng có thể cồng kềnh hơn nếu bạn muốn gắn nó lên tường.

Một trong những dự án nổi bật nhất trong lĩnh vực nội địa là cái gọi là “Trợ lý vô tuyến thông minh Pi”Được xây dựng trên nền tảng Raspberry Pi 4 và sử dụng công nghệ SDR (radio định nghĩa bằng phần mềm), hệ thống này biến Pi thành một trợ lý ảo tại nhà được điều khiển bằng giọng nói thông qua bộ đàm. Nó xử lý các lệnh và trả lời bằng giọng nói qua sóng radio. Đây là một cách khác để có một trợ lý giọng nói tương tự như các trợ lý ảo thương mại hiện có, nhưng... không phụ thuộc vào dịch vụ đám mây và hoàn toàn kiểm soát được quyền riêng tư.

Trợ lý radio này tích hợp với Home Assistant để có thể... quản lý thiết bị thông minh từ xa (đèn, ổ cắm, cảm biến, v.v.) giữ cho tất cả quá trình xử lý diễn ra cục bộ. Bằng cách này, bạn sẽ có được một thiết bị tương tự như Alexa hoặc Google Assistant, nhưng với lợi thế là nó thuộc về bạn, bạn có thể tùy chỉnh nó và nó không gửi âm thanh đến các máy chủ bên ngoài.

Dự án đó là một phần của bộ sưu tập lớn hơn gồm Các giải pháp nhà thông minh thiết thực với Raspberry PiĐài phát thanh Internet và máy nghe nhạc MP3 có Bluetooth, máy hát tự động hiện đại, hệ thống điều khiển phòng xông hơi với... cảm biến và cơ cấu chấp hành (SaunaKit), máy rang cà phê tự động và nhiều thiết bị khác kết hợp tự động hóa nhà cửa, âm thanh và điều khiển từ xa. Tất cả đều dựa vào tính linh hoạt của Pi để xử lý đầu vào và đầu ra, kết nối mạng và chạy phần mềm tùy chỉnh.

Các nền tảng phần mềm nhà thông minh chính trên Raspberry Pi

Để khai thác tối đa khả năng của Raspberry Pi như một bộ não tự động hóa nhà thông minh hoặc cổng IoT, bạn cần một bộ phần mềm tốt. May mắn thay, hệ sinh thái công cụ mở Các giải pháp tự động hóa nhà thông minh dành cho Raspberry Pi rất đa dạng, với nhiều lựa chọn phù hợp với hầu hết mọi sở thích và trình độ kinh nghiệm.

Hiện nay, Home Assistant là ngôi sao sáng nhất, một hệ thống tự động hóa mã nguồn mở có thể được cài đặt như... Hệ điều hành Home Assistant (trước đây là Hass.io)Một ảnh hệ điều hành dành riêng cho Raspberry Pi, tích hợp hệ điều hành, giao diện web, công cụ tự động hóa và một hệ sinh thái rộng lớn các tiện ích bổ sung. Với giải pháp này, trải nghiệm rất giống với việc sử dụng một thiết bị gia dụng: bạn ghi ảnh hệ điều hành vào thẻ nhớ microSD hoặc SSD, và khi bật nguồn, bạn đã có một máy chủ tự động hóa nhà thông minh sẵn sàng để cấu hình.

Home Assistant nổi bật nhờ... Hỗ trợ cho một số lượng lớn các tích hợp: hệ thống điều khiển ánh sáng Nó hỗ trợ các công nghệ như Philips Hue, Zigbee, Z-Wave, Samsung SmartThings, Sonos, các dịch vụ như IFTTT, các nền tảng đa phương tiện như Plex, và thậm chí tích hợp với Alexa và Google Assistant nếu bạn muốn kết hợp điều khiển đám mây và cục bộ. Giao diện được dịch sang tiếng Tây Ban Nha, có một cộng đồng lớn và tài liệu hướng dẫn rất chi tiết, khiến nó trở thành lựa chọn hàng đầu cho bất kỳ ai muốn bắt đầu một cách thuận lợi.

Domoticz là một lựa chọn thay thế rất phổ biến khác, nhẹ hơn và có... mức tiêu thụ tài nguyên rất thấpĐây là lựa chọn lý tưởng nếu bạn muốn tận dụng lợi thế của một chiếc Raspberry Pi cấu hình khiêm tốn hoặc một thiết lập được tối ưu hóa cao. Nó tương thích với Z-Wave, Zigbee, Philips Hue và nhiều thiết bị khác, cho phép bạn cấu hình các quy tắc, cảnh và quy trình, đồng thời có thể gửi thông báo qua email hoặc ứng dụng nhắn tin. Mọi thứ được quản lý thông qua web hoặc các ứng dụng của bên thứ ba, làm cho nó rất linh hoạt.

Về phần mình, OpenHAB là một nền tảng tự động hóa nhà ở với Raspberry Pi có lịch sử lâu đời và rất nhiều tài liệu chuyên biệt.Đây là phần mềm mã nguồn mở, có cộng đồng người dùng trung thành, hơn 200 tích hợp khả dụng và ứng dụng di động cho Android và iOS. Trọng tâm của nó là trở thành "chất kết dính" liên kết các nhà sản xuất, giao thức và công nghệ khác nhau, với thiết lập tương đối đơn giản nếu bạn làm theo hướng dẫn từng bước.

Các giải pháp thú vị khác bao gồm Calaos (một hệ điều hành hoàn chỉnh dành cho tự động hóa nhà thông minh với hỗ trợ màn hình cảm ứng, ứng dụng gốc và máy chủ web, với phần lớn tài liệu bằng tiếng Pháp), Jeedom (cũng là mã nguồn mở, với tùy chọn thiết bị được cấu hình sẵn cho những người không muốn tự xây dựng mọi thứ từ đầu), PiDome (được thiết kế đặc biệt cho Raspberry Pi, với bảng điều khiển có thể tùy chỉnh) và LinuxMCE, kết hợp các tính năng của... trung tâm đa phương tiện và tự động hóa nhà ở trong một bản phân phối Linux rất đa năng.

Trợ lý giọng nói và điều khiển bằng ngôn ngữ tự nhiên trên Raspberry Pi

Ngoài các nền tảng tự động hóa nhà thông minh truyền thống, còn có những dự án biến Raspberry Pi thành... một trợ lý giọng nói thông minh hoàn toàn tự làmVí dụ nổi tiếng nhất là Mycroft, một trợ lý ảo mã nguồn mở chạy trên Linux và có ảnh hệ điều hành dành riêng cho Raspberry Pi, cũng như các phiên bản sẵn sàng sử dụng trên các bản phân phối tiêu chuẩn như Raspberry Pi OS.

Với Mycroft, bạn có thể tự xây dựng "loa thông minh" dựa trên Raspberry Pi bằng cách sử dụng... Micro USB, loa và thẻ nhớ microSDTừ đó, có thể cài đặt các kỹ năng (mô-đun chức năng) cung cấp những thứ như tin tức, điều khiển phương tiện truyền thông, truy vấn web và, tất nhiên, tích hợp với các hệ thống tự động hóa nhà thông minh để điều khiển đèn, ổ cắm hoặc các thiết bị khác bằng giọng nói.

Một lựa chọn rất mạnh mẽ là kết hợp Mycroft với Home Assistant hoặc Plasma Bigscreen OS. Plasma Bigscreen là một hệ thống được thiết kế để biến Raspberry Pi thành một... Máy tính giải trí tại gia với giao diện tương tự Android TVSản phẩm này cũng tích hợp Mycroft như một tính năng tiêu chuẩn. Điều này có nghĩa là chỉ với một lần lắp đặt, bạn có thể sở hữu trung tâm đa phương tiện, trợ lý giọng nói và bảng điều khiển thông minh, dù là đặt trong phòng khách kết nối với TV hay trên màn hình cảm ứng gắn tường.

Ứng dụng Pi Intelligent Radio Assistant nói trên là một bước đột phá khác: thay vì sử dụng micro trực tiếp, nó dựa vào sóng radio SDR và ​​bộ đàm để tạo ra tín hiệu. một kênh thoại phi tập trung không kết nối với đám mâyDuy trì logic của một trợ lý thông minh nhưng tập trung vào quyền riêng tư và các tình huống mà phạm vi phủ sóng dữ liệu không được đảm bảo.

Raspberry Pi đóng vai trò là cổng IoT và máy chủ.

Trong bối cảnh rộng hơn của Internet vạn vật, Raspberry Pi hoạt động như một loại... Điểm giao thoa trung tâm giữa thế giới vật lý và thế giới kỹ thuật sốNó nhận dữ liệu từ các cảm biến (nhiệt độ, độ ẩm, chất lượng không khí, sự hiện diện, mức tiêu thụ năng lượng), xử lý dữ liệu và chuyển tiếp đến các hệ thống khác để lưu trữ, phân tích hoặc hiển thị trực quan.

Trong bối cảnh này, nó phụ thuộc rất nhiều vào các giao thức nhẹ được thiết kế cho các thiết bị có tài nguyên hạn chế. Quan trọng nhất là MQTT, một tiêu chuẩn gần như không thể thiếu. Trong bất kỳ kiến ​​trúc IoT hiện đại nào, Raspberry Pi đều có thể chạy một máy chủ MQTT như Mosquitto, đóng vai trò là điểm gặp gỡ giữa các cảm biến (xuất bản dữ liệu) và các ứng dụng (tiêu thụ dữ liệu).

Nó cũng có thể xử lý các giao thức cụ thể khác, chẳng hạn như CoAP (được tối ưu hóa cho các thiết bị nhỏ)Giao thức HTTP/HTTPS được sử dụng cho các kết nối truyền thống hơn, và nhờ các thiết bị USB dongle, nó có thể hoạt động với các mạng tầm xa, công suất thấp như Zigbee, Z-Wave hoặc LoRaWAN. Bluetooth Low Energy (BLE) cho phép Raspberry Pi giao tiếp với các thiết bị định vị, cảm biến tiệm cận và thiết bị đeo được.

Để trực quan hóa luồng dữ liệu, một công cụ rất phổ biến trên Raspberry Pi là Node-RED, cung cấp các tính năng sau: Lập trình và kết nối dựa trên nútVí dụ, với công cụ này, bạn có thể đăng ký theo dõi một chủ đề MQTT, xử lý các yêu cầu đọc, lưu trữ chúng trong một cơ sở dữ liệu tạm thời như InfluxDB, và sau đó hiển thị chúng trên các bảng điều khiển tùy chỉnh bằng Grafana.

Nếu quy mô triển khai tăng lên, việc sử dụng nó sẽ rất hợp lý. Docker để đóng gói các dịch vụ IoT vào container. (Máy chủ MQTT, máy chủ web, Home Assistant, cơ sở dữ liệu, v.v.) và thậm chí cả các nền tảng như BalenaOS để quản lý một mạng lưới thiết bị Raspberry Pi phân tán theo địa lý, đơn giản hóa việc nâng cấp và bảo trì quy mô lớn.

Ứng dụng thực tiễn trong gia đình, nông nghiệp, công nghiệp và y tế

Tại nhà, Raspberry Pi cho phép bạn thiết lập bất cứ thứ gì, từ những thứ đơn giản nhất. Bảng điều khiển cho đèn, rèm và hệ thống sưởi bao gồm các hệ thống giám sát năng lượng và báo động với camera IP được kết nối và lưu trữ cục bộ, hoặc các trạm giám sát chất lượng không khí. Chúng ta bật tắt đèn, điều khiển bộ điều nhiệt, thiết lập các chế độ ban đêm hoặc nghỉ dưỡng, và mọi thứ đều được tập trung hóa.

Trong lĩnh vực nông nghiệp, Raspberry Pi hoàn toàn phù hợp với các dự án... Hệ thống tưới tiêu thông minh và nhà kính kết nốiCác cảm biến độ ẩm đất, nhiệt độ và ánh sáng liên tục cung cấp dữ liệu cho Raspberry Pi; dựa trên các quy tắc hoặc thậm chí là các mô hình dự đoán, nó sẽ mở hoặc đóng các van điện từ, kích hoạt hệ thống thông gió hoặc gửi cảnh báo nếu có bất kỳ điều gì bất thường. Với LoRaWAN, các khu vực đất rộng lớn có thể được phủ sóng mà không cần Wi-Fi ở khắp mọi nơi.

Trong cái gọi là Công nghiệp 4.0, Raspberry Pi có thể được sử dụng để Thu thập số liệu từ máy móc và bảng điện.Nó có thể gửi dữ liệu đến các hệ thống SCADA hoặc nền tảng phân tích và, với sự trợ giúp của các thư viện AI được tối ưu hóa cho ARM (TensorFlow Lite, PyTorch), thực hiện bảo trì dự đoán: bản thân Raspberry Pi sẽ phát hiện các mẫu bất thường dự báo sự cố, do đó tránh được thời gian ngừng hoạt động tốn kém hơn.

Trong lĩnh vực chăm sóc sức khỏe và nghiên cứu, năng lực của nó được tận dụng để xử lý dữ liệu nhạy cảm mà không cần đến đám mây bên ngoài.Điều này bao gồm các trạm giám sát môi trường địa phương (ví dụ: kiểm soát hạt trong phòng thí nghiệm), thiết bị ghi sinh học trong phòng khám hoặc phòng mổ, và các nền tảng nghiên cứu nơi thông tin được lưu trữ trên máy chủ do chính trung tâm kiểm soát.

Tất cả những điều này đều dựa trên cùng một tập hợp các thành phần: các giao thức đơn giản, một bo mạch giá rẻ nhưng có khả năng, phần mềm tự động hóa được bảo trì tốt và khả năng... Điều chỉnh mức độ phức tạp theo nhu cầu.từ một cảm biến duy nhất đến các hệ thống với hàng chục nút.

Các dòng Raspberry Pi và lựa chọn cho các dự án thông minh

Khi bạn đang cân nhắc một dự án thiết bị thông minh với Raspberry Pi, bạn phải quyết định Mẫu nào phù hợp nhất?Một thiết bị cảm biến đơn giản chạy bằng pin không giống với một máy chủ tự động hóa nhà thông minh có cơ sở dữ liệu, giao diện web và khả năng xử lý giọng nói.

Đối với các tác vụ rất nhẹ, chẳng hạn như đọc dữ liệu từ một hoặc hai cảm biến và gửi dữ liệu qua Wi-Fi hoặc UART, thì... Raspberry Pi Zero hoặc Zero W Chúng là quá đủ: chúng tiêu thụ rất ít điện năng, giá cả phải chăng và có thể lắp đặt ở hầu hết mọi nơi. Đối với bảng điều khiển cảm ứng gắn tường hoặc trung tâm nhà thông minh cao cấp, lựa chọn thường là Pi 4 hoặc Pi 5, cung cấp nhiều RAM hơn, CPU tốt hơn và tùy chọn sử dụng bộ nhớ SSD tốc độ cao (trong trường hợp của Pi 5, thậm chí là NVMe).

Các mô hình trung gian như Pi 3, 3 A+ và 3 B+ Chúng vẫn hoàn toàn phù hợp cho nhiều ứng dụng và thường có giá cả phải chăng hơn trên thị trường đồ cũ. Chúng vẫn giữ được kết nối Wi-Fi, Bluetooth và chân GPIO, vì vậy chúng tiếp tục hoạt động tốt như các máy chủ mỏng hoặc cổng kết nối.

Nếu bạn tập trung vào điều khiển thời gian thực với mức tiêu thụ điện năng cực thấp, dòng sản phẩm này có thể là lựa chọn phù hợp. Chip Raspberry Pi Pico và RP2Đây là các vi điều khiển chứ không phải là máy tính hoàn chỉnh. Trong nhiều dự án, chúng được kết hợp: một vi điều khiển loại ESP32 hoặc Pico xử lý việc đọc cảm biến và điều khiển cục bộ, trong khi một Raspberry Pi thông thường đóng vai trò là cổng kết nối và bộ não cấp cao.

Chìa khóa là phải hiểu rằng Raspberry Pi và vi điều khiển không cạnh tranh với nhau, mà bổ sung cho nhau.Vi điều khiển xử lý phần "phần cứng", trong khi Raspberry Pi tập trung điều khiển, lưu trữ lịch sử, cung cấp bảng điều khiển và có thể chạy các thuật toán phức tạp hơn hoặc thậm chí cả các mô hình trí tuệ nhân tạo.

An toàn và các phương pháp tốt nhất trong các dự án thông minh với Raspberry Pi

Bằng cách chuyển đổi Raspberry Pi thành... trung tâm điều khiển cho nhiều thiết bị thông minh, các bảo mật mạng gia đình Nó không còn là chi tiết nhỏ nhặt nữa mà trở nên vô cùng quan trọng. Một sơ suất nhỏ cũng có thể mở ra cánh cửa cho toàn bộ mạng lưới gia đình hoặc hệ thống công nghiệp của bạn.

Việc đầu tiên cần làm là bảo trì hệ điều hành và các gói phần mềm. cập nhật thường xuyênHệ điều hành Raspberry Pi OS và nhiều bản phân phối phần mềm tự động hóa nhà thông minh thường xuyên phát hành các bản vá bảo mật, và bạn nên áp dụng chúng. Ngoài ra, bạn cũng nên tắt các dịch vụ không sử dụng và thay đổi mật khẩu mặc định ngay lập tức.

Để truy cập từ xa, tốt nhất nên sử dụng SSH với xác thực khóa Thay vì chỉ sử dụng mật khẩu đơn giản. Trong trường hợp kết nối từ bên ngoài nhà, tốt nhất nên thiết lập VPN hoặc sử dụng các cơ chế truy cập an toàn do chính các nền tảng cung cấp (ví dụ: các dịch vụ Home Assistant chính thức) thay vì mở cổng một cách tùy tiện.

Trong lĩnh vực truyền thông IoT, việc kích hoạt là rất cần thiết. TLS cho MQTT và các giao thức khácĐể dữ liệu được mã hóa. Hơn nữa, nhiều chuyên gia khuyên nên tách mạng IoT khỏi phần còn lại của mạng gia đình bằng cách sử dụng VLAN, để trong trường hợp thiết bị bị xâm nhập, tác động sẽ được cách ly.

Cuối cùng, nếu Raspberry Pi liên tục ghi dữ liệu vào ổ đĩa (nhật ký, cơ sở dữ liệu, lịch sử cảm biến), thì đây là một ý tưởng hay. Hãy sử dụng ổ SSD thay vì thẻ nhớ microSD thông thường.Điều này làm giảm hiệu suất nhanh hơn nhiều. Nhờ đó, độ tin cậy lâu dài được tăng cường và khả năng xảy ra các lỗi nghiêm trọng ở trung tâm hệ thống thông minh của bạn.

Tóm lại, rõ ràng Raspberry Pi đã khẳng định vị thế là một trong những nền tảng cốt lõi của các thiết bị thông minh và IoT hiện đại: nó kết hợp mức giá cạnh tranh, tính linh hoạt cao, hệ sinh thái phần mềm hoàn thiện (Home Assistant, Domoticz, OpenHAB, Mycroft, Node-RED, Mosquitto, Grafana, Docker, BalenaOS và nhiều phần mềm khác) cùng khả năng hoạt động trong cả các dự án gia đình và các triển khai quy mô lớn trong nông nghiệp, công nghiệp hoặc y tế, mang lại sự cân bằng rất hấp dẫn giữa hiệu năng, chi phí, khả năng điều khiển cục bộ và quyền riêng tư.