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라즈베리 파이: 컴팩트한 성능이 최고의 선택인 이유

아직 라즈베리 파이가 무엇인지 모르시나요? 여기 1,250만 가지 이유가 있습니다.

이 프로젝트는 영국 라즈베리 재단의 공식 블로그 발표에 따르면 대학 교육과 기술 애호가(긱)를 위해 특별히 설계되었습니다. 그들은 기기 판매가 모든 기대를 초과했다고 말합니다. 1,250만 대의 라즈베리 파이 유닛이 판매되었습니다. 이 현상은 현재 소비자 기술과 병행합니다. 또한 얼마 전까지만 해도 대형 제조업체에서만 상상할 수 있었던 혁신을 가정 환경에 가져왔습니다.

하지만 잠깐, 라즈베리 파이가 무엇일까요? 어떤 모델들이 있을까요? 라즈베리 파이로 무엇을 할 수 있을까요? 가장 일반적인 용도는 무엇일까요? 이 모든 질문과 더 많은 내용에 다음 기사에서 답하겠습니다.

라즈베리 파이란 무엇인가?

라즈베리 파이(Raspberry Pi)는 저비용 컴퓨터 보드(SBC)이며, 신용카드 크기와 비슷한 소형 컴퓨터라고 할 수 있습니다. 2011년 영국 케임브리지 대학의 라즈베리 파이 재단에서 개발했으며, 주된 목적은 학교 컴퓨터 교육 자극이었습니다. 다만 2012년까지 공개 판매는 시작되지 않았습니다.

개념은 모든 액세서리를 제거해도 필수 작동에 영향을 주지 않는 베어본 컴퓨터입니다. 일반적인 컴퓨터에 필요한 여러 필수 부품을 지원하는 보드로 구성되어 컴퓨터처럼 동작할 수 있습니다.

라즈베리 파이는 내부에 필수적인 연산 능력을 훨씬 축소된 크기에 담은 작은 경이로 정의됩니다. 일상적인 여러 작업을 놀랍도록 수행할 수 있습니다. 또한 이 제품은 세계에서 세 번째로 많이 팔리는 컴퓨터 브랜드입니다.

라즈베리 파이를 TV와 키보드, 마우스에 연결하면 코딩을 배우거나 전자 프로젝트를 구축할 수 있습니다. 이를 위해 만들어졌으며, 데스크톱 PC가 하는 많은 일(스프레드시트, 워드 프로세싱, 인터넷 검색, 게임 플레이)도 할 수 있습니다. 고화질 비디오 재생도 가능합니다. 라즈베리 파이는 전 세계 성인과 어린이가 프로그래밍과 디지털 메이킹을 배우는 데 사용되고 있습니다.

라즈베리 파이: 컴팩트한 성능이 최고의 선택인 이유

1.1 라즈베리 파이의 간략한 역사

이 프로젝트는 주로 2006년에 구상되었지만 2012년 2월까지 출시되지 않았습니다. 케임브리지 대학의 작은 그룹에서 개발되었으며, 가장 중요한 임무는 어린이들에게 컴퓨터 과학 교육을 장려하는 것입니다.

라즈베리 파이는 전자공학과 프로그래밍을 배우기 위한 훌륭한 도구입니다. 이 멋진 도구의 초기 설계는 마이크로컨트롤러 Atmel ATmega644를 기반으로 했습니다. 2009년 5월, 라즈베리 파이 재단이 영국 케임브리지셔 사우스 칼데코트에서 자선 단체로 설립되었으며, 영국 웨일스 자선위원회 규제를 받습니다.

라즈베리 파이 재단은 한 가지 주요 목적을 염두에 두고 생겼습니다: 어린이들의 컴퓨터 사용, 교육, 이해 발전. 가장 중요한 아이디어는 어린이들이 두려움 없이 사용할 수 있는 휴대용이자 더 저렴한 컴퓨터를 만드는 것이었습니다. 그들의 마음을 열고 "열어서 어떻게 작동하는지 보자"라는 윤리를 가르치기 위함이었습니다.

프로젝트 이데올로그, 데이비드 브라벤(David Braven).

전 비디오 게임 개발자는 가장 중요한 목표가 어린이들이 컴퓨터 기본 작동을 재미있고 스스로 기기를 개발하고 확장하면서 이해할 수 있게 하는 것이라고 확신합니다.

재단 공동 설립자는 브로드컴(Broadcom) 전 직원인 에번 업턴(Eben Upton)으로, 라즈베리 파이 소프트웨어와 하드웨어 아키텍처를 담당했습니다. 에번 업턴은 학계 교수들과 컴퓨터 애호가 그룹에 연락해 1981년 에이콘 BBC 마이크로컴퓨터처럼 어린이들이 컴퓨터 과학을 배우도록 장려하는 것이 주 목적인 컴퓨터를 만들었습니다.

재단은 ARM 아키텍처용 배포판인 라즈비안(Raspbian, 데비안 파생), RISC OS, 아치 리눅스(Arch Linux)를 지원합니다. 주로 파이썬 프로그래밍 언어 학습을 장려하며 타이니 베이직(Tiny BASIC), C, 펄(Perl) 같은 다른 언어도 지원합니다.

라즈베리 파이의 사양은? 또는 라즈베리 파이의 설계는?

라즈베리 파이의 주요 설계에는 다음이 포함됩니다:

라즈베리 파이: 컴팩트한 성능이 최고의 선택인 이유

현재 라즈베리 파이 모델 A와 모델 B, 2가지 모델이 있습니다.

첫 번째 모델 A는 모델 B와 달리 USB 포트가 1개뿐이고 이더넷 컨트롤러가 없으며, 다른 모델의 512MB에 비해 256MB RAM을 가지고 있고, 당연히 모델 B보다 저렴합니다. 모델 A에 RJ45 포트가 없지만 사용자가 제공하는 USB-이더넷 어댑터로 네트워크에 연결할 수 있습니다.

라즈베리 파이 내부의 프로세서는 멀티태스크 프로세서 브로드컴 BCM2835 시스템온칩(SoC)입니다. PC나 노트북 프로세서와 다른 점은 SoC 설계뿐만 아니라 ARM으로 알려진 추가 명령어 세트 아키텍처를 사용한다는 점입니다. 이는 시스템 대부분을 의미합니다.

CPU는 부동소수점 유닛이 있는 ARM1176JZFS를 포함하며, 700MHz로 작동하고 '터보(TURBO)' 모드에서 1GHz 오버클럭을 지원해 보드 수명 단축이나 보증 상실 없이 SoC 성능을 높입니다. CPU는 ARM 아키텍처 버전 6을 기반으로 하며, 우분투를 포함한 많은 리눅스 배포판에서 지원하지 않습니다.

사용된 GPU는 듀얼 코어 비디오코어 IV 멀티미디어 코프로세서입니다. H.264를 사용해 최대 40MBits/s로 블루레이 품질 콘텐츠 이동이 가능합니다. OpenGL ES 2.0과 OpenVG 라이브러리를 지원하는 3D 커널을 가집니다. 1080p30 디코딩이 가능합니다.

RAM은 512MB SDRAM(모델 B 기준).

단일 모듈이 일반 모드에서 400MHz, '터보' 버전에서 600MHz로 작동합니다.

라즈베리 파이에는 전통적인 하드 드라이브가 없습니다. SD 메모리 리더/슬롯이 있으며, 안정적인 상태의 저장 시스템입니다. 시스템 부팅은 SD 카드 자체에서 이루어지므로 운영체제 전체를 담아야 하므로 카드는 최소 2GB 용량이어야 모든 필수 파일을 저장할 수 있습니다.

공식 라즈베리 파이 스토어에서 운영체제가 사전 로드된 SD 카드를 구매할 수 있습니다. 초기 SD 부팅 후 USB로 일부 디스크 장치의 저장소로 작업할 수 있습니다. 그렇지 않으면 S.O.를 시작하기 위해 카드에 운영체제를 설치해야 작업할 수 있습니다. 초기 SD 부팅 후 USB로 일부 디스크 장치의 저장소로 작업할 수 있습니다.

비디오 출력을 위해 라즈베리 파이는 RCA 또는 컴포지트 비디오 커넥터(PAL 및 NTSC), HDMI 커넥터(개정 1.3 및 1.4), LCD 패널용 DSI 인터페이스를 가집니다. 라즈베리 파이의 최종 비디오 출력은 디스플레이 시리얼 인터페이스(DSI)로, 태블릿과 스마트폰의 평면 스크린 모니터에 사용됩니다.

오디오 출력의 경우 HDMI 자체 외에 3.5mm 잭 오디오가 있습니다.

라즈베리 파이의 HDMI 포트를 사용하는 경우, 오디오 확보는 간단합니다. 제대로 구성되면 HDMI 포트가 비디오 신호와 오디오 신호 모두를 전달합니다. 화면에 단일 케이블 연결만으로 비디오와 오디오를 모두 얻을 수 있습니다. 디스플레이에 HDMI 입력이 없으면 잭 오디오 출력을 사용해야 합니다.

SMSC의 통합 lan9512-JZX에 연결된 RJ-45 커넥터로 10/100Mbps 연결을 제공합니다.

라우터를 거치지 않고 라즈베리 파이를 PC에 직접 연결할 수 있습니다. 두 장비를 크로스오버 케이블 없이 RJ45 케이블로 직접 연결하면 됩니다. 네트워크 커넥터에 자동 MDI(auto-MDI) 기능이 있어 자동으로 스스로 재구성되기 때문입니다.

보드에 온/오프 버튼이 없어 표준 5V 마이크로 USB 커넥터로 전원이 공급됩니다. 보드 소비 전류는 700mA(3.5W)입니다. 스마트폰용으로 설계된 많은 충전기가 라즈베리 파이와 작동하지만, 모두는 아닙니다. 일부는 최대 500mA만 제공하고, 라즈베리 파이는 대부분 마이크로 USB 장치보다 더 많은 전력을 소비해 작동하려면 최소 700mA가 필요합니다.

ARM vs x86

1980년대 후반 에이콘 컴퓨터(Acorn Computers)에서 개발된 ARM 아키텍처는 데스크톱 컴퓨터 세계에서는 상대적으로 덜 알려져 있습니다. 돋보이는 곳은 모바일 기기입니다. 주머니 속 전화기 안에 ARM 기반 서비스 코어가 숨어 있을 게 거의 확실합니다.

ARM 기반 BCM2835는 라즈베리 파이가 온보드 마이크로 USB 포트로 공급되는 5V 1A 전원만으로 작동할 수 있는 비결입니다. 또한 기기에 방열판이 없는 이유이기도 합니다. 칩의 낮은 전력 소비는 가장 복잡한 처리 작업 중에도 잔여 열이 거의 없음을 의미합니다.

하지만 이 모든 것은 라즈베리 파이가 기존 PC 소프트웨어와 호환되지 않음을 의미합니다. 데스크톱과 노트북용 대부분 소프트웨어는 AMD, 인텔, VIA 같은 프로세서에 있는 x86 명령어 세트 아키텍처를 염두에 두고 만들어졌습니다.

BCM2835는 ARM11로 알려진 ARM 프로세서 설계 세대를 사용하며, ARMv6로 알려진 명령어 세트 아키텍처 버전을 중심으로 설계되었습니다. ARMv6이 가볍고 견고한 아키텍처이지만, ARM 코텍스(ARM Cortex) 프로세서 제품군이 사용하는 더 진보한 아키텍처인 ARMv7이라는 경쟁자가 있습니다. ARMv7용으로 개발된 소프트웨어는 x86용으로 설계된 소프트웨어처럼 불행히도 라즈베리 파이의 BCM2835와 호환되지 않지만, 개발자들이 보통 소프트웨어를 변환해 맞출 수 있습니다.

지원 운영체제

크기와 비용 외에 라즈베리 파이와 데스크톱 PC 또는 노트북의 또 다른 중요한 차이점은 사용하는 운영체제(컴퓨터를 제어하는 소프트웨어)입니다.

오늘날 사용 가능한 대부분 PC와 노트북은 마이크로소프트 윈도우나 애플 OS X 중 하나로 작동합니다. 두 플랫폼 모두 독점 기술로 만들어진 조용한 환경에서 폐쇄 소스입니다. 소스 코드의 성격(시스템에 무엇을 할지 지시하는 컴퓨터 언어의 레시피) 때문에 봉인된 소스로 알려져 있습니다. 폐쇄 소스 소프트웨어에서 이 레시피는 엄격히 비밀로 유지됩니다. 사용자는 완전한 소프트웨어를 얻을 수 있지만 어떻게 만들어졌는지 볼 수는 없습니다.

반면 라즈베리 파이는 GNU/리눅스 운영체제를 실행하도록 설계되었습니다. 윈도우나 OS X와 달리 리눅스는 오픈소스입니다. 운영체제 소스 코드를 완전히 다운로드해 원하는 변경사항을 적용할 수 있습니다. 아무것도 숨겨지지 않고 모든 변경사항이 공개됩니다. 이 오픈소스 개발 정신은 리눅스가 라즈베리 파이에서 빠르게 작동하도록 수정되게 했으며, 이 과정을 이식성(portability)이라고 합니다.

데비안, 페도라 리믹스, 아치 리눅스 등 여러 리눅스 버전이 라즈베리 파이의 BCM2835 칩에서 작동하도록 구현되었습니다. 각 배포판은 서로 다른 요구사항을 충족하지만 공통점이 있습니다: 오픈소스. 또한 모두 호환됩니다. 데비안 시스템에서 작성된 소프트웨어는 아치 리눅스 시스템에서도 완벽하게 작동하고 그 반대도 마찬가지입니다.

1.2 라즈베리 파이 1 모델 A와 모델 B

모델 A는 라즈베리 파이 1 프로토타입의 저가 버전과 다릅니다. 512MB RAM, 단일 USB 포트, 각 40개 GPIO 핀, 이더넷 포트 없음. 모델 B는 라즈베리 파이 1의 고급 프로토타입일 수 있습니다. 512MB RAM과 40개 GPIO 핀을 모델 A와 공유하지만, 4개 USB 포트와 이더넷 포트라는 큰 차이가 있습니다. 작은 크기, 저비용, 적은 전력 소비로 모델 A와 B는 프로젝트 통합에 훌륭합니다.

라즈베리 파이 2 모델 B

라즈베리 파이 2 모델 B는 이 아름다운 컴퓨터 보드의 2세대입니다. 파이 2 모델 B는 파이 1 모델 B와 많은 유사점이 있으며, 덜 최근 버전은 900MHz ARM 코텍스-A7 쿼드코어 CPU를 사용하고 512MB RAM을 가졌습니다. 파이 2 모델은 900MHz CPU 코텍스-A53과 1GB RAM으로 교체되었습니다.

라즈베리 파이 3 모델 B

라즈베리 파이 3 모델 B는 라즈베리 파이 조직에서 공개된 가장 진보된 모델로 올해 3월 출시되었습니다. ARM 코텍스-A53 CPU지만 1.4GHz 64비트 4코어 발전, 1GB RAM, 더 빠른 듀얼밴드 802.11 b/g/n/a 무선 LAN, 블루투스 4.2, 300MBit/s 이더넷으로 현저히 빠릅니다.

라즈베리 파이 제로(Zero)

라즈베리 파이 제로는 구매 가능한 가장 작은 모델로, 다른 라즈베리 파이 모델의 절반 크기입니다. 파이 제로는 싱글코어 1GHz CPU를 가지며, 많은 모델처럼 512MB RAM, 미니 HDMI 포트, 온더고(On-The-Go) USB 포트, 카메라 커넥터를 가집니다. 내장 무선 LAN 802.11n과 블루투스 4.1도 탑재했습니다.

라즈베리 파이 제로는 초소형 미니 컴퓨터로, 저비용과 최소 전력 소비, 매우 저렴한 가격으로, 65mm x 30mm의 작은 크기에 라즈베리 파이의 성능을 담았다고 할 수 있습니다.

제품 SoC 속도 RAM USB 포트 이더넷 무선/블루투스
라즈베리 파이 1 모델 A BCM2835 700MHz 512MB 1 아니오 아니오
라즈베리 파이 1 모델 B BCM2835 700MHz 512MB 4 예 아니오
라즈베리 파이 2 모델 B BCM2836/7 900MHz 1GB 4 예 아니오
라즈베리 파이 3 모델 B BCM2837 1400MHz 1GB 4 예 예
라즈베리 파이 제로 BCM2835 1000MHz 512MB 1 아니오 예

라즈베리 파이 프로젝트

라즈베리 파이: 컴팩트한 성능이 최고의 선택인 이유

라즈베리 파이의 중요한 성공 중 하나는 그 뒤에 있는 거대한 개발 커뮤니티입니다. 분야의 선구자로서 저비용, 작은 크기, 공식 지원 덕분에 컴퓨터 과학과 프로그래밍 기반 과학 프로젝트를 배우고 실험하고 개발하려는 많은 사람들의 사랑을 받고 있습니다.

수천 명의 아마추어 프로그래머, 학생, 전문가 아이디어를 구현하는 데 도움을 줄 수 있는 하드웨어입니다. 정기적으로 새로운 용도, 무관심 프로젝트, 매우 활발하고 열정적인 커뮤니티의 무료 지원이 있습니다. 사용자들은 미디어 센터(풀 HD 비디오 재생), 콘솔 에뮬레이터나 고전 아케이드 머신 실행, NAS 구축, 퀘이크 3 같은 타이틀이나 마인크래프트 개조 버전 플레이, 로봇 공학, 홈 오토메이션 프로젝트 등에 사용하고, 물론 프로그래밍에도 명확히 사용합니다. 인터넷에는 의문점을 해결할 문서와 사용자들이 가득합니다.

많은 라즈베리 파이 사용자들이 상상력을 자유롭게 발휘해 수많은 흥미로운 프로젝트를 선보였습니다. 그중 일부를 나중에 다루고, 가장 일반적인 용도도 자세히 설명하겠습니다.

2.1 라즈베리 파이와 디지털 전자공학

라즈베리 파이의 큰 이점 중 하나는 사용자가 프로그래밍해 제어할 수 있는 GPIO 포트, 입출력 포트입니다. LED 디스플레이, LCD, 릴레이, 다이오드 등 실용적인 디지털 전자공학을 위한 모든 종류의 장치를 연결할 수 있습니다.

라즈베리 파이: 컴팩트한 성능이 최고의 선택인 이유

라즈베리 파이 GPIO 포트를 프로그래밍하는 가장 많이 사용되고 순수한 방법 중 하나는 QT 크리에이터(QT Creator)를 통한 것입니다. QT는 명령줄 도구와 서버 콘솔 같은 그래픽 사용자 인터페이스가 있는 애플리케이션 개발에 널리 사용되는 멀티플랫폼 라이브러리입니다. 하지만 그래픽 인터페이스가 필요하지 않다면 파이썬으로 직접 GPIO 포트를 제어할 수도 있습니다. GPIO 포트 제어를 위한 파이썬 라이브러리가 라즈비안 운영체제에 사전 설치되어 있습니다.

웹 서버와 NAS

라즈베리 파이의 낮은 소비 전력과 가격은 가정용 NAS 구축에 이상적인 장치입니다. 이 기능을 위해 특별히 만들어진 제품의 성능은 아니지만, 로컬 네트워크의 파일 중앙화에 완벽히 기능하는 솔루션을 제공합니다. 라즈베리의 OS에 삼바 서버를 설치하고 구성하고, 폴더를 만들고 사용자 권한을 부여하면 라즈베리가 파일 공유와 관리를 위해 준비됩니다. 이를 위해 라즈베리에 외부 USB 디스크 저장소를 연결합니다.

다른 컴퓨터처럼 웹 서버로 작동하도록 설정할 수도 있으며, 작은 크기와 낮은 전력 소비로 하루 종일 실행하기에 이상적입니다. 워드프레스(WordPress) 설치도 가능합니다.

2.2 라즈베리 파이를 멀티미디어 센터로 사용하는 방법

라즈베리 파이의 가장 대중적이고 널리 퍼진 용도는 멀티미디어 센터로 사용하는 것입니다. 부분적으로 XBMC와 그 사용 및 설치 용이성 덕분입니다. 이 프로젝트에 대해 이야기하기 전에 XBMC가 무엇인지 간단히 언급하겠습니다.

XBMC('Xbox Media Center'로도 알려짐)는 GNU/GPL 라이선스 하의 멀티플랫폼 엔터테인먼트 멀티미디어 센터입니다. 처음에는 Xbox 게임 콘솔 1세대를 위해 만들어졌습니다. 하지만 XBMC 개발팀이 리눅스, 맥 OS X(레오파드, 타이거, 애플 TV), 마이크로소프트 윈도우, 오우야 콘솔에서 네이티브로 실행되도록 제품을 허용했습니다.

XBMC는 다양한 멀티미디어 형식을 지원하며 재생목록, 오디오 시각화, 슬라이드쇼, 날씨 보고서, 플러그인 추가 기능을 포함합니다. 파이썬 기반 플러그인 시스템을 통해 TV 프로그램 가이드, 유튜브, 온라인 지원, 고급 영화, 팟캐스트 같은 기능을 애드온으로 포함해 확장 가능합니다. XBMC는 GNU 라이선스 하에 배포되는 모음집으로, 여가 시간에 자원봉사자들만 개발하는 취미 프로젝트입니다. 마이크로소프트나 다른 벤더가 제작, 승인, 보증하지 않습니다.

리눅스에서 실행이 허용되므로 XBMC는 라즈베리 파이의 모든 OS와 배포판에서 사용할 수 있습니다.

흥미로운 점은 XBMC를 직접 추가 어려움 없이 로드하도록 수정되고 커스터마이징된 세 가지 배포판이 있다는 것입니다. 마치 전용 미디어 센터를 구매한 것처럼 말입니다. 세 배포판은 오픈일렉(Openelec), 라즈비엠씨(Raspbmc), 크시비안(Xbian)입니다. 세 가지 모두 매우 유사하고 같은 목적을 위해 라즈베리를 XMBC를 사용한 멀티미디어 서버로 활용합니다. 세 필수 배포판 중 어느 것도 라즈비안 같은 그래픽 환경은 없지만 XBMC 환경을 사용합니다.

이 라즈베리 배포판들은 HDMI CEC 프로토콜(가전 제어)을 사전 설치해 제공합니다. AV 링크 표준을 사용해 같은 HDMI 케이블을 통해 리모컨 기능을 허용하는 프로토콜입니다. 단일 라인의 양방향 직렬 버스이며 HDMI 1.0 사양에 정의되어 있습니다. TV가 지원하면(대부분 최신 TV가 지원), 마우스나 키보드 없이 TV 리모컨으로 라즈베리 파이를 제어할 수 있습니다.

오픈소스이기 때문에 이 프로젝트 뒤의 커뮤니티가 지속적으로 플러그인과 애드온을 개발해 온라인 TV 시청, 유튜브 비디오 시청, P2P 서버, 멀티미디어 파일의 커버와 정보 다운로드 스크래퍼 같은 새 기능을 추가합니다.

라즈베리 파이 핀아웃(Pinout)

핀 할당 또는 핀아웃!

이 GPIO 핀 할당 가이드는 라즈베리 파이 GPIO 핀의 빠르고 대화형 참고서이자 라즈베리 파이의 GPIO 인터페이스에 대한 상세 가이드입니다.

라즈베리 파이: 컴팩트한 성능이 최고의 선택인 이유

라즈베리 파이 vs 아두이노

라즈베리 파이: 컴팩트한 성능이 최고의 선택인 이유

이 비교에서 주요 차이점을 나타내겠습니다. 각 보드마다 목적이 있음을 명심해야 합니다. 처리 속도, 가격, 성능, 프로그래밍 용이성 등이 이 기사에서 논의될 매개변수입니다. 목적은 어느 것이 더 나은지 보는 것이 아니라, 여러분의 애플리케이션에 무엇이 가장 적합한지 아는 것입니다. 이를 위해 이미 두 플랫폼으로 여러 프로젝트를 수행한 경험을 바탕으로 하겠습니다. 또한 아두이노 모델 우노 R3와 라즈베리 파이 3에 대해 이야기할 것임을 고려해야 합니다.

4.1 처리

아두이노 우노: 아두이노 프로세서는 20 MIPS(초당 백만 명령어)로 실행되는 ATmega328P입니다. 8비트 AVR RISC 아키텍처, 하버드 타입. 대부분 명령어가 단일 연산 사이클에 수행됩니다. 아두이노 설정에는 16MHz 공진자가 있습니다.

라즈베리 파이: 라즈베리 파이 3 프로세서는 BCM2837 코텍스 A7입니다. 고성능 저전력 ARM 아키텍처 타입 쿼드코어, 1.2GHz로 실행됩니다.

아두이노 vs 라즈베리 파이: 처리 성능이 중요한 작업에서는 라즈베리 파이가 우세합니다.

4.2 프로토콜 및 주변기기

아두이노 우노: UART, I2C, SPI, GPIO, PWM, ADC, 비교기 인터럽트.

라즈베리 파이: UART, I2C, SPI, GPIO, PWM, USB, 이더넷, 와이파이, HDMI.

아두이노 vs 라즈베리 파이: 그래픽 인터페이스 배포, 와이파이 통신, USB 웹캠 조작 능력이 필요하다면 라즈베리 파이가 최선입니다. I2C 센서에서 데이터 읽기, SPI 메모리에 쓰기, UART를 통한 GPS 또는 GSM 통신 모듈 제어만 필요하다면 아두이노가 최선입니다. 비교 포인트로 아두이노 하드웨어가 레벨 애플리케이션에 더 낫다고 보는 이유는 데이터를 컴퓨터로 보내 처리하거나 표시할 수 있기 때문입니다.

4.3 비용 및 시작

라즈베리 파이 vs 아두이노: 아두이노 우노가 의심할 여지 없이 아두이노가 라즈베리 파이보다 저렴합니다. 현재 시장에 많은 애플리케이션이 여전히 필요하고 특정 요구사항이 있습니다. 타이머, 센서 데이터 읽기, 제어 사이클 실행 비교 등. 더 저렴한 애플리케이션으로 시스템을 설계해 제품을 판매하려는 척하는 것은 이점입니다.

4.4 개발 환경

아두이노 우노: 아두이노의 그래픽 개발 환경(GDE)은 매우 제한적입니다. 프로그래밍 인터페이스, 검증 버튼, 사실상 로드 버튼 외에는 아무것도 없습니다. 시리얼 터미널과 새 GDE의 시리얼 플롯(시리얼 포트 데이터 그래프)도 있습니다. 아무것도 구성하거나 시스템 디버깅을 수행할 가능성 없이 이 모든 것이 있습니다. 광범위한 프로그램을 개발한 사람들에게 이 GDE에서 작업하는 것은 지루한 일입니다. 대안으로 별도 GDE를 사용할 수 있지만, 이미 아두이노의 일반적인 아이디어를 벗어납니다.

라즈베리 파이: 라즈베리 파이는 많은 프로그램과 프로그래밍 언어와 호환됩니다. C++과 파이썬으로 프로그래밍할 수 있다는 것만으로도 상당한 이점입니다. 또한 크로스 컴파일, 이클립스(Eclipse)나 QT 같은 IDE 설치 가능. 이를 통해 반전문가 환경의 모든 도구를 갖출 수 있습니다. 운영체제 프로그래밍 라이브러리(인공지능 비전용 OpenCV 등)에 접근할 수 있다는 건 말할 것도 없습니다.

아두이노 vs 라즈베리 파이: 라즈베리 파이가 더 다양하고 완전한 환경을 가집니다.

4.5 결론

아두이노는 마이크로컨트롤러 마더보드입니다. 마이크로컨트롤러는 한 번에 하나의 프로그램을 반복해서 실행할 수 있는 단순한 컴퓨터입니다. 사용이 매우 간단합니다.

라즈베리 파이는 보통 리눅스 운영체제를 가진 범용 컴퓨터로, 여러 프로그램을 실행합니다. 아두이노보다 사용이 더 복잡합니다.

여러 기능을 동시에 수행하는 프로젝트, 쉬운 인터넷 접근, 미디어 접근성이 필요하다면 라즈베리 파이 3가 적합합니다.

센서에서 쉽게 읽기만 하고, 센서 데이터를 기반으로 몇 가지 출력만 하고, 다른 기계 부품과 빠르게 통신하고, 거의 설치 없이 빠른 시작을 원한다면 아두이노 우노가 적합합니다.

라즈베리 파이 용도

5.1 라즈베리 파이 카메라

라즈베리 파이 카메라는 라즈베리 파이용으로 맞춤 설계된 고품질 800만 화소 소니 IMX219 이미지 센서 애드온 보드로, 고정 초점 렌즈를 탑재했습니다. 3280 x 2464 픽셀 정적 이미지 촬영이 가능하며, 1080p30, 720p60, 640x480p90 비디오도 지원합니다.

또한 카메라 모듈은 고사양으로 기본 USB 웹캠보다 훨씬 품질이 좋습니다. 기능이 풍부한 펌웨어가 라즈베리 파이 SOC의 비디오코어 GPU 파워를 완전히 활용해 1080p 비디오 30fps, 720p 60fps, VGA 해상도(640x480) 90fps 녹화가 가능합니다. 슬로우 모션 재생에 완벽합니다.

5.2 라즈베리 파이 컴퓨터

데스크톱 컴퓨터는 요즘 특히 가정에서 사라져가는 품종입니다. 강력한 노트북과 편리한 태블릿의 등장으로 많은 사람들이 집 공간을 차지하거나 먼지 쌓이는 전용 책상 컴퓨터를 필요로 하지 않습니다.

좋은 데스크톱 컴퓨터는 특히 업무 관련 작업에 도움이 될 수 있지만, 많은 사람들에게 공간은 프리미엄입니다. 신용카드 크기의 라즈베리 파이보다 나은 컴퓨터가 있을까요?

하지만 라즈베리 파이를 데스크톱 PC로 사용할 수 있을까요?

아마 이미 앞서 설명한 대로 미디어 센터와 레트로 게임 스테이션 구축을 시도해 보셨을 겁니다. 어쩌면 데스크톱 PC가 더 이상 목적에 맞지 않을 수도 있습니다.

어쨌든 라즈베리 파이 3(최신일수록 더 좋음!)은 기본 생산성 목적을 위한 이상적인 데스크톱 대체재가 됩니다.

데스크톱 PC를 활용하려면 라즈베리 파이에 많은 조정이 필요합니다. 첫 번째 도전은 매일 사용하던 구글 앱 대부분을 없애는 것입니다.

구글 독스(Google Docs)를 열면 느려집니다.

브라우저가 "이 버전의 사파리는 더 이상 지원되지 않습니다"라는 메시지로 알립니다. 구글 독스는 작동하고, 잠시 후 문서 생성과 편집이 가능합니다. 하지만 곧 몇 가지 문제가 있음을 깨닫게 됩니다.

구글 독스가 최상이라도 버튼 클릭과 화면상 문자 출현 사이에 미미하지만 여전히 중요한 지연이 있었습니다. 모든 게 보통 작동하지만 결국 이 끝없는 사소한 지연들이 귀찮아져 구글 독스 사용을 중단하기로 결정하게 됩니다.

물론 리브레오피스(LibreOffice)가 있는데, 문제없이 작동하고 구글 독스와 동등하거나 더 낫습니다. 좋은 워드 프로세서만 원한다면 구글 독스를 쓸 이유가 없습니다.

또한 리브레오피스를 언급했는데, 워드 프로세싱, 스프레드시트 편집기, 프레젠테이션 등이 있습니다. 이것들은 파이 3에서 완벽하게 잘 작동합니다. 리브레오피스로 전환해 라이터(Writer)를 사용하면 완벽하게 잘 작동함을 알 수 있습니다. 시작할 때 약간의 지연만 보일 뿐입니다.

구글 독스를 제거하면 지메일(Gmail)도 가벼워져 완벽하게 편안하게 사용할 수 있습니다.

크로미엄(Chromium, 크롬 기반 오픈소스 브라우저)은 파이 터미널에서 다운로드하고 설치하기 꽤 간단합니다.

지메일, 독스, 드라이브 모두 크로미엄에서 매우 잘 작동합니다. 리브레오피스가 크로미엄에서도 독스보다 빠르지만, 모든 문서를 어떤 기기에서든 사용할 수 있는 편의성을 가질 수 있습니다.

크로미엄은 탐색도 더 쉽게 만듭니다. 자바스크립트가 많은 사이트도 꽤 빠르고, 충돌하지 않으며, 탐색하기 쉽습니다. 분명히 1000달러 노트북보다는 느리지만, 크로미엄이 일상 사용에 완벽히 수용 가능함을 알게 될 것입니다.

스크립트 차단기가 있는 아이스위즐(Iceweasel)보다는 조금 느릴 수 있지만 사이트를 망가뜨리지 않는다는 장점이 있습니다.

크로미엄과 아이스위즐 중 하나만 사용해도 됩니다. 하지만 아이스위즐과 에피파니(Epiphany)를 동시에 실행해도 문제는 없습니다. 둘을 동시에 사용하려 할 때(구글 독스와 지메일 사이에 5개 탭) 1GB 메모리가 차면서 컴퓨터가 10~20초간 멈춥니다. 즉, 크로미엄이 메모리를 많이 소비합니다.

결론적으로, 일하는 방식을 개선하기 위한 조정과 공식 운영체제 라즈비안 OS에 대한 사소한 조정을 기꺼이 감수한다면, 35달러 컴퓨터로도 작업할 수 있습니다.

1000달러 노트북만큼 편안하지는 않겠지만, 지금까지 파이로 할 수 있는 PC에 가장 가깝습니다. 어떻게 보든 말입니다.

전기 5볼트 2암페어로 모든 것이 작동한다는 걸 잊은 채, PC가 최대 250와트를 소비하는 저전력 소비입니다. 물론 모니터 소비도 추가해야 하지만, 최신 LED 화면으로는 그리 많지 않습니다.

라즈베리 파이: 컴팩트한 성능이 최고의 선택인 이유

5.3 라즈베리 파이와 안드로이드

이제 라즈베리 파이에 안드로이드 8.1을 사용할 수 있습니다.

라즈베리 파이는 오늘날 품질-가격 면에서 최고의 미니 컴퓨터입니다. 셋톱 박스, 스마트폰, 태블릿 컴퓨터를 위한 자유롭고 오픈소스 운영체제로, 안드로이드 모바일 플랫폼 기반입니다. 여러 운영체제 중 선택할 수 있지만, 사용자 제한 중 하나는 라즈베리 파이에 설치할 공식 안드로이드 운영체제가 없다는 것입니다. 하지만 이제 라이나지OS(LineageOS) 덕분에 이 문제가 끝났습니다. 안전한 순간을 기다리세요. "라이나지가 무엇인가요?"라고 물어보실 겁니다.

라즈베리 파이의 소프트웨어 관련 심각한 제한을 해결하기 위해 라즈베리 파이 3용 최초의 비공식 라이나지OS 이미지가 공개되었습니다. 이 이미지로 이 미니 컴퓨터에 안드로이드 8.1 오레오(Oreo)를 설치해 구글 모바일 운영체제와 모든 앱을 이 기기에서 사용할 수 있게 되었습니다.

라즈베리 파이 3에서 이 이미지를 작동시키려면 다운로드 파일 크기가 약 300메가바이트지만, 압축 해제하면 4.3GB 이미지가 나오므로 최소 8GB 마이크로 SD가 필요합니다.

설치는 다른 라즈베리 파이 이미지와 동일합니다.

다운로드하고 압축 해제한 라이나지OS를 'Win32 Disk Imager' 같은 도구로 마이크로 SD에 복사해 카드를 준비하고 미니 컴퓨터를 시작합니다. 라이나지OS를 복사하면 라즈베리 파이에 삽입하고 작업 준비가 됩니다.

현재 개발자는 고급 사용자용 이미지라고 경고합니다. 또한 첫 버전이라 라이나지OS 15.1 기반에 구글 소프트웨어 렌더링 이미지, 스위프트셰이더(SwiftShader) 이미지를 사용하므로 오류가 포함될 수 있습니다. 개발자는 프로덕션 팀이나 멀티미디어 기기용으로는 추천하지 않지만, 점차 점점 더 안정적으로 만들어 자연스럽고 자유로운 대안으로 자리잡아 라즈베리 파이에서 안드로이드를 사용할 수 있게 할 것입니다.

라즈베리 파이: 컴팩트한 성능이 최고의 선택인 이유

결론

라즈베리 파이는 처리 능력, 저비용, 적은 전력 소비 덕분에 컴퓨터 프로그래밍 학습을 시작하기에 훌륭한 옵션입니다. 이 훌륭한 컴퓨터 보드로 무한한 학술 프로젝트, 전자 프로젝트, 일부 레트로 게임을 달성할 수 있습니다. 개인 컴퓨터가 내부에서 어떻게 작동하는지 아는 것은 초보자와 가장 경험 많은 프로그래머 모두에게 도움이 됩니다. 컴퓨터 보드와 제공하는 모든 서비스에 대해 더 알아보려면 저희 웹사이트를 방문해 모든 서비스를 발견해 보세요.

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