Două plăci de bază domină lumea electronică a pasionaților de robotică: Arduino și Raspberry Pi. Ambele pot fi găsite în atelierele electroniștilor și pasionaților de robotică din întreaga lume. Pentru juniorii în domeniu, aceste plăci ar putea părea similare, pentru că ambele sunt plăci de circuite cu rezistențe, conectori și pini de intrare/ ieșire.

Dar, la o privire mai atentă, Arduino și Raspberry Pi diferă unul de altul atât în arhitectură, cât și în scopul pentru care au fost create. Arduino, de exemplu, conține un microcontroler, ceea ce înseamnă că excelează în controlul dispozitivelor mici precum senzorii, motoarele și luminile. Raspberry Pi în schimb conține un microprocesor, adică un fel de computer cu propriul său sistem de operare și este destinat să fie folosit în acest sens. Dar, mult mai pe larg despre diferențele dintre Arduino și Raspberry Pi vom povesti în cele ce urmează.

Ce este Raspberry Pi?

Prima generație Raspberry Pi a intrat pe piață în 2012 și a fost concepută ca un instrument educațional care ar putea ajuta copiii să învețe programare. De atunci, inventatori amatori din întreaga lume încorporează Raspberry Pi într-o gamă largă de proiecte. Raspberry Pi este o placă de dezvoltare de tipul SBC (Single Board Computer), de dimensiuni foarte mici, care permite funcționalități de genul rularea unui sistem de operare sau a unor aplicații (precum jocuri, editoare text etc). În plus, placa de dezvoltare Raspberry Pi oferă posibilitatea de a conecta diverse componente electronice specifice sistemelor embedded, precum: senzori, butoane, relee etc.

Cea mai recentă versiune a Raspberry Pi 4 Modelul B, aduce câteva schimbări importante, inclusiv noi opțiuni de configurare, noi capacități de afișare și un nou proces de fabricație. 

Ce este Arduino?

Arduino este o placă de dezvoltare apărută în 2008 și a fost comercializată ca o placă de prototipare open-source pentru microcontrolerele Atmel. Arduino constă atât într-o placă de circuite programabile fizic (microcontroler), cât și într-o parte de software – IDE (Integrated Development Environment) care poate rula pe computer. Acesta este folosit pentru a scrie și încărca codul computerului pe un board fizic. 

Arduino Due este cea mai nouă platformă de procesare de la Arduino bazată pe un microcontroler ARM pe 32 de biți, bazată pe procesorul Atmel SAM3X8E ARM Cortex-M3. În timp ce Arduino Uno este placa cea mai utilizată din întreaga familie Arduino, considerată cea mai bună metodă pentru începătorii în electronică și codare. 

O privire asupra specificațiilor semnificative ale fiecărui dispozitiv este primul indiciu că acestea sunt foarte diferite unele de altele. După cum vom descoperi, un microcontroler specific Arduino este ceva diferit de microprocesorul care alimentează de exemplu Raspberry Pi. 

Diferențe între Raspberry Pi și Arduino

Există o mulțime de diferențe între cele două plăci, fiecare vine cu avantajele și dezavantajele aferente, după cum vei vedea în cele ce urmează:

Microcontroler versus Microprocesor

Una dintre marile diferențe între Arduino și Raspberry Pi este dată de componenta de bază. Ultimele modele de Arduino se bazează pe un microcontroler seria ATmega de 32 biţi, în vreme ce Raspberry Pi este bazat pe un procesor quad core de 4Gb de memorie. 

Raspberry Pi oferă un avantaj clar pentru aplicaţii embedded în reţele complexe şi performanţe ridicate, şi pentru acelea care implică comanda unui ecran video sau periferice USB. Dar atunci când consumul energetic este de importanţă crucială, atunci Arduino iese în evidenţă, deoarece consumul său în mod sleep este de ordinul µW, comparativ cu ordinul W consumat de Raspberry Pi în modul de aşteptare, rulând sub Linux. 

Datorită naturii mai simple a abordării bazate pe microcontroler a Arduino, acesta poate avea un nou avantaj faţă de aplicaţiile Pi, în ceea ce priveşte aplicaţiile ce impun un înalt nivel de siguranţă în funcţionare.

Sistem de operare

Arduino poate fi programat folosind software-ul Arduino (IDE- Integrated Development Environment), mediul de dezvoltare integrat comun tuturor plăcilor arduino și care rulează atât online cât și offline, pentru a asigura suportul și celor care nu sunt programatori. Astfel că, în câteva minute de la instalare, pot fi realizate aplicaţii cu LED-uri care clipesc şi se pot citi senzori de temperatură.

Software-ul Arduino este scris într-un limbaj similar cu C++, compilat pe PC-ul pe care rulează IDE şi apoi descărcat prin USB. Depanarea este posibilă prin IDE. 

Raspberry Pi nu dispune de un IDE oficial, dar rulează Linux și poate rula mai multe platforme software foarte utile (Rasbian, Ubuntu Mate, OSMC, OpenELEC). De asemenea, poate găzdui el însuși compilatoare, permiţând mult mai mult decât ce este posibil cu ajutorul Arduino IDE.

Dezvoltarea se poate face ataşând un monitor, tastatură şi mouse, sau prin SSH de la distanţă ori sesiune VNC. Datorită sistemului de programare Linux, Raspberry Pi 4 beneficiază de un mediu de dezvoltare mult mai puternic şi mai flexibil. În plus, versiunea noului sistem de operare Windows 10, Windows 10 IoT Core este compatibilă cu Raspberry Pi.

Ideea este că, pentru aplicaţii în care simplitatea este cheia, Arduino reprezintă o alegere bună, deoarece vine cu caracteristici C++ ușor de înțeles pentru începători. Dar, partea bună este că nu ești limitat la acest lucru, deoarece Arduino poate avea atașat portul USB ceea ce permite rularea și altor softuri, așa cum este Node.js. Există instrumente similare și pentru alte limbaje, cum ar fi pyserial și Gobot.

Un Raspberry Pi  însă este mai mult ca un computer mic, fără ecran, pe care îl programezi folosind instrumente mai tradiționale și este mai eficient în proiecte mai complexe. 

Concluzia este că Arduino se pretează mai bine pentru proiecte de genul alimentarea instalațiilor de auto-udare din grădini sau sere, urmărirea temperaturii de afară sau pentru automatizare casnică (casă inteligentă), dar Raspberry Pi funcționează mai bine ca platformă de jocuri online sau server web.

Open Source vs Package-on-package

Arduino este o platformă de prototipare, designul hardware este de tip open source, iar microcontrolerele ATmega utilizate pot fi asigurate în volume mici. Prin contrast Raspberry Pi nu este la ora actuală un sistem open source, iar cipul său SoC este disponibil numai în volume mari, şi implică tehnologii package-on-package ce necesită unelte speciale.

Raspberry Pi a fost proiectat cu scopul de a ajuta la învăţarea arhitecturii şi operării sistemelor de calcul, putând fi utilizat cu numeroase limbaje şi framework-uri, de la programe simple la programe cu elemente grafice şi elemente de reţea. Arduino în schimb este o platformă accesibilă, dar mult mai restrânsă din punct de vedere al limbajelor de programare suportate şi a aplicaţiilor.

Hardware Arduino versus Raspberry Pi

Cerințele pentru alimentarea cu energie ale lui Arduino sunt foarte simple, practic îl poți conecta la un computer sau la un acumulator și va începe imediat să ruleze codul. Dacă alimentarea este deconectată, se va opri. Nu este însă nevoie să execuți un proces de închidere. Raspberry Pi, pe de altă parte, pentru că are un sistem de calcul cu mai multă performanță, ar trebui să fie închis ca un computer obișnuit și poate fi afectat de întreruperi de curent.

Atât Arduino, cât și Raspberry Pi au un consum mic și pot fi rulate foarte mult timp fără a folosi multă energie electrică.

Conectivitate

Raspberry Pi vine perfect pregătit să fie conectat la internet. Două dintre cele patru porturi USB utilizează acum standardul USB 3.0 care este mai rapid spre deosebire de specificația USB 2.0 mai veche și mai lentă. Gigabit Ethernet este încă prezent, iar compozițiile A / V, DSI și conectorii dedicati pentru camera video (CSI) și afișaj (DSI) sunt și ei de asemenea integrați în acest nou model. Acesta este unul dintre motivele pentru care Raspberry Pi este mai bun pentru lucruri precum servere de web, servere de imprimante și VPN-uri.

Arduino, pe de altă parte, nu are nicio capacitate integrată pentru conectivitate. Dacă vrei să-l conectezi la internet, va trebui să adăugi o nouă componentă hardware care include un port ethernet. Dacă vrei conectivitate Wi-Fi, vei avea nevoie de o altă componentă. Deoarece Arduino este destinat proiectelor hardware în loc de cele software, este nevoie de ceva efort pentru al conecta la internet.

USB Arduino vs USB Raspberry Pi

Deoarece Arduino nu este destinat să comunice cu calculatoarele, nu este standard cu niciun port USB pe care îl poți utiliza pentru acest tip de comunicare. Un singur port poate fi utilizat pentru a conecta dispozitivul Arduino la computer prin portul USB al computerului. Raspberry Pi, pe de altă parte, are patru porturi USB pe care le poți folosi pentru conectarea acestuia la un router, o imprimantă, o unitate hard disk externă sau o mare varietate de alte dispozitive.

Importanța acestor două plăci de dezvoltare este mai mult decât evidentă, ați înțeles că pot interacționa și funcționa cu butoane, LED-uri, motoare, difuzoare, unități GPS, camere video, internet și chiar pot conlucra cu smartphone sau televizoare.

Rămâne la latitudinea fiecăruia și în funcție de proiectul pe care vrei să-l faci dacă vei folosi Arduino sau Raspberry Pi. Partea frumoasă este aceste două plăci de dezvoltare pot fi folosite împreună, la același proiect!

Noi credem că indiferent de alegere vei ieși în câștig deoarece aceste plăci de dezvoltare reprezintă creierul oricărui proiect de electronică.