8 būdai, kaip taupyti energiją jūsų Raspberry Pi projektuose

Nors „Raspberry Pi“ yra labai energiją taupantis kompiuteris, yra tam tikrų scenarijų, kai energijos suvartojimas gali būti mažesnis. Vienas iš jų yra, jei naudojate maitinimo bloką arba nepertraukiamo maitinimo šaltinį (UPS), kad tiektumėte elektrą į Raspberry Pi. Sumažėjęs energijos suvartojimas taip pat gali būti naudingas, jei vykdote nuolat įjungtą projektą, o sąskaita už energiją turi būti kuo mažesnė galima.

„Raspberry Pi“ energijos suvartojimo supratimas

Dėl savo ARM pagrįstos architektūros Raspberry Pi yra labai mažos galios įrenginys. Remiantis bandymais, „Raspberry Pi 4“ tuščiąja eiga naudoja 2,7 W Jeffas Geerlingas. Palyginimui, efektyviausias x86 kompiuteris sunaudos nuo 10 W iki 25 W, žymiai daugiau nei naudoja Raspberry Pi, veikiantis esant 400% procesoriaus apkrovai, 6,4 W.

Visa tai padeda suprasti, kad Raspberry Pi jau nedaro didelės įtakos jūsų sąskaitai už energiją, bent jau palyginti su kitomis jūsų programėlėmis ir įrenginiais. Taigi, toliau mažinant Raspberry Pi energijos suvartojimą, gali būti švaistomas laikas ir pastangos, jei jūsų projektui to nereikia.

Tačiau jei energijos vartojimo efektyvumas yra labai svarbus jūsų projektui iki paskutinio milivato, toliau aprašyti patarimai jums bus naudingi.

1. Vykdykite sąranką be galvos

Sąranka be galvos yra įprastas „Raspberry Pi“ paleidimo būdas ir apima „Pi“ naudojimą neprijungus klaviatūros, pelės ar ekrano. Kadangi ne visiems projektams reikalingas ekranas ar bet kuris iš jų, sąranka be galvos yra geras būdas sumažinti Raspberry Pi sąrankos energijos suvartojimą.

Viskas, ko jums reikia, yra atskiras kompiuteris ir interneto ryšys (per Wi-Fi arba Ethernet). Kartą SSH įjungtas jūsų Raspberry Pi ir abu kompiuteriai prijungti prie to paties tinklo, galite pradėti. Tada galite naudoti komandinės eilutės terminalą arba SSH klientą, pvz., PuTTY kitame kompiuteryje, kad išduodami nuotolinės komandos į Pi. VNC yra dar viena galimybė, jei norite dirbti su grafine vartotojo sąsaja (GUI)

2. Pašalinkite nereikalingus periferinius įrenginius

Jums nereikia visą laiką paleisti Raspberry Pi be galvos. Tiesiog atjungę išorinius įrenginius, kai jų nereikia, sumažės energijos suvartojimas. Klaviatūros, pelės ir saugojimo įrenginiai vartoja energiją, net kai nenaudojami.

Belaidžiai įrenginiai paprastai naudoja šiek tiek mažiau energijos nei laidiniai įrenginiai. Dauguma USB pelių ir klaviatūrų sunaudoja apie 0,5 W galios per valandą, ir šis skaičius didėja, kai jos naudojamos. Nors šis skaičius gali atrodyti nereikšmingas, laikui bėgant jis didėja.

Kitas dalykas, kurį reikia nepamiršti, yra tas, kad standieji diskai (HDD) paprastai sunaudoja daug daugiau elektros energijos, palyginti su kietojo kūno diskais (SSD). Taigi, jei bandote sutaupyti kuo daugiau elektros energijos, rinkitės SSD arba SD kortelę. SSD siūlo keletą kitų pranašumų prieš HDD.

3. Išjunkite USB ir HDMI prievadus

Nors nenaudojami prievadai sunaudoja mažai energijos, galbūt norėsite juos išjungti, jei bandote sutaupyti kiek įmanoma daugiau energijos. Išjungdami USB, turėtumėte atkreipti dėmesį, kad negalite išjungti prievadų atskirai. Visi prievadai išsijungia, kai išjungiate USB.

Be to, išjungus USB valdiklį, išjungiamas eternetas, nes jie naudoja tą pačią duomenų magistralę Raspberry Pi. Išjungus USB sutaupysite apie 100 mA.

Norėdami išjungti USB Raspberry Pi 3B+ ir ankstesniuose modeliuose, terminale įveskite šią komandą:

aidas'1-1' |sudo tee /sys/bus/usb/drivers/usb/unbind

Norėdami iš naujo įjungti valdiklį, tiesiog pakeiskite atrišti paskutinėje komandoje į įpareigoti.

Taip pat turėtumėte išjungti HDMI, jei naudojate sąranką be galvos. Taip sutaupysite apie 25 mA, iš viso pridėdami iki 125 mA. Norėdami išjungti HDMI, paleiskite šią komandą:

sudo /opt/vc/bin/tvservice -o

Norėdami jį vėl įjungti, tereikia pakeisti -o į -p paskutinėje komandoje.

Tačiau atminkite, kad jei atliksite aukščiau aprašytus veiksmus, USB ir HDMI bus iš naujo įjungti, kai iš naujo paleisite Raspberry Pi. Tačiau galite pridėti komandas prie rc.local failą, kad paleistumėte juos paleidžiant. Norėdami sužinoti daugiau, peržiūrėkite mūsų trijų būdų, kaip paleisti Raspberry Pi programą, sąrašas.

4. Atjunkite maitinimo šaltinį, kai nenaudojate

Dažna klaida yra palikti Raspberry Pi prijungtą prie maitinimo šaltinio, kai jis nenaudojamas. Net ir išjungtas, Raspberry Pi ir toliau naudoja 0,1–0,15 W galią. Būtinai ištraukite Raspberry Pi iš maitinimo šaltinio, kai jo nereikia.

5. Sulėtinkite procesorių

Nepakankamas Raspberry Pi procesoriaus dažnis leidžia jam veikti lėtesniu laikrodžio greičiu, bet sumažina jo galią suvartojimo ir gali būti naudinga baterijomis maitinamiems nešiojamiems projektams, kurie nėra sudėtingi apdorojimas. Tai atliekama panašiai kaip ir Raspberry Pi įsijungimas.

Tiesiog eikite į /boot aplanką, atidarykite config.txt, ir pakeiskite iš anksto nustatytą „Raspberry Pi 4“ laikrodžio greitį – 1,5 GHz. Norėdami sumažinti savo Raspberry Pi iki 1 GHz dažnį, pridėkite šias eilutes /boot/config.txt:

rankos_dažnis = 1300
arm_freq_max=900M/kodas>

6. Išjunkite borto šviesos diodus

Raspberry Pi 4 turi keturis integruotus šviesos diodus: du šalia GPIO antraštės ir du Ethernet prievade. Išjungus juos, sutaupoma apie 2 mA ir tai taip pat paprasta, kaip redaguoti config.txt failą. Tačiau komandos šiek tiek skiriasi, priklausomai nuo Raspberry Pi modelio.

Jei naudojate Raspberry Pi 4, tiesiog redaguokite /boot/config.txt failą ir pridėkite šiuos parametrus:

# Išjunkite PWR šviesos diodą
dtparam=pwr_led_trigger=nėra
dtparam=pwr_led_activelow=off
# Išjunkite veiklos šviesos diodą
dtparam=act_led_trigger=nėra
dtparam=act_led_activelow=off
# Išjunkite ethernet ACT šviesos diodus
dtparam=eth_led0=4
# Išjungti Ethernet LNK šviesos diodus
dtparam=eth_led1=4

„Raspberry Pi 3B+“ paskutinės eilutės, skirtos Ethernet šviesos diodams išjungti, yra šiek tiek kitokios.

# Išjunkite PWR šviesos diodą
dtparam=pwr_led_trigger=nėra
dtparam=pwr_led_activelow=off
# Išjunkite veiklos šviesos diodą
dtparam=act_led_trigger=nėra
dtparam=act_led_activelow=off
# Išjunkite ethernet ACT šviesos diodus
dtparam=eth_led0=14
# Išjungti Ethernet LNK šviesos diodus
dtparam=eth_led1=14

7. Optimizuokite savo kodą

Jei naudojate programas, kurias parašėte patys, turėtumėte vengti tam tikrų blogų praktikų, kurios gali turėti įtakos energijos suvartojimui. Turėtumėte apdoroti iki mažiausio minimumo, reikalingo darbui atlikti. Apriboti ciklo iteracijas, kiek įmanoma supaprastinti operacijas ir teikti pirmenybę funkcionalumui, o ne dizainui programose.

8. Vietoj to naudokite Pi Zero arba Pico

Dėl to greičiausiai sumažės energijos suvartojimas. The Raspberry Pi Zero 2 W yra efektyviausias „Raspberry Pi“, pasak Hackaday. Palyginti su kitais Raspberry Pi modeliais, jis gali veikti greičiau ir atlikti daugiau užduočių vienam galios vatui.

The Raspberry Pi Pico yra mikrovaldiklis, pagrįstas RP2040 lustu, ir jis siūlo mažiausią energijos suvartojimą nei Raspberry Pi plokštė. „Raspberry Pi Pico“ duomenų lape aprašyta kukurūzų spragėsių medijos leistuvo demonstracinė versija (VGA, 4 bitų SD kortelės prieiga ir I2S garsas) sunaudoja apie 0,45 W energijos. Jis taip pat turi du energijos taupymo režimus, kurie dar labiau sumažina energijos suvartojimą.

Jei jūsų projektui nereikia didelės apdorojimo galios, apsvarstykite galimybę naudoti Raspberry Pi Pico arba Zero, o ne galingesnius modelius.

Apribokite energijos suvartojimą savo Raspberry Pi projektuose

Kaip minėta, „Raspberry Pi“ jau yra labai energiją taupantis įrenginys ir nėra daug ką padaryti, kad dar labiau sumažintumėte energijos suvartojimą. Tačiau svarbiose programose, kuriose svarbus kiekvienas miliamperas, nereikalingų prievadų ir sąsajų išjungimas padės sutaupyti energijos ir išlaikyti Raspberry Pi įjungtą kuo ilgiau.

Jei atliekate per daug pakeitimų arba norite iš naujo nustatyti Raspberry Pi pradinius nustatymus, tereikia SD kortelėje paleisti naują Raspberry Pi OS versiją.