رزبری پای با اندازه یک کارت اعتباری به عنوان یک مینی‌کامپیوتر تعریف می‌شود که با هر دستگاه سخت‌افزاری ورودی و خروجی مانند مانیتور، تلویزیون، ماوس یا صفحه‌کلید قابل تعامل است - و عملاً این مجموعه را با هزینه کم به یک کامپیوتر شخصی کامل تبدیل می‌کند. این مقاله در مورد مدل‌های رزبری پای موجود امروزی، ویژگی‌های کلیدی و موارد استفاده آنها بحث می‌کند.

رزبری پای چیست؟

 نسل اول کامپیوترها با سیستم‌های پردازش عظیم ساخته شده با فناوری لامپ خلاء به وجود آمدند. در طول سال‌ها، نسخه‌های جمع‌وجورتر و ارزان‌تر از آنچه که یک کامپیوتر به نظر می‌رسد، ظهور کردند. امروزه، ما ابزارهای مینی‌کامپیوتری مانند تلفن‌های هوشمند را در جیب‌های خود داریم. اگرچه کامپیوترها بسیار رایج شده‌اند، اما هنوز در کشورهای در حال توسعه به طور گسترده در دسترس نیستند. این عدم تعادل در دسترسی به کامپیوترها و فناوری برنامه‌نویسی منجر به توسعه و ایجاد کامپیوتر رزبری پای شد.        
رزبری پای یک کامپیوتر تک‌برد کوچک، کم‌هزینه و به اندازه یک کارت اعتباری است که به افراد با پیشینه‌ها و سطوح مختلف تخصص اجازه می‌دهد تا محاسبات را تجربه و یاد بگیرند. این یک مادربرد پیشرفته است که در بریتانیا توسط بنیاد رزبری پای توسعه داده شده است و اکنون به عنوان بخشی از فناوری در حال تکامل کامپیوتر به طور گسترده پذیرفته شده است. این مینی‌کامپیوتر می‌تواند به سایر دستگاه‌های سخت‌افزاری جانبی مانند صفحه‌کلید، ماوس و مانیتور متصل شود.        
می‌توان از رزبری پای برای اهداف مختلفی از جمله یادگیری زبان‌های برنامه‌نویسی و مدیریت شبکه استفاده کرد. این کامپیوتر چندمنظوره است و در چند سال گذشته حتی بیشتر از آنچه در ابتدا پیش‌بینی می‌شد، محبوبیت پیدا کرده است.

رزبری پای چگونه کار می‌کند؟ 

رزبری پای یک دستگاه قابل برنامه‌ریزی است. این دستگاه تمام ویژگی‌های مهم مادربرد یک کامپیوتر معمولی را دارد، اما بدون لوازم جانبی یا حافظه داخلی. برای راه‌اندازی کامپیوتر رزبری پای، به یک کارت SD نیاز دارید که در فضای ارائه شده قرار گیرد. در کارت SD  باید سیستم عامل نصب شده باشد و برای بوت شدن کامپیوتر لازم است. کامپیوترهای رزبری پای با سیستم عامل لینوکس سازگار هستند. این امر میزان حافظه مورد نیاز را کاهش می‌دهد و محیطی متنوعی را ایجاد می‌کند.       
پس از راه‌اندازی سیستم عامل، می‌توان رزبری پای را به دستگاه‌های خروجی مانند مانیتور کامپیوتر یا تلویزیون رابط چندرسانه‌ای با کیفیت بالا (HDMI) متصل کرد. واحدهای ورودی مانند ماوس یا صفحه کلید نیز باید متصل شوند. کاربرد و برنامه‌های دقیق این مینی کامپیوتر به خریدار بستگی دارد و می‌تواند عملکردهای زیادی را پوشش دهد. 

6 مدل برتر رزبری پای

برای هر کسی که علاقه‌مند به تهیه یکی از این کامپیوترهای تک بردی است، انتخاب مدل‌ها و نسل‌های بی‌شمار منتشر شده می‌تواند دشوار باشد. با این وجود، قابل توجه‌ترین مدل‌های رزبری پای موجود در بازار عبارتند از:

رزبری پای زیرو: این ارزان‌ترین مدل رزبری پای تولید شده توسط این شرکت است. می‌توان آن را با قیمت حداقل 5 دلار تهیه کرد که با توجه به وسعت عملکرد آن بسیار چشمگیر است. اگرچه اولین مدل عرضه شده نیست، اما اندازه کوچکتر و جمع و جورتری نسبت به رزبری پای 1 دارد. رزبری پای زیرو همان پردازنده و رم (512 مگابایت) رزبری پای 1 مدل B+ را دارد. رزبری پای زیرو با وای‌فای یا بلوتوث عرضه نمی‌شود، اما می‌توان از طریق USB به اینترنت دسترسی پیدا کرد.     
نسخه کمی گران‌تر آن، رزبری پای زیرو W، با بلوتوث 4.0 و اتصال وای‌فای داخلی  802.11n عرضه می‌شود. برای پروژه‌هایی که به پین‌های GPIO نیاز دارند، نسخه‌های دیگر رزبری پای ممکن است مناسب‌تر باشند.

1. رزبری پای ۱: رزبری پای مدل1B در سال ۲۰۱۲ عرضه شد. این مدل به عنوان یک مدل پایه برای نسخه‌های آینده عمل کرد. در ابتدا، دارای ۲۶ پینGPIO ، ۲۵۶ مگابایت ظرفیت رم و یک هسته پردازنده بود. نمی‌توانستید از آن برای کارهای سنگین با نیازهای پردازشی بالا استفاده کنید. در سال ۲۰۱۴، رزبری پای B+ با ظرفیت رم اولیه ۵۱۲ مگابایت و ۴۰ پین GPIO عرضه شد و به استانداردی در تمام مدل‌های دیگر تبدیل شد. رزبری پای مدل B+ با قیمت ۲۵ دلار فروخته می‌شود و دارای چهار پورت USB و یک اتصال اترنت است. رزبری پای ۱ مدل A+ (۲۰ دلار) را می‌توان به دلیل سرعت پردازش سریع‌تر پردازنده در نظر گرفت، اما بدون اتصال اترنت عرضه می‌شود.
2. رزبری پای مدل 2B: در فوریه ۲۰۱۵، رزبری پای مدل 2B را عرضه کرد. در مقایسه با نسخه‌های قبلی، رزبری پای مدل2B  به طور قابل توجهی بهبود یافته بود، به ویژه در حافظه و سرعت. ظرفیت رم به ۱ گیگابایت افزایش یافته بود. رزبری پای مدل 2B در اندازه استاندارد و با ۴ پورت USB عرضه می‌شود. در حال حاضر حدود ۳۵ دلار قیمت دارد که بسیار مقرون به صرفه است.
3. رزبری پای 3: رزبری پای 3B در سال ۲۰۱۶ منتشر شد. نسخه B+ که در سال ۲۰۱۸ منتشر شد، می‌تواند دارای واحد پردازش سریع‌تر، اترنت (802.11ac) وWi-Fi  نسبت به نسخه قبلی باشد. به طور کلی، رزبری پای 3 طیف وسیعی از کاربردها را به کاربر ارائه می‌دهد. این مدل علاوه بر اترنت موجود، دارای پورت‌های استاندارد HDMI و USB، ۱ گیگابایت رم و اتصالات Wi-Fi و بلوتوث است. نکته قابل توجه در مورد این مدل این است که گرمای زیادی تولید نمی‌کند و برق زیادی مصرف نمی‌کند. این امر آن را برای پروژه‌هایی که نیاز به خنک‌کننده غیرفعال دارند مناسب می‌کند و می‌توان آن را با قیمت ۳۵ دلار تهیه کرد.
4. رزبری پای مدل 4B: رزبری پای مدل 4B که در سال ۲۰۱۹ منتشر شد، پیشرفت چشمگیری نسبت به مدل‌های قبلی خود دارد و ظرفیت حافظه آن از ۲ گیگابایت رم تا ۸ گیگابایت رم متغیر است. همچنین دارای پردازنده سریع‌تر ۱.۵ گیگاهرتزی و ترکیبی مناسب از پورت‌های USB 2.0 و 3.0 است.
5.  رزبری پای مدل 4B: یک مدل ایده‌آل از رزبری پای است زیرا تقریباً برای هر مورد استفاده‌ای با ظرفیت رم بالاتر مناسب است تا حتی بیشترین نیازها را برآورده کند.
6. رزبری پای ۴۰۰: این مدل منحصر به فرد است زیرا به شکل یک کیبورد عرضه می‌شود. این مدل در سال ۲۰۲۰ عرضه شد و با ۴ گیگابایت رم کار می‌کرد. این مدل دارای پورت‌های USB استاندارد است و فقط به یک مانیتور و ماوس نیاز دارد تا به یک کامپیوتر خانگی تبدیل شود. قیمت رزبری پای ۴۰۰، ۷۰ دلار است و می‌توان از آن به طور موثر در کلاس‌های درس استفاده کرد.

10 ویژگی برتر رزبری پای

برای یک کاربر غیرحرفه‌ای کامپیوتر، اولین برخورد با طرح‌های رزبری پای می‌تواند کمی گیج‌کننده باشد. چندین ویژگی روی برد تعبیه شده است که هر کدام کاربردهای خاص خود را دارند. در مجموع، ویژگی‌های مختلف، معیارهای کلی یک کامپیوتر استاندارد قرن بیست و یکم را کنترل می‌کنند: سرعت و کیفیت پردازنده، بلوتوث، پورت‌های اتصال و لوازم جانبی و سازگاری نرم‌افزار. ویژگی‌های کامپیوترهای رزبری پای که همه این موارد را ممکن می‌سازند عبارتند از:

۱. واحد پردازش مرکزی (CPU)    
هر کامپیوتری یک واحد پردازش مرکزی دارد و رزبری پای نیز همینطور. این واحد مغز کامپیوتر است و دستورالعمل‌ها را با استفاده از عملیات منطقی و ریاضی انجام می‌دهد. رزبری پای از پردازنده سری  ARM11 روی بردهای خود استفاده می‌کند.    
۲. پورت  HDMI    
برد رزبری پای دارای یک پورت HDMI یا رابط چندرسانه‌ای با کیفیت بالا است که به دستگاه اجازه می‌دهد گزینه‌های ویدیویی از خروجی کامپیوتر نمایش داده شود. یک کابل HDMI رزبری پای را به یک تلویزیون HDTV متصل می‌کند. همچنین دارای یک پورت RCA برای سایر گزینه‌های نمایش است.    
۳. واحد پردازش گرافیکی (GPU)    
این واحد،GPU  یا واحد پردازش گرافیکی، بخش دیگری از برد رزبری پای است. هدف اصلی آن تسریع سرعت محاسبات تصویر است.    
۴. حافظه (RAM)    
حافظه دسترسی تصادفی بخش اصلی سیستم پردازش کامپیوتر است. جایی است که اطلاعات در زمان واقعی برای دسترسی آسان ذخیره می‌شوند. رزبری پای اولیه ۲۵۶ مگابایت رم داشت. در طول سال‌ها، توسعه‌دهندگان به تدریج و به طور قابل توجهی اندازه را بهبود بخشیدند. مدل‌های مختلف رزبری پای با ظرفیت‌های مختلفی عرضه می‌شوند. مدلی که در حال حاضر حداکثر ظرفیت را دارد، رزبری پای ۴ با ۸ گیگابایت رم است.    
۵. پورت اترنت    
پورت اترنت یک ویژگی سخت‌افزاری اتصال است که در مدل‌های B رزبری پای موجود است. پورت اترنت امکان دسترسی سیمی به اینترنت را به مینی کامپیوتر فراهم می‌کند. بدون آن، به‌روزرسانی نرم‌افزار، وب‌گردی و غیره با استفاده از رزبری پای امکان‌پذیر نخواهد بود. پورت اترنت موجود در رایانه‌های رزبری پای از جک اترنت RJ45 استفاده می‌کند. با این قطعه، رزبری پای می‌تواند به روترها و سایر دستگاه‌ها متصل شود.    
۶. اسلات کارت  SD    
رزبری پای مانند اکثر رایانه‌های معمولی دیگر، باید نوعی دستگاه ذخیره‌سازی داشته باشد. با این حال، برخلاف رایانه‌های شخصی معمولی، نه هارد دیسک دارد و نه کارت حافظه. برد رزبری پای دارای یک اسلات کارت دیجیتال امن یا کارت SD است که کاربران باید کارت‌های SD را برای عملکرد رایانه وارد کنند. کارت SD مانند یک هارد دیسک عمل می‌کند زیرا حاوی سیستم عامل لازم برای روشن کردن سیستم است. همچنین برای ذخیره داده‌ها نیز کاربرد دارد.    
7. پین‌های ورودی و خروجی همه منظوره (GPIO)    
این پین‌ها به صورت خوشه‌ای در یک طرف برد به سمت بالا قرار دارند. قدیمی‌ترین مدل‌های رزبری پای 26 پین داشتند، اما اکثر آنها 40 پین GPIO دارند. این پین‌ها بسیار حساس هستند و باید با دقت با آنها برخورد شود. آنها بخش‌های ضروری دستگاه رزبری پای هستند زیرا به کاربردهای متنوع آن می‌افزایند. پین‌های GPIO برای تعامل با سایر مدارهای الکترونیکی استفاده می‌شوند. آنها می‌توانند سیگنال‌های الکتریکی را از بردها یا دستگاه‌های دیگر بر اساس نحوه برنامه‌ریزی کاربر، بخوانند و کنترل کنند.    
8. LED ها    
اینها گروهی از پنج دیود ساطع کننده نور هستند. آنها وضعیت فعلی واحد رزبری پای را به کاربر نشان می‌دهند. عملکرد آنها شامل موارد زیر است:    
PWR (قرمز): این فقط برای نشان دادن وضعیت برق عمل می‌کند. وقتی دستگاه روشن است، یک چراغ قرمز روشن می‌کند و فقط زمانی خاموش می‌شود که دستگاه خاموش یا از منبع تغذیه جدا شود.    
ACT (سبز): این چراغ چشمک می‌زند تا هرگونه فعالیت کارت SD را نشان دهد.    
LNK (نارنجی): چراغ LNK یک چراغ نارنجی روشن می‌کند تا نشان دهد که اتصال اترنت فعال برقرار شده است.    
100 (نارنجی): این چراغ در هنگام اتصال اترنت وقتی سرعت داده به 100 مگابیت در ثانیه می‌رسد، روشن می‌شود.    
FDX (نارنجی): چراغ FDX نیز در هنگام اتصال اترنت روشن می‌شود. این نشان می‌دهد که اتصال از نوع دوطرفه کامل است.

9. پورت‌های USB    
پورت‌های گذرگاه سرویس جهانی (USB) بخش اصلی رزبری پای هستند. آنها به کامپیوتر اجازه می‌دهند تا به صفحه کلید، ماوس، هارد دیسک و غیره متصل شود. اولین مدل رزبری پای فقط دو پورت USB 2.0 داشت. مدل‌های بعدی این تعداد را به چهار افزایش دادند. رزبری پای 4 و رزبری پای 400، مدل‌های بسیار جدیدتر، با ترکیبی از پورت‌های USB 2.0 و USB 3.0 عرضه می‌شوند.

۱۰. منبع تغذیه    
رزبری پای دارای یک کانکتور منبع تغذیه است که معمولاً از یک کابل برق میکرو USB  5 ولتی استفاده می‌کند. میزان برقی که هر رزبری پای مصرف می‌کند به کاربرد آن و تعداد دستگاه‌های سخت‌افزاری جانبی متصل بستگی دارد. 

10 کاربرد برتر رزبری پای

رزبری پای به سطح بی‌سابقه‌ای از محبوبیت رسیده است. در ابتدا برای اهداف آموزشی ساخته شده بود، اما به یک راه‌حل محبوب برای علاقه‌مندان به فناوری تبدیل شده است که به دنبال چیزی برای سرهم‌بندی هستند. این امر منجر به ظهور چندین مورد استفاده مرتبط شده است. آنها عبارتند از:

1. ساخت یک کامپیوتر رومیزی   
می‌توان از رزبری پای برای ساخت یک کامپیوتر شخصی رومیزی معمولی استفاده کرد. سخت‌افزار شامل رزبری پای، یک کارت حافظه میکرو SD با سیستم عامل نصب شده، یک منبع تغذیه ثابت و یک دستگاه نمایش خروجی مانند مانیتور یا تلویزیون قدیمی است. همچنین داشتن یک ماوس و صفحه کلید USB ضروری است. با همه اینها، کاربر می‌تواند با دستگاه‌های کاملاً کاربردی با هزینه بسیار ارزان کار کند.   
2. فعال کردن استفاده از رسانه   
در میان کاربردهای فراوان رزبری پای، به عنوان یک پخش‌کننده رسانه Kodi محبوبیت زیادی پیدا کرده است. نرم‌افزار Kodi یک پخش‌کننده رسانه رایگان و متن‌باز است که می‌توان آن را از سایت‌های رسمی نصب کرد. باید افزونه‌های دیگری را نصب کرد. با این حال، کاربر باید هنگام استفاده از رزبری پای به عنوان یک مرکز رسانه Kodi مراقب باشد، زیرا می‌تواند دستگاه را در معرض مشکلات امنیتی قرار دهد. این امر به راحتی با استفاده از یک شبکه خصوصی مجازی (VPN) برای رمزگذاری داده‌ها قابل پیشگیری است.   
3. کنترل ربات‌های اینترنت اشیا   
رباتیک بخش حیاتی فناوری امروز است که نویدبخش تأثیر قوی بر آینده، به ویژه اینترنت اشیا (IoT) است. بنابراین، رزبری پای نقش مهمی در فناوری آینده ایفا می‌کند. در حال حاضر، چندین پروژه کنترل ربات رزبری پای وجود دارد. هر کسی می‌تواند قطعات ربات کاملاً بسته‌بندی شده را با دستورالعمل‌ها و برنامه‌های DIY از بسیاری از جوامع Pi سفارش دهد. همچنین می‌توانید ربات خود را از ابتدا بسازید.   
رزبری پای بهترین هسته ای را که یک ربات می‌تواند داشته باشد، ارائه می‌دهد. ماهیت مینیاتوری و سبک آن، همراه با قیمت پایین دستگاه، آن را به سادگی بی‌نقص می‌کند. رزبری پای زیرو برای رباتیک بسیار محبوب است زیرا اندازه آن حتی باریک‌تر و جمع و جورتر از سایر مدل‌های رزبری پای است.   
4. عمل به عنوان سرور چاپگر

رزبری پای همچنین می‌تواند به عنوان سرور چاپگر استفاده شود. این امر به ویژه برای چاپگرهای قدیمی اهمیت دارد. راه‌اندازی این سرور چاپ نیاز به نصب نرم‌افزار اشتراک‌گذاری فایل CUPS (سیستم چاپ مشترک یونیکس) دارد. CUPS به کاربر امکان دسترسی به چندین درایور چاپگر را می‌دهد که بسته به نوع چاپگر باید نصب شوند.   
5. جایگزینی سرورهای وب   
یکی دیگر از کاربردهای عملی رایانه رزبری پای، استفاده از آن به عنوان یک وب سرور است. این به سادگی به معنای پیکربندی رایانه برای میزبانی وب‌سایت‌های HTTP است. این رایانه می‌تواند به عنوان یک وب سرور به طور مستقیم در اینترنت یا در یک شبکه محلی مانند خانه یا محل کار عمل کند. برای انجام این کار، باید نرم‌افزار خاصی را نصب کرد - مجموعه کامل LAMP شامل لینوکس، آپاچی، MySQL و PHP. پس از این، می‌توان از دایرکتوری www برای ذخیره فایل‌های HTML استفاده کرد و رزبری پای می‌تواند به عنوان یک وب سرور کاملاً کاربردی عمل کند.   
6. تبدیل به دستگاه‌های بازی قدیمی   
کاربران همچنین می‌توانند رزبری پای را به یک کنسول بازی تبدیل کنند. بدون هیچ تغییر اضافی، ماینکرفت با سیستم عامل پیش‌فرض رزبری پای، یعنی Raspbian، ارائه می‌شود. فراتر از ماینکرفت، بازی‌های چند نفره دیگری نیز می‌توانند روی رزبری پای راه‌اندازی شوند. می‌توان با استفاده از چندین رزبری پای که یکی از آنها به عنوان سرور اختصاص داده شده است، بهترین تجربه بازی را به دست آورد.   
7. اتصال به دوربین‌های نظارتی   
مشاغل، دفاتر و حتی خانه‌ها برای جلوگیری و شناسایی تهدیدات امنیتی به دوربین‌های نظارتی نیاز دارند. برای برخی، این می‌تواند بسیار گران باشد، به خصوص برای مشاغل کوچک. با این حال، رزبری پای به عنوان یک جایگزین عالی ارائه می‌شود. ترکیب آن با یک ماژول دوربین به هر کسی امکان می‌دهد سیستم نظارتی شخصی خود را راه‌اندازی کند.   
8. پشتیبانی از تابلوهای دیجیتال   
اکثر مشاغل اکنون از تابلوهای دیجیتال برای دستیابی به بازاریابی زیاد استفاده می‌کنند. اطلاعاتی مانند آخرین محصول، منوی رستوران‌ها، تبلیغات، رفتار مناسب، نقشه‌ها و غیره را می‌توان روی صفحه نمایش‌های بزرگ یا پلتفرم‌های تخصصی نمایش داد. رزبری پای در این برنامه از قلم نیفتاده است - این مینی کامپیوتر برای نمایش متن و تصاویر عالی است. همچنین می‌تواند انیمیشن‌ها را نمایش دهد اما به برق و مصرف داده بیشتری نیاز دارد. در مجموع، استفاده از رزبری پای برای تابلوهای دیجیتال یک فرآیند مقرون به صرفه است.   
9. انجام آزمایش‌های نفوذ به شبکه   
امنیت کامپیوتر و شبکه برای همه در جامعه‌ی به شدت متصل امروزی مسئله‌ی بزرگی است. اطلاعات شخصی و مالی ذخیره شده در سایت‌های مختلف ممکن است به دست افراد نادرست بیفتد. این امر بازار عظیمی برای نرم‌افزارهای امنیت سایبری ایجاد کرده است. اما تنها راه برای اطمینان از داشتن امنیت کافی، آزمایش آن است. با رزبری پای، می‌توانید یک ابزار هک امنیتی تهاجمی برای «حمله» به شبکه‌ی خود ایجاد کنید. هرگونه نقض امنیتی که پیدا شود، بلافاصله تعمیر و مسدود می‌شود.   
۱۰. ارائه داده‌ها به داشبوردهای هوش تجاری   
داشبوردهای هوش تجاری، به هر شکلی، بخش حیاتی هر سازمان موفقی هستند. این یک ابزار تجسم و تحلیل داده‌ها است که وضعیت معیارهای تجاری و شاخص‌های کلیدی عملکرد یک سازمان یا تیم را نمایش می‌دهد. با رزبری پای، هر کسب‌وکاری می‌تواند داده‌های بلادرنگ را روی یک داشبورد نمایش دهد. این رایانه به جمع‌آوری داده‌ها از منابع مختلف با استفاده از برنامه‌های هوش تجاری مانند Power BI کمک می‌کند.