8 tapaa säästää virtaa Raspberry Pi -projekteissasi

Vaikka Raspberry Pi on erittäin energiatehokas tietokone, on olemassa erityisiä skenaarioita, joissa saatat haluta vähentää virrankulutusta entisestään. Yksi näistä on, jos käytät virtapankkia tai UPS-virtalähdettä sähkön syöttämiseen Raspberry Pi -laitteeseesi. Vähentynyt virrankulutus voi olla hyödyllistä myös, jos sinulla on käynnissä aina käynnissä oleva projekti ja sinun on pidettävä energialaskusi niin alhaisena kuin mahdollista.

Raspberry Pi: n virrankulutuksen ymmärtäminen

ARM-pohjaisen arkkitehtuurin ansiosta Raspberry Pi on erittäin vähän virtaa kuluttava laite. Raspberry Pi 4 käyttää 2,7 wattia tyhjäkäynnillä, testien mukaan Jeff Geerling. Vertailun vuoksi tehokkain x86-tietokone kuluttaa 10–25 wattia, huomattavasti enemmän kuin Raspberry Pi käyttää 400 % prosessorikuormalla, 6,4 W.

Tämä kaikki auttaa ajamaan kotiin sen pisteen, että Raspberry Pi ei jo nyt vaikuta merkittävästi energialaskuusi, ainakaan muihin laitteisiisi ja laitteihisi verrattuna. Joten Raspberry Pi: n virrankulutuksen vähentäminen edelleen voi olla ajan ja vaivan hukkaa, jos projektisi ei sitä vaadi.

Jos energiatehokkuus on kuitenkin ratkaisevan tärkeää projektillesi viimeiseen milliwattiin asti, alla kuvatuista vinkeistä on sinulle apua.

1. Suorita päätön asennus

Päätön asennus on yleinen tapa käyttää Raspberry Pi: tä, ja se sisältää Pi: n käyttämisen ilman näppäimistöä, hiirtä tai näyttöä. Koska kaikki projektit eivät vaadi näyttöä tai mitään niistä, päätön asennus on hyvä tapa vähentää Raspberry Pi -asennuksesi virrankulutusta.

Tarvitset vain erillisen tietokoneen ja Internet-yhteyden (joko Wi-Fi: n tai Ethernetin kautta). Kerran SSH on käytössä Raspberry Pi -laitteessa ja molemmat tietokoneet on kytketty samaan verkkoon, voit aloittaa. Voit sitten käyttää ongelmaan toisen tietokoneen komentorivipäätettä tai SSH-asiakasta, kuten PuTTY: tä etäkomennot Pi: lle. VNC on toinen vaihtoehto, jos haluat työskennellä graafisen käyttöliittymän kanssa (GUI)

2. Poista tarpeettomat oheislaitteet

Sinun ei tarvitse käyttää Raspberry Pi: täsi jatkuvasti ilman päätä. Pelkästään oheislaitteiden irrottaminen, kun niitä ei tarvita, vähentää virrankulutusta. Näppäimistöt, hiiret ja tallennuslaitteet kuluttavat virtaa, vaikka niitä ei käytetä.

Langattomat laitteet kuluttavat yleensä hieman vähemmän virtaa kuin langalliset. Useimmat USB-hiiret ja -näppäimistöt kuluttavat noin 0,5 W tehoa tunnissa, ja tämä luku kasvaa, kun niitä käytetään. Vaikka tämä luku ei ehkä vaikuta suurelta, sillä on taipumus kasvaa ajan myötä.

Toinen asia, joka on pidettävä mielessä, on, että kiintolevyasemat (HDD) kuluttavat yleensä paljon enemmän sähköä kuin SSD-asemat. Joten jos yrität säästää mahdollisimman paljon sähköä, valitse sen sijaan SSD tai SD-kortti. SSD-levyt tarjoavat useita muita etuja kiintolevyihin verrattuna.

3. Poista USB- ja HDMI-portit käytöstä

Vaikka käyttämättömät portit kuluttavat vähän virtaa, saatat haluta poistaa ne käytöstä, jos yrität säästää mahdollisimman paljon virtaa. Kun poistat USB: n käytöstä, sinun tulee huomioida, että et voi poistaa portteja käytöstä yksitellen. Kaikki portit sammuvat, kun poistat USB: n käytöstä.

Myös USB-ohjaimen sammuttaminen poistaa Ethernetin käytöstä, koska ne jakavat saman tietoväylän Raspberry Pi: ssä. USB: n poistaminen käytöstä säästää noin 100 mA.

Voit poistaa USB: n käytöstä Raspberry Pi 3B+:ssa ja aiemmissa malleissa kirjoittamalla terminaaliin seuraavan komennon:

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

Voit ottaa ohjaimen uudelleen käyttöön muuttamalla purkaa viimeisessä komennossa sitoa.

Lisäksi sinun tulee poistaa HDMI käytöstä, jos käytät päätöntä asennusta. Tämä säästää noin 25 mA ja lisää yhteensä 125 mA. Kytke HDMI pois päältä suorittamalla seuraava komento:

sudo /opt/vc/bin/tvservice -o

Jos haluat ottaa sen uudelleen käyttöön, sinun tarvitsee vain vaihtaa -o to -s viimeisessä komennossa.

Huomaa kuitenkin, että jos noudatat yllä kuvattuja vaiheita, USB ja HDMI otetaan uudelleen käyttöön, kun käynnistät Raspberry Pi: n uudelleen. Voit kuitenkin lisätä komennot rc.local tiedostoa, jotta ne voidaan suorittaa käynnistyksen yhteydessä. Saat lisätietoja tutustumalla meidän luettelo kolmesta tavasta suorittaa Raspberry Pi -ohjelma käynnistettäessä.

4. Irrota virtalähde, kun et käytä

Yleinen virhe on jättää Raspberry Pi kytkettynä virtalähteeseen, kun se ei ole käytössä. Jopa sammutettuna Raspberry Pi jatkaa virrankulutusta 0,1–0,15 W. Muista irrottaa Raspberry Pi virtalähteestä, kun sitä ei tarvita.

5. Hidasta prosessoria

Raspberry Pi: n suorittimen alikellotus saa sen toimimaan hitaammin, mutta vähentää sen tehoa kulutusta ja voi olla hyödyllistä akkukäyttöisissä, kannettavissa projekteissa, joihin ei liity monimutkaisia käsittelyä. Tämä noudattaa samanlaista prosessia kuin Raspberry Pi: n ylikellotus.

Navigoi vain kohtaan /boot kansio, avaa config.txtja muuta esiasetettua kellonopeutta, 1,5 GHz Raspberry Pi 4:lle. Jos haluat alikellottaa Raspberry Pi: n 1 GHz: iin, lisää nämä rivit /boot/config.txt:

arm_freq = 1300
arm_freq_max=900M/koodi>

6. Poista Onboard-LED-valot käytöstä

Raspberry Pi 4:ssä on neljä sisäänrakennettua LEDiä: kaksi GPIO-otsikon vieressä ja kaksi Ethernet-portissa. Niiden poistaminen käytöstä säästää noin 2 mA ja on yhtä helppoa kuin muokkaus config.txt tiedosto. Komennot ovat kuitenkin hieman erilaisia, riippuen Raspberry Pi -mallista.

Jos kyseessä on Raspberry Pi 4, muokkaa vain /boot/config.txt tiedosto ja lisää seuraavat parametrit:

# Poista PWR-LED käytöstä
dtparam=pwr_led_trigger=ei mitään
dtparam=pwr_led_activelow=off
# Poista Activity LED käytöstä
dtparam=act_led_trigger=ei mitään
dtparam=act_led_activelow=off
# Poista Ethernet ACT -merkkivalot käytöstä
dtparam=eth_led0=4
# Poista Ethernet LNK -merkkivalot käytöstä
dtparam=eth_led1=4

Raspberry Pi 3B+:ssa viimeiset rivit Ethernet-LED-valojen sammuttamiseksi ovat hieman erilaisia.

# Poista PWR-LED käytöstä
dtparam=pwr_led_trigger=ei mitään
dtparam=pwr_led_activelow=off
# Poista Activity LED käytöstä
dtparam=act_led_trigger=ei mitään
dtparam=act_led_activelow=off
# Poista Ethernet ACT -merkkivalot käytöstä
dtparam=eth_led0=14
# Poista Ethernet LNK -merkkivalot käytöstä
dtparam=eth_led1=14

7. Optimoi koodisi

Jos käytät itse kirjoittamiasi ohjelmia, varmista, että vältät tiettyjä huonoja käytäntöjä, jotka voivat vaikuttaa virrankulutukseen. Sinun tulee pitää prosessointi mahdollisimman vähäisenä työn suorittamiseksi. Rajoita silmukan iteraatioita, yksinkertaista toimintoja mahdollisimman paljon ja aseta toiminnallisuus sovellusten suunnitteluun nähden etusijalle.

8. Käytä sen sijaan Pi Zeroa tai Picoa

Tämä johtaa todennäköisesti voimakkaimpaan virrankulutuksen vähenemiseen. The Raspberry Pi Zero 2W on Hackadayn mukaan energiatehokkain Raspberry Pi. Se pystyy toimimaan nopeammin ja suorittamaan enemmän tehtäviä wattia kohden verrattuna muihin Raspberry Pi -malleihin.

The Vadelma Pi Pico on RP2040-siruun perustuva mikro-ohjain, ja se tarjoaa Raspberry Pi -levyn pienimmän virrankulutuksen. Raspberry Pi Pico -tietolomakkeessa kuvattu popcorn-mediasoittimen demo (VGA, 4-bittinen SD-korttiyhteys ja I2S-ääni) kuluttaa noin 0,45 W virtaa. Siinä on myös kaksi virransäästötilaa, jotka vähentävät virrankulutusta entisestään.

Jos projektisi ei vaadi huomattavaa prosessointitehoa, harkitse Raspberry Pi Picon tai Zeron käyttöä tehokkaampien mallien sijaan.

Rajoita virrankulutusta Raspberry Pi -projekteissasi

Kuten mainittiin, Raspberry Pi on jo erittäin energiatehokas laite, eikä voit tehdä paljon virrankulutuksen minimoimiseksi. Kuitenkin tehokriittisissä sovelluksissa, joissa jokainen milliampeeri on tärkeä, tarpeettomien porttien ja liitäntöjen poistaminen käytöstä auttaa säästämään virtaa ja pitämään Raspberry Pi päällä mahdollisimman pitkään.

Jos teet liian monta muutosta tai haluat palauttaa Raspberry Pi: n alkuperäiset asetukset, sinun tarvitsee vain flash-muistin uusi versio Raspberry Pi OS: stä SD-kortille.