8 načinov za varčevanje z energijo v vaših projektih Raspberry Pi

Čeprav je Raspberry Pi zelo energijsko učinkovit računalnik, obstajajo posebni scenariji, v katerih boste morda želeli zmanjšati porabo energije. Eden od teh je, če uporabljate napajalnik ali neprekinjeno napajanje (UPS) za oskrbo vašega Raspberry Pi z električno energijo. Zmanjšana poraba energije je lahko koristna tudi, če izvajate projekt, ki je vedno vklopljen, in morate ohraniti čim nizek račun za energijo. mogoče.

Razumevanje porabe energije Raspberry Pi

Zahvaljujoč svoji arhitekturi, ki temelji na ARM, je Raspberry Pi naprava z zelo nizko porabo energije. Raspberry Pi 4 v mirovanju porabi 2,7 W, glede na teste, ki jih je opravil Jeff Geerling. Za primerjavo, najučinkovitejši računalnik x86 bo porabil od 10 W do 25 W, kar je bistveno več kot porabi Raspberry Pi, ki deluje pod 400-odstotno obremenitvijo CPU, 6,4 W.

Vse to služi kot dokaz, da Raspberry Pi že zdaj nima pomembnega vpliva na vaš račun za energijo, vsaj v primerjavi z vašimi drugimi pripomočki in napravami. Zato je nadaljnje zmanjševanje porabe energije na Raspberry Pi lahko izguba časa in truda, če vaš projekt tega ne zahteva.

Če pa je energetska učinkovitost ključnega pomena za vaš projekt, vse do zadnjega milivata, vam bodo spodaj opisani nasveti v pomoč.

1. Zaženite brezglavo nastavitev

Nastavitev brez glave je običajen način delovanja Raspberry Pi in vključuje uporabo Pi brez priključene tipkovnice, miške ali zaslona. Ker vsi projekti ne zahtevajo zaslona ali katerega koli od teh, je nastavitev brez glave dober način za zmanjšanje porabe energije vaše nastavitve Raspberry Pi.

Vse kar potrebujete je ločen računalnik in internetna povezava (bodisi prek Wi-Fi ali Ethernet). Enkrat SSH je omogočen na vašem Raspberry Pi in sta oba računalnika povezana v isto omrežje, ste pripravljeni. Nato lahko za izdajo uporabite terminal ukazne vrstice ali odjemalca SSH, kot je PuTTY v drugem računalniku daljinske ukaze za Pi. VNC je še ena možnost, če raje delate z grafičnim uporabniškim vmesnikom (GUI)

2. Odstranite nepotrebne zunanje naprave

Raspberry Pi vam ni treba ves čas uporabljati brez glave. Preprost odklop zunanjih naprav, ko jih ne potrebujete, bo zmanjšal porabo energije. Tipkovnice, miške in naprave za shranjevanje porabljajo energijo, tudi če niso v uporabi.

Brezžične naprave običajno porabijo nekoliko manj energije kot žične. Večina miši in tipkovnic USB porabi približno 0,5 W energije na uro in ta številka se poveča, ko so v uporabi. Čeprav se ta številka morda ne zdi velika, se sčasoma poveča.

Druga stvar, ki jo morate upoštevati, je, da trdi diski (HDD) običajno porabijo veliko več električne energije v primerjavi s pogoni SSD (SSD). Torej, če poskušate prihraniti čim več električne energije, raje izberite SSD ali SD kartico. SSD diski ponujajo več druge prednosti pred trdimi diski.

3. Onemogočite vrata USB in HDMI

Čeprav neuporabljena vrata porabijo malo energije, jih boste morda želeli onemogočiti, če želite prihraniti čim več energije. Ko onemogočite USB, upoštevajte, da ne morete onemogočiti posameznih vrat. Ko onemogočite USB, se izklopijo vsa vrata.

Poleg tega izklop krmilnika USB onemogoči Ethernet, saj si delita isto podatkovno vodilo na Raspberry Pi. Če onemogočite USB, boste prihranili približno 100 mA.

Če želite onemogočiti USB na Raspberry Pi 3B+ in starejših modelih, v terminal vnesite naslednji ukaz:

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

Če želite krmilnik znova omogočiti, preprosto spremenite odvezati v zadnjem ukazu za vezati.

Prav tako bi morali onemogočiti HDMI, če uporabljate brezglavo nastavitev. S tem boste prihranili približno 25 mA, skupaj pa do 125 mA. Če želite izklopiti HDMI, zaženite naslednji ukaz:

sudo /opt/vc/bin/tvservice -o

Če ga želite znova vklopiti, morate le spremeniti -o do -str v zadnjem ukazu.

Upoštevajte pa, da če sledite zgoraj opisanim korakom, bosta USB in HDMI znova omogočena, ko znova zaženete Raspberry Pi. Lahko pa dodate ukaze v rc.local datoteko, da jih zaženete ob zagonu. Če želite izvedeti več, si oglejte naše seznam treh načinov za zagon programa Raspberry Pi ob zagonu.

4. Odklopite napajalnik, ko ni v uporabi

Pogosta napaka je, da pustite Raspberry Pi priključen na vir napajanja, ko ni v uporabi. Tudi ko je izklopljen, Raspberry Pi še naprej črpa energijo med 0,1 W in 0,15 W. Ne pozabite odstraniti Raspberry Pi iz napajalnika, ko ga ne potrebujete.

5. Upočasnite procesor

Nizki takt procesorja Raspberry Pi povzroči, da deluje s počasnejšo hitrostjo, vendar zmanjša njegovo moč porabo energije in je lahko uporaben za prenosne projekte na baterije, ki niso zapleteni obravnavati. To sledi podobnemu postopku kot overclocking vašega Raspberry Pi.

Preprosto se pomaknite do /boot mapo, odprite config.txtin spremenite prednastavljeno hitrost, 1,5 GHz za Raspberry Pi 4. Če želite znižati frekvenco vašega Raspberry Pi na 1 GHz, bi morali dodati te vrstice /boot/config.txt:

arm_freq=1300
arm_freq_max=900M/koda>

6. Onemogočite vgrajene LED diode

Raspberry Pi 4 ima štiri vgrajene LED diode: dve poleg glave GPIO in dve na vratih Ethernet. Če jih onemogočite, prihranite približno 2 mA in je tako enostavno kot urejanje config.txt mapa. Vendar so ukazi nekoliko drugačni, odvisno od modela Raspberry Pi.

Za Raspberry Pi 4 preprosto uredite /boot/config.txt datoteko in dodajte naslednje parametre:

# Onemogoči PWR LED
dtparam=pwr_led_trigger=brez
dtparam=pwr_led_activelow=izklopljeno
# Onemogoči LED za aktivnost
dtparam=act_led_trigger=brez
dtparam=act_led_activelow=off
# Onemogoči ethernet ACT LED
dtparam=eth_led0=4
# Onemogoči ethernet LNK LED
dtparam=eth_led1=4

Za Raspberry Pi 3B+ je zadnjih nekaj vrstic za izklop ethernetnih LED nekoliko drugačnih.

# Onemogoči PWR LED
dtparam=pwr_led_trigger=brez
dtparam=pwr_led_activelow=izklopljeno
# Onemogoči LED za aktivnost
dtparam=act_led_trigger=brez
dtparam=act_led_activelow=off
# Onemogoči ethernet ACT LED
dtparam=eth_led0=14
# Onemogoči ethernet LNK LED
dtparam=eth_led1=14

7. Optimizirajte svojo kodo

Če uporabljate programe, ki ste jih napisali sami, se morate izogibati določenim slabim praksam, ki lahko vplivajo na porabo energije. Obdelavo morate vzdrževati na najnižji ravni, ki je potrebna za opravljanje dela. Omejite ponovitve zank, čim bolj poenostavite operacije in dajte prednost funkcionalnosti pred dizajnom v aplikacijah.

8. Namesto tega uporabite Pi Zero ali Pico

To bo najverjetneje povzročilo najbolj drastično zmanjšanje porabe energije. The Raspberry Pi Zero 2 W je najbolj energijsko učinkovit Raspberry Pi, pravi Hackaday. V primerjavi z drugimi modeli Raspberry Pi lahko deluje hitreje in opravi več nalog na vat moči.

The Raspberry Pi Pico je mikrokrmilnik, ki temelji na čipu RP2040 in ponuja najnižjo porabo energije med ploščami Raspberry Pi. Predstavitev predstavnostnega predvajalnika popcorn, opisana v podatkovnem listu Raspberry Pi Pico (VGA, 4-bitni dostop do kartice SD in zvok I2S), porabi približno 0,45 W energije. Ima tudi dva načina varčevanja z energijo, ki še dodatno zmanjšata porabo energije.

Če vaš projekt ne zahteva precejšnje procesorske moči, razmislite o uporabi Raspberry Pi Pico ali Zero namesto močnejših modelov.

Omejite porabo energije v svojih projektih Raspberry Pi

Kot smo že omenili, je Raspberry Pi že zelo energijsko učinkovita naprava in ne morete narediti veliko, da bi dodatno zmanjšali porabo energije. Vendar pa vam bo v aplikacijah, ki so kritične z energijo, kjer šteje vsak miliamper, onemogočanje vrat in vmesnikov, ki jih ne potrebujete, pomagalo prihraniti energijo in ohraniti vaš Raspberry Pi vključen čim dlje.

Če naredite preveč sprememb ali želite ponastaviti vaš Raspberry Pi na začetne nastavitve, morate samo na kartico SD namestiti novo različico OS Raspberry Pi.