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Ratgeber



Geschichte und Entwicklung

Der Raspberry Pi ist ein Einplatinencomputer, der Anfang des Jahres 2012 von der Raspberry Pi Foundation in Grossbritannien entwickelt wurde. 

Ziel des Projekts ist es, ein preisgünstiges System zu schaffen, welches über vergleichbare Eigenschaften verfügt wie der klassische Heimcomputer und das auf der Grösse einer Kreditkarte. 

Derzeit erfreuen sich die Smartphones steigender Beliebtheit, was die Entwicklung der Mikrocontroller stark vorantreibt. Grundsätzlich arbeitet ein Einplatinencomputer genauso, bietet jedoch eine Menge Vorteile durch die freie Wahl des Betriebssystems und die unzähligen Erweiterungsmöglichkeiten.

Der Raspberry wurde unter anderem bei Informatikstudenten schnell beliebt, da es mit ihm möglich ist die Grundlagen der Programmierung einfach und spielerisch zu erlernen. 

Das Logo der Himbeere, im englischen Raspberry, bedient sich wie viele andere Systemhersteller einer Frucht und soll die ausgereifte Persönlichkeit des Unternehmens symbolisieren. Das Kürzel Pi steht für “Python interpreter” und steht für eine der höheren Programmiersprachen in der Informatik. Das ursprüngliche Konzept, diesen als einzigen festzulegen ist allerdings gelockert worden. So entsteht eine Vielzahl an Möglichkeiten zur Programmierung des Einplatinencomputer. Die stetig wachsende Community baut diese kontinuierlich weiter aus und es werden innovative neue Projekte geschaffen.



Die Modelle des Raspberry Pi 3

Die Hardware des Raspberry Pi 3 ist erhältlich in den drei Modellen A+, B und B+. Das Modell B kam bereits im Februar 2016, der B+ im März 2018 und der A+ im November 2018 auf den Markt.

Der Raspberry Pi 3 Modell A+ ist mit einem 64-bit Quad Core Prozessor bestückt, der eine Taktfrequenz von 1,4 Gigahertz pro Kern besitzt. Der Chip für den Arbeitsspeicher verfügt über eine Kapazität von 512 Megabyte SDRAM. Das Board verfügt über einen Adapter für Bluetooth 4.2 mit einer Übertragungsgeschwindigkeit von 26 Megabit pro Sekunde. Das Wireless LAN mit dual Band Modus hat eine Übertragungsgeschwindigkeit von 150 Megabit pro Sekunde im 2,4 Gigahertz Band beziehungsweis 1.300 Megabit im 5 Gigahertz Band. Das Herzstück der Maker-Szene ist die 40-Pin General Purpose Input/Output GPIO Schnittstelle. Das Verhalten dieser Allzweckeingabe/ -ausgabe-Schnittstelle ist frei programmierbar und es können eine Vielzahl von Compute Module verbunden werden. 

Zum Verbinden mit externen Standard-Geräten steht eine Universal-Serial-Bus USB 2.0 Schnittstelle mit einer Übertragungsrate von 300 Megabit pro Sekunde zur Verfügung. Des Weiteren stehen zur visuellen Kommunikation ein DSI Display-Port und ein CSI Camera-Port zur Verfügung. Eine Audiovisuelle Übertragung geschieht mittels einer HDMI Typ A, und der vierpoligen 3,5 mm Stereo und Composite Video Schnittstelle. Der Datenspeicher, auf der ein Betriebssystem vorinstalliert wird, ist über die Micro SD-Schnittstelle mit dem Rechner verbunden. Die Energieversorgung geschieht über Micro-USB mit 5 Volt und 2,5 Ampere.


Raspberry Pi 3 B

Der Raspberry Pi 3 Model B ist entwicklungstechnisch vor dem B+ einzuordnen. Daher kommen trotz der gleichen Bauweise, Unterschiede in den Übertragungsraten zustande. 

Das Model B verfügt über einen 64 Bit Quad Core Prozessor mit einer Taktfrequenz von 1,2 Gigahertz. Die Funknetzgeschwindigkeit von Bluetooth beträgt 25 Megabit pro Sekunde. Die des Wireless LAN beträgt 150 Megabit pro Sekunde im 2,4 Gigahertz Band, beziehungsweise 433 Megabit pro Sekunde im 5 Gigahertz Band. Die kabelgebundene RJ 45 Ethernet Schnittstelle ist geeignet für Übertragungsgeschwindigkeiten von 10/100 Megabit pro Sekunde.


Raspberry Pi 3 B+

Im Wesentlichen unterscheidet sich das Modell B des Raspberry Pi 3, neben der Bestückung der Boards, in den Abmassen

Während das Modell A einen Bauraum von 65 x 56 Millimetern beansprucht, benötigt der Raspberry Pi 3 Model B 85 x 56 Millimeter.

Als Erweiterung vom Modell A+ ist das Modell B+ mit vier USB-Ports bestückt. Auch eine RJ 45 Ethernet Schnittstelle, geeignet für Übertragungsgeschwindigkeiten von 10/100/1000 Megabit pro Sekunde, ist vorhanden. Diese ist darüber hinaus mit dem passenden Compute Module Power Over Ethernet POE fähig. 

Zudem beträgt die Kapazität des Arbeitsspeichers 1 GB RAM.



Die Betriebssysteme für den Raspberry

Um ein Betriebssystem auf dem Raspberry installieren zu können, werden zuvor eine mindestens 2 Gigabyte, empfohlen 16 Gigabyte grosse MicroSD-Karte, ein Netzteil zur Spannungsversorgung, ein HDMI Bildschirm mit Verbindungskabel, gegebenenfalls ein Netzwerkkabel zur Verbindung mit einem Router, Tastatur und Maus benötigt.

Eine passende Auswahl an Einsteigersets ist in unserem Sortiment zu finden.



Der Raspberry Pi als interaktives Klassenzimmer

Im Softwarepaket NOOBS für den Raspberry leider nicht enthalten, aber dennoch nennenswert sind Betriebssysteme für kindgerechtes Lernen. Im Fokus stehen Kinder zwischen 6 und 14 Jahren, um ihnen altersgerechte Inhalte zugänglich zu machen.  

DoudouLinux ist eine Linux-Distribution auf Debian basierend. Es ist eine intuitive Lernplattform, die in vielen Sprachen unter anderem auch in Deutsch verfügbar ist. Das Entwicklerteam gibt an, dass es sogar schon für Kinder ab 2 Jahren geeignet ist. Es unterstützt die Kids beim interaktiven Lernprozess. Es verwandelt den Raspberry in eine Lernumgebung und bietet darüber hinaus zur Unterhaltung auch einige Arcade- und Kartenspiele.

Kano OS bietet als Betriebssystem eine altersgerechte Lernplattform, um Kinder an ein hardwarenahes Programmieren heranzuführen. Das System basiert auf der Linux-Distribution Debian und eignet sich für Menschen aller Altersklassen, die Spass am spielerischen Lernen haben. Beim ersten Bootvorgang des Raspberry beginnt das System für die Einrichtung schon mit einem kleinen Kennenlernspiel. Im weiteren Verlauf gibt es einen Story-Modus, in dem schrittweise Aufgaben gelöst werden können.

PiNet ist ein Linux basiertes Projekt, welches Pädagogen im schulischen Umfeld beim Unterricht unterstützt. Es stellt ein System für den Raspberry Pi 3 für Netzwerkanmeldungen, Freigeben von Ordnern und einem zentralen Betriebssystem-Image bereit und ist anfängerfreundlich gestaltet.

IchigoJam BASIC RPi ist ein Projekt, um mit einfachen Konsolenbefehlen die Programmiersprache BASIC zu lernen. Es ist ein simpel gehaltenes Tool zur Ansteuerung des Raspberry Pi. Mit diesen können von „Hallo World“ bis hin zu komplexen Programmen unter Verwendung der GPIO-Ports, zur Ansteuerung von Hardware, geschrieben werden.

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