8 moduri de a economisi energie în proiectele dvs. Raspberry Pi

Deși Raspberry Pi este un computer foarte eficient din punct de vedere energetic, există scenarii specifice în care este posibil să doriți să reduceți consumul de energie. Unul dintre acestea este dacă utilizați o bancă de alimentare sau o sursă de alimentare neîntreruptibilă (UPS) pentru a furniza energie electrică la Raspberry Pi. Scăderea consumului de energie poate fi, de asemenea, utilă dacă derulați un proiect permanent și trebuie să vă mențineți factura la energie cât mai mică. posibil.

Înțelegerea consumului de energie al Raspberry Pi

Datorită arhitecturii sale bazate pe ARM, Raspberry Pi este un dispozitiv cu o putere foarte scăzută. Raspberry Pi 4 folosește 2,7 W în timp ce este inactiv, conform testelor efectuate de Jeff Geerling. În comparație, cel mai eficient computer x86 va consuma 10W până la 25W, mult mai mult decât ceea ce folosește Raspberry Pi funcționând sub sarcina procesorului de 400%, 6,4W.

Toate acestea servesc pentru a aduce acasă punctul că Raspberry Pi nu are deja un impact semnificativ asupra facturii de energie, cel puțin în comparație cu celelalte gadgeturi și dispozitive. Deci, scăderea în continuare a consumului de energie pe un Raspberry Pi poate fi o pierdere de timp și efort dacă proiectul dvs. nu necesită acest lucru.

Cu toate acestea, dacă eficiența energetică este crucială pentru proiectul dvs., până la ultimul miliwatt, atunci sfaturile descrise mai jos vă vor fi de ajutor.

1. Rulați o configurare fără cap

O configurare fără cap este o modalitate obișnuită de a rula un Raspberry Pi și implică utilizarea Pi fără tastatură, mouse sau afișaj conectat. Deoarece nu toate proiectele necesită un afișaj sau oricare dintre acestea, o configurare fără cap este o modalitate bună de a reduce consumul de energie al configurației Raspberry Pi.

Tot ce aveți nevoie este un computer separat și o conexiune la internet (prin Wi-Fi sau Ethernet). O singura data SSH este activat pe Raspberry Pi și ambele computere sunt conectate la aceeași rețea, ești gata. Puteți utiliza apoi un terminal de linie de comandă sau un client SSH, cum ar fi PuTTY, pe celălalt computer pentru a emite comenzi de la distanță către Pi. VNC este o altă opțiune dacă preferați să lucrați cu o interfață grafică de utilizator (GUI)

2. Eliminați perifericele inutile

Nu trebuie să rulați Raspberry Pi fără cap tot timpul. Pur și simplu deconectarea perifericelor atunci când nu sunt necesare va reduce consumul de energie. Tastaturile, mouse-urile și dispozitivele de stocare consumă toate energie, chiar și atunci când nu sunt utilizate.

Dispozitivele fără fir folosesc de obicei puțin mai puțină energie decât cele cu fir. Cele mai multe mouse-uri și tastaturi USB folosesc aproximativ 0,5 W de putere pe oră, iar această cifră crește atunci când sunt în uz. Deși această cifră ar putea să nu pară prea mare, tinde să se adună în timp.

Un alt lucru de reținut este că hard disk-urile (HDD-urile) consumă de obicei mult mai multă energie electrică în comparație cu unitățile cu stare solidă (SSD). Deci, dacă încercați să economisiți cât mai multă energie electrică, optați pentru un SSD sau un card SD. SSD-urile oferă mai multe alte avantaje față de HDD-uri.

3. Dezactivați porturile USB și HDMI

Deși porturile neutilizate consumă o cantitate mică de energie, poate doriți să le dezactivați dacă încercați să economisiți cât mai multă energie posibil. Când dezactivați USB, ar trebui să rețineți că nu puteți dezactiva porturile individual. Toate porturile sunt oprite când dezactivați USB.

De asemenea, oprirea controlerului USB dezactivează Ethernet, deoarece acestea partajează aceeași magistrală de date pe Raspberry Pi. Dezactivarea USB va economisi aproximativ 100 mA.

Pentru a dezactiva USB pe Raspberry Pi 3B+ și modelele anterioare, introduceți următoarea comandă în terminal:

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

Pentru a reactiva controlerul, schimbați pur și simplu desface în ultima comandă să lega.

De asemenea, ar trebui să dezactivați HDMI dacă rulați o configurare fără cap. Acest lucru va economisi aproximativ 25mA, adăugând până la 125mA în total. Pentru a dezactiva HDMI, rulați următoarea comandă:

sudo /opt/vc/bin/tvservice -o

Pentru a-l reporni, tot ce trebuie să faceți este să schimbați -o la -p în ultima comandă.

Cu toate acestea, trebuie să rețineți că, dacă urmați pașii descriși mai sus, USB și HDMI vor fi reactivate atunci când reporniți Raspberry Pi. Dar, puteți adăuga comenzile la rc.local fișier pentru a le rula la pornire. Pentru a afla mai multe, consultați-ne listă cu trei moduri de a rula un program Raspberry Pi la pornire.

4. Deconectați sursa de alimentare atunci când nu este utilizat

O greșeală comună este să lăsați Raspberry Pi conectat la o sursă de alimentare atunci când nu este utilizat. Chiar și atunci când este oprit, Raspberry Pi continuă să consume putere, între 0,1 W și 0,15 W. Asigurați-vă că ați scos Raspberry Pi de la sursa de alimentare atunci când nu este necesar.

5. Încetiniți procesorul

Subclockarea procesorului Raspberry Pi îl face să ruleze la o viteză de ceas mai mică, dar îi reduce puterea consum și poate fi util pentru proiecte portabile, alimentate cu baterie, care nu implică complexe prelucrare. Acesta urmează un proces similar cu overclockarea Raspberry Pi.

Doar navigați la /boot folder, deschide config.txtși modificați viteza de ceas presetată, 1,5 GHz pentru Raspberry Pi 4. Pentru a-ți subclock Raspberry Pi până la 1GHz, ai adăuga aceste linii la /boot/config.txt:

frecvență_armă=1300
arm_freq_max=900M/cod>

6. Dezactivați LED-urile de la bord

Raspberry Pi 4 are patru LED-uri la bord: două lângă antetul GPIO și două pe portul Ethernet. Dezactivarea acestora economisește aproximativ 2 mA și este la fel de ușor ca editarea config.txt fişier. Cu toate acestea, comenzile sunt puțin diferite, în funcție de modelul Raspberry Pi.

Pentru Raspberry Pi 4, pur și simplu editați /boot/config.txt fișier și adăugați următorii parametri:

# Dezactivează LED-ul PWR
dtparam=pwr_led_trigger=niciunul
dtparam=pwr_led_activelow=off
# Dezactivează LED-ul de activitate
dtparam=act_led_trigger=niciunul
dtparam=act_led_activelow=off
# Dezactivează LED-urile Ethernet ACT
dtparam=eth_led0=4
# Dezactivează LED-urile Ethernet LNK
dtparam=eth_led1=4

Pentru Raspberry Pi 3B+, ultimele linii pentru a opri LED-urile Ethernet sunt puțin diferite.

# Dezactivează LED-ul PWR
dtparam=pwr_led_trigger=niciunul
dtparam=pwr_led_activelow=off
# Dezactivează LED-ul de activitate
dtparam=act_led_trigger=niciunul
dtparam=act_led_activelow=off
# Dezactivează LED-urile Ethernet ACT
dtparam=eth_led0=14
# Dezactivează LED-urile Ethernet LNK
dtparam=eth_led1=14

7. Optimizați-vă codul

Dacă rulați programe pe care le-ați scris singur, ar trebui să vă asigurați că evitați anumite practici proaste care pot afecta consumul de energie. Ar trebui să continuați procesarea la minimum necesar pentru a finaliza treaba. Limitați iterațiile buclei, simplificați operațiunile cât mai mult posibil și acordați prioritate funcționalității față de proiectare în aplicații.

8. Utilizați în schimb un Pi Zero sau Pico

Acest lucru va duce cel mai probabil la cea mai drastică reducere a consumului de energie. The Raspberry Pi Zero 2 W este cel mai eficient Raspberry Pi din punct de vedere energetic, potrivit Hackaday. Este capabil să ruleze mai repede și să realizeze mai multe sarcini per watt de putere, în comparație cu alte modele Raspberry Pi.

The Raspberry Pi Pico este un microcontroler bazat pe cipul RP2040 și oferă cel mai mic consum de energie al unei plăci Raspberry Pi. Demo-ul playerului media popcorn descris în fișa de date Raspberry Pi Pico (VGA, acces pe card SD pe 4 biți și audio I2S) consumă aproximativ 0,45 W de putere. De asemenea, are două moduri de economisire a energiei care scad și mai mult consumul de energie.

Dacă proiectul dvs. nu necesită o putere de procesare considerabilă, luați în considerare utilizarea Raspberry Pi Pico sau Zero în locul modelelor mai puternice.

Limitați consumul de energie în proiectele dvs. Raspberry Pi

După cum am menționat, Raspberry Pi este deja un dispozitiv foarte eficient din punct de vedere energetic și nu puteți face multe pentru a minimiza în continuare consumul de energie. Cu toate acestea, în aplicațiile critice pentru putere, în care fiecare miliamperi contează, dezactivarea porturilor și interfețelor de care nu aveți nevoie vă va ajuta să economisiți energie și să vă păstrați Raspberry Pi pornit cât mai mult timp posibil.

Dacă faceți prea multe modificări sau doriți să resetați Raspberry Pi la setările inițiale, tot ce trebuie să faceți este să flashați o nouă versiune a sistemului de operare Raspberry Pi pe cardul SD.