8 начина да пестите енергия във вашите проекти за Raspberry Pi

Въпреки че Raspberry Pi е много енергийно ефективен компютър, има специфични сценарии, при които може да искате да намалите консумацията на енергия още по-ниско. Едно от тях е, ако използвате захранваща банка или непрекъсваемо захранване (UPS) за захранване на вашия Raspberry Pi. Намалената консумация на енергия също може да бъде полезна, ако изпълнявате постоянно включен проект и трябва да поддържате сметката си за енергия толкова ниска, колкото възможен.

Разбиране на консумацията на енергия на Raspberry Pi

Благодарение на своята ARM-базирана архитектура, Raspberry Pi е устройство с много ниска мощност. Raspberry Pi 4 използва 2,7 W, докато не работи, според тестове от Джеф Джерлинг. За сравнение, най-ефективният x86 компютър ще консумира 10W до 25W, значително повече от това, което използва Raspberry Pi, работещ при 400% натоварване на процесора, 6,4W.

Всичко това помага да се разбере, че Raspberry Pi вече не оказва значително влияние върху сметката ви за енергия, поне в сравнение с другите ви джаджи и устройства. Така че по-нататъшното намаляване на консумацията на енергия на Raspberry Pi може да е загуба на време и усилия, ако вашият проект не го изисква.

Въпреки това, ако енергийната ефективност е от решаващо значение за вашия проект, до последния миливат, тогава съветите, описани по-долу, ще ви бъдат полезни.

1. Стартирайте настройка без глава

Настройката без глава е често срещан начин за работа с Raspberry Pi и включва използване на Pi без свързана клавиатура, мишка или дисплей. Тъй като не всички проекти изискват дисплей или някое от тях, настройката без глава е добър начин да намалите консумацията на енергия от вашата настройка на Raspberry Pi.

Всичко, от което се нуждаете, е отделен компютър и интернет връзка (чрез Wi-Fi или Ethernet). Веднъж SSH е активиран на вашия Raspberry Pi и двата компютъра са свързани към една и съща мрежа, готови сте. След това можете да използвате терминал на командния ред или SSH клиент като PuTTY на другия си компютър, за да издадете дистанционни команди към Pi. VNC е друга опция, ако предпочитате да работите с графичен потребителски интерфейс (GUI)

2. Премахнете ненужните периферни устройства

Не е нужно да използвате своя Raspberry Pi без глава през цялото време. Простото изключване на периферни устройства, когато не са необходими, ще намали консумацията на енергия. Всички клавиатури, мишки и устройства за съхранение консумират енергия, дори когато не се използват.

Безжичните устройства обикновено използват малко по-малко енергия от кабелните. Повечето USB мишки и клавиатури използват около 0,5 W мощност на час и тази цифра се увеличава, когато се използват. Въпреки че тази цифра може да не изглежда много, тя има тенденция да се увеличава с времето.

Друго нещо, което трябва да имате предвид е, че твърдите дискове (HDD) обикновено консумират много повече електроенергия в сравнение с твърдите дискове (SSD). Така че, ако се опитвате да спестите колкото е възможно повече електроенергия, изберете вместо това SSD или SD карта. SSD дисковете предлагат няколко други предимства пред твърдите дискове.

3. Деактивирайте USB и HDMI портовете

Въпреки че неизползваните портове черпят малко количество енергия, може да искате да ги деактивирате, ако се опитвате да спестите възможно най-много енергия. Когато деактивирате USB, трябва да имате предвид, че не можете да деактивирате портове поотделно. Всички портове се изключват, когато деактивирате USB.

Освен това изключването на USB контролера деактивира Ethernet, тъй като те споделят една и съща шина за данни на Raspberry Pi. Деактивирането на USB ще спести около 100mA.

За да деактивирате USB на Raspberry Pi 3B+ и по-стари модели, въведете следната команда в терминала:

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

За да активирате отново контролера, просто сменете развързвам в последната команда за обвързвам.

Освен това трябва да деактивирате HDMI, ако работите без глава. Това ще спести около 25 mA, добавяйки общо до 125 mA. За да изключите HDMI, изпълнете следната команда:

sudo /opt/vc/bin/tvservice -o

За да го включите отново, всичко, което трябва да направите, е да промените -о да се -стр в последната команда.

Все пак трябва да имате предвид, че ако следвате стъпките, описани по-горе, USB и HDMI ще бъдат активирани отново, когато рестартирате Raspberry Pi. Но можете да добавите командите към rc.local файл, за да ги стартирате при стартиране. За да научите повече, вижте нашия списък с три начина за стартиране на програма Raspberry Pi при стартиране.

4. Изключете захранването, когато не се използва

Често срещана грешка е да оставите Raspberry Pi свързан към източник на захранване, когато не се използва. Дори когато е изключен, Raspberry Pi продължава да черпи енергия между 0,1 W и 0,15 W. Не забравяйте да премахнете Raspberry Pi от захранването, когато не е необходимо.

5. Забавете процесора

Понижаването на тактовата честота на процесора на Raspberry Pi го кара да работи с по-ниска тактова честота, но намалява мощността му консумация и може да бъде полезно за захранвани с батерии, преносими проекти, които не включват сложни обработка. Това следва процес, подобен на овърклокването на вашия Raspberry Pi.

Просто навигирайте до /boot папка, отворете config.txtи променете предварително зададената тактова честота, 1,5 GHz за Raspberry Pi 4. За да намалите честотата на вашия Raspberry Pi до 1 GHz, трябва да добавите тези редове към /boot/config.txt:

arm_freq=1300
arm_freq_max=900M/код>

6. Деактивирайте вградените светодиоди

Raspberry Pi 4 има четири вградени светодиода: два до GPIO хедъра и два на Ethernet порта. Деактивирането им спестява около 2 mA и е толкова лесно, колкото редактирането на config.txt файл. Командите обаче са малко по-различни в зависимост от модела Raspberry Pi.

За Raspberry Pi 4 просто редактирайте /boot/config.txt файл и добавете следните параметри:

# Деактивирайте светодиода PWR
dtparam=pwr_led_trigger=няма
dtparam=pwr_led_activelow=изкл
# Деактивирайте светодиода за активност
dtparam=act_led_trigger=няма
dtparam=act_led_activelow=изкл
# Деактивирайте светодиодите за Ethernet ACT
dtparam=eth_led0=4
# Деактивирайте Ethernet LNK светодиодите
dtparam=eth_led1=4

За Raspberry Pi 3B+, последните няколко реда за изключване на Ethernet светодиодите са малко по-различни.

# Деактивирайте светодиода PWR
dtparam=pwr_led_trigger=няма
dtparam=pwr_led_activelow=изкл
# Деактивирайте светодиода за активност
dtparam=act_led_trigger=няма
dtparam=act_led_activelow=изкл
# Деактивирайте светодиодите за Ethernet ACT
dtparam=eth_led0=14
# Деактивирайте Ethernet LNK светодиодите
dtparam=eth_led1=14

7. Оптимизирайте своя код

Ако изпълнявате програми, които сте написали сами, трябва да сте сигурни, че избягвате определени лоши практики, които могат да повлияят на консумацията на енергия. Трябва да поддържате обработката до минимума, необходим, за да свършите работата. Ограничете повторенията на цикъла, опростете операциите възможно най-много и дайте приоритет на функционалността пред дизайна в приложенията.

8. Вместо това използвайте Pi Zero или Pico

Това най-вероятно ще доведе до най-драстичното намаляване на консумацията на енергия. The Raspberry Pi Zero 2 W е най-енергоефективният Raspberry Pi, според Hackaday. Той е способен да работи по-бързо и да изпълнява повече задачи на ват мощност в сравнение с други модели Raspberry Pi.

The Raspberry Pi Pico е микроконтролер, базиран на чипа RP2040, и предлага най-ниската консумация на енергия от Raspberry Pi платка. Демонстрацията на медийния плейър за пуканки, описана в листа с данни на Raspberry Pi Pico (VGA, 4-битов достъп до SD карта и I2S аудио), консумира около 0,45 W мощност. Освен това има два режима за пестене на енергия, които намаляват консумацията на енергия още повече.

Ако вашият проект не изисква значителна процесорна мощност, обмислете използването на Raspberry Pi Pico или Zero вместо по-мощните модели.

Ограничете консумацията на енергия във вашите проекти за Raspberry Pi

Както споменахме, Raspberry Pi вече е много енергийно ефективно устройство и не можете да направите много, за да минимизирате допълнително консумацията на енергия. Въпреки това, в критични за захранването приложения, където всеки милиампер е от значение, деактивирането на портове и интерфейси, от които не се нуждаете, ще ви помогне да спестите енергия и да запазите своя Raspberry Pi включен възможно най-дълго.

Ако направите твърде много промени или искате да нулирате вашия Raspberry Pi до първоначалните настройки, всичко, което трябва да направите, е да флашнете нова версия на Raspberry Pi OS на SD картата.