8 spôsobov, ako ušetriť energiu v projektoch Raspberry Pi

Aj keď je Raspberry Pi veľmi energeticky efektívny počítač, existujú špecifické scenáre, v ktorých možno budete chcieť znížiť spotrebu energie ešte nižšie. Jedným z nich je, ak na napájanie Raspberry Pi používate napájaciu banku alebo neprerušiteľný zdroj napájania (UPS). Znížená spotreba energie môže byť užitočná aj vtedy, ak prevádzkujete neustále zapnutý projekt a potrebujete udržať účet za energiu čo najnižší možné.

Pochopenie spotreby energie Raspberry Pi

Vďaka svojej architektúre založenej na ARM je Raspberry Pi zariadením s veľmi nízkou spotrebou energie. Podľa testov Raspberry Pi 4 používa pri nečinnosti 2,7 W Jeff Geerling. Na porovnanie, najefektívnejší počítač x86 spotrebuje 10 W až 25 W, čo je výrazne viac, ako používa Raspberry Pi pri 400% zaťažení procesora, 6,4 W.

To všetko slúži na to, aby sme si uvedomili, že Raspberry Pi už nemá významný vplyv na váš účet za energiu, prinajmenšom v porovnaní s inými zariadeniami a zariadeniami. Takže ďalšie znižovanie spotreby energie na Raspberry Pi môže byť stratou času a úsilia, ak to váš projekt nevyžaduje.

Ak je však energetická účinnosť pre váš projekt rozhodujúca, až do posledného miliwattu, potom vám budú užitočné tipy popísané nižšie.

1. Spustite bezhlavé nastavenie

Bezhlavé nastavenie je bežný spôsob spustenia Raspberry Pi a zahŕňa používanie Pi bez pripojenej klávesnice, myši alebo displeja. Keďže nie všetky projekty vyžadujú displej alebo čokoľvek z toho, bezhlavé nastavenie je dobrý spôsob, ako znížiť spotrebu energie vášho nastavenia Raspberry Pi.

Všetko, čo potrebujete, je samostatný počítač a internetové pripojenie (buď cez Wi-Fi alebo Ethernet). Raz SSH je na vašom Raspberry Pi povolené a oba počítače sú pripojené k rovnakej sieti, môžete ísť. Potom môžete použiť terminál príkazového riadka alebo klienta SSH, ako je PuTTY na vašom druhom počítači diaľkové príkazy do Pi. VNC je ďalšou možnosťou, ak uprednostňujete prácu s grafickým používateľským rozhraním (GUI)

2. Odstráňte nepotrebné periférne zariadenia

Raspberry Pi nemusíte neustále spúšťať bez hlavy. Jednoduché odpojenie periférií, keď nie sú potrebné, zníži spotrebu energie. Klávesnice, myši a úložné zariadenia spotrebúvajú energiu, aj keď sa nepoužívajú.

Bezdrôtové zariadenia zvyčajne spotrebujú o niečo menej energie ako káblové. Väčšina USB myší a klávesníc spotrebuje približne 0,5 W energie za hodinu a toto číslo sa zvyšuje, keď sa používajú. Aj keď sa toto číslo nemusí zdať veľa, má tendenciu sa časom zvyšovať.

Ďalšia vec, ktorú treba mať na pamäti, je, že pevné disky (HDD) zvyčajne spotrebujú oveľa viac elektriny v porovnaní s pevnými diskami (SSD). Ak sa teda snažíte ušetriť čo najviac elektriny, rozhodnite sa radšej pre SSD alebo SD kartu. SSD ponúka niekoľko ďalšie výhody oproti HDD.

3. Vypnite porty USB a HDMI

Aj keď nepoužívané porty spotrebúvajú malé množstvo energie, možno ich budete chcieť vypnúť, ak sa snažíte ušetriť čo najviac energie. Pri deaktivácii USB by ste si mali uvedomiť, že porty nemôžete deaktivovať jednotlivo. Keď deaktivujete USB, všetky porty sa vypnú.

Vypnutie ovládača USB tiež deaktivuje Ethernet, pretože zdieľajú rovnakú dátovú zbernicu na Raspberry Pi. Vypnutím USB ušetríte približne 100 mA.

Ak chcete vypnúť USB na modeloch Raspberry Pi 3B+ a starších, zadajte do terminálu nasledujúci príkaz:

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

Ak chcete ovládač znova aktivovať, jednoducho zmeňte rozviazať v poslednom príkaze na viazať.

Tiež by ste mali vypnúť HDMI, ak používate bezhlavé nastavenie. Tým sa ušetrí asi 25 mA, celkovo až 125 mA. Ak chcete vypnúť HDMI, spustite nasledujúci príkaz:

sudo /opt/vc/bin/tvservice -o

Ak ho chcete znova zapnúť, všetko, čo musíte urobiť, je zmeniť -o do -p v poslednom príkaze.

Mali by ste si však uvedomiť, že ak budete postupovať podľa krokov popísaných vyššie, USB a HDMI sa po reštartovaní Raspberry Pi znova povolia. Môžete však pridať príkazy do rc.local súbor na ich spustenie pri štarte. Ak sa chcete dozvedieť viac, pozrite si naše zoznam troch spôsobov, ako spustiť program Raspberry Pi pri spustení.

4. Keď sa nepoužíva, odpojte napájanie

Častou chybou je nechať Raspberry Pi pripojené k zdroju napájania, keď sa nepoužíva. Aj keď je Raspberry Pi vypnuté, naďalej odoberá energiu, medzi 0,1 W a 0,15 W. Nezabudnite odstrániť Raspberry Pi zo zdroja napájania, keď to nie je potrebné.

5. Spomaľte procesor

Podtaktovanie procesora Raspberry Pi spôsobí, že bude bežať pomalšie, ale zníži sa jeho výkon spotrebu a môžu byť užitočné pri prenosných projektoch napájaných z batérie, ktoré nie sú zložité spracovanie. Nasleduje podobný proces ako pri pretaktovaní vášho Raspberry Pi.

Stačí prejsť na /boot priečinok, otvorte config.txta zmeňte prednastavenú rýchlosť hodín, 1,5 GHz pre Raspberry Pi 4. Ak chcete podtaktovať Raspberry Pi až na 1 GHz, pridajte tieto riadky /boot/config.txt:

arm_freq=1300
arm_freq_max=900M/kód>

6. Vypnite integrované LED diódy

Raspberry Pi 4 má na doske štyri LED diódy: dve vedľa hlavičky GPIO a dve na ethernetovom porte. Ich deaktivácia ušetrí približne 2 mA a je rovnako jednoduchá ako úprava config.txt súbor. Príkazy sú však trochu iné v závislosti od modelu Raspberry Pi.

V prípade Raspberry Pi 4 jednoducho upravte súbor /boot/config.txt súbor a pridajte nasledujúce parametre:

# Vypnite PWR LED
dtparam=pwr_led_trigger=žiadne
dtparam=pwr_led_activelow=off
# Vypnite LED diódu aktivity
dtparam=act_led_trigger=none
dtparam=act_led_activelow=off
# Vypnite LED ethernet ACT
dtparam=eth_led0=4
# Vypnite LED diódy ethernet LNK
dtparam=eth_led1=4

V prípade Raspberry Pi 3B+ je posledných pár riadkov na vypnutie ethernetových LED trochu iných.

# Vypnite PWR LED
dtparam=pwr_led_trigger=žiadne
dtparam=pwr_led_activelow=off
# Vypnite LED diódu aktivity
dtparam=act_led_trigger=none
dtparam=act_led_activelow=off
# Vypnite LED ethernet ACT
dtparam=eth_led0=14
# Vypnite LED diódy ethernet LNK
dtparam=eth_led1=14

7. Optimalizujte svoj kód

Ak používate programy, ktoré ste si sami napísali, mali by ste sa uistiť, že sa vyhnete niektorým zlým praktikám, ktoré môžu ovplyvniť spotrebu energie. Spracovanie by ste mali obmedziť na minimum potrebné na vykonanie úlohy. Obmedzte iterácie slučiek, čo najviac zjednodušte operácie a uprednostnite funkčnosť pred dizajnom v aplikáciách.

8. Namiesto toho použite Pi Zero alebo Pico

To s najväčšou pravdepodobnosťou povedie k najdrastickejšiemu zníženiu spotreby energie. The Raspberry Pi Zero 2 W je podľa Hackaday najefektívnejším Raspberry Pi. V porovnaní s inými modelmi Raspberry Pi dokáže bežať rýchlejšie a dokončiť viac úloh na watt energie.

The Malina Pi Pico je mikrokontrolér založený na čipe RP2040 a ponúka najnižšiu spotrebu energie z dosky Raspberry Pi. Demo prehrávača popcorn popísaný v údajovom liste Raspberry Pi Pico (VGA, 4-bitový prístup na kartu SD a zvuk I2S) spotrebuje približne 0,45 W energie. Má tiež dva režimy úspory energie, ktoré ešte viac znižujú spotrebu energie.

Ak váš projekt nevyžaduje značný výpočtový výkon, zvážte použitie Raspberry Pi Pico alebo Zero namiesto výkonnejších modelov.

Obmedzte spotrebu energie vo svojich projektoch Raspberry Pi

Ako už bolo spomenuté, Raspberry Pi je už veľmi energeticky úsporné zariadenie a nie je veľa, čo môžete urobiť, aby ste ďalej minimalizovali spotrebu energie. V kritických aplikáciách, kde sa počíta každý miliampér, vám však zakázanie portov a rozhraní, ktoré nepotrebujete, pomôže ušetriť energiu a udržať Raspberry Pi zapnuté čo najdlhšie.

Ak vykonáte príliš veľa zmien alebo chcete obnoviť pôvodné nastavenia Raspberry Pi, stačí, ak na SD kartu nahráte novú verziu operačného systému Raspberry Pi.