Schlagwort: Raspberry Pi

Schon seit Längerem ist der Raspberry Pi nicht nur zu Hause und im Büro im Einsatz, sondern zunehmend auch in der Industrie, wo er etwa Automations- und Steuerungsaufgaben übernimmt oder als Testbasis für Proof-of-Concept (PoC) eingesetzt wird. Dafür stehen mehrere Modelle von Drittanbietern bereit, wie unter anderem der netPi, die auf Raspberry Pi oder Compute Module aufsetzen. Beim Absatz des Raspberry Pi macht der Industriebereich bereits 44 Prozent der Verkäufe aus.

Neue Angebote für Industriekunden

Dem tragen Raspberry Pi Foundation und deren kommerzieller Arm Raspberry Pi Trading Ltd nun Rechnung. Zwei neue Dienste und eine Erweiterung der Webseite sollen künftig Anlaufpunkte für Industriekunden sein. Der Dienst Approved Design Partners soll Kunden auf der Suche nach gangbaren Lösungen beim Designprozess ihrer Produkte mit professionellen Partnern zusammenbringen, die bei der Realisierung helfen. Die Raspberry Pi Ltd garantiert ihren Kunden aus der Industrie auf alle Produkte eine Lebensdauer bis mindestens 2026.

Compliance-Programm

Als zweiter Neuzugang soll der Dienst Raspberry Pi Integrator Programme Hemmnisse aus dem Weg räumen. Dahinter verbirgt sich ein Service zum Testen der Einhaltung gesetzlicher Vorschriften und Normen. Das Programm wurde entwickelt, um die Last der Navigation durch komplizierte Compliance-Probleme zu beseitigen und es für Unternehmen einfacher zu machen, ihre Produkte in kürzerer Zeit und mit geringeren Kosten auf den Markt zu bringen. Als Partner steht das Unternehmen UL den Kunden mit Rat und Tat zur Seite.

Webseite aktualisiert

Auch ein Teil der Webseite des Raspberry Pi spiegelt künftig unter dem Motto For Industry den Marktanteil des kleinen Rechners bei Industrieanwendungen wider. Dort erhalten Kunden Zugang zu Informationen und Unterstützung, die Sie beim Einsatz des Raspberry Pi in einer industriellen Umgebung benötigen, mit Verweisen zu Datenblättern, Konformitätsdokumenten und mehr.

Das Jahr 2020 brachte nicht nur einen Raspberry Pi 4 mit 8 GByte RAM, sondern zeitgleich auch ein umbenanntes Betriebssystem, das nicht mehr Raspbian, sondern fortan Raspberry Pi OS hieß. Vor wenigen Tagen erschien traditionsgemäß zum Jahresende eine neue Version des Betriebssystems mit einigen Neuerungen.

PulseAudio ersetzt ALSA

Dazu zählt der Wechsel der Audio-Schnittstelle. Während Distributionen wie Fedora sich darauf vorbereiten, PulseAudio gegen den designierten Nachfolger PipeWire auszutauschen, wechselt Raspberry Pi OS von ALSA zu PulseAudio. Für den Umstieg gab es mehrere Gründe. Einer ist, dass ALSA nur eine Quelle zur gleichen Zeit ausgeben kann. auch die Eingabe ist auf eine Quelle gleichzeitig limitiert. Ist also der Ton eines YouTube-Videos über den HDMI-Ausgang des Raspberry Pi zu hören, kann kein anderer Sound gleichzeitig abgespielt werden.

Der Wechsel zu einer anderen Audioquelle gelingt mit ALSA ebenfalls nicht während der Wiedergabe, diese muss erst beendet werden. Noch gravierender ist jedoch, dass ALSA Bluetooth-Audio nicht beherrscht. Um diese Einschränkung zu umgehen wurde bisher zusätzlich die Bibliothek bluez-alsa gepflegt. PulseAudio kennt alle diese Einschränkungen nicht.

Chromium 84

Chromium wurde für die neue Ausgabe von Raspberry Pi OS auf Version 84 aktualisiert. Wie es in der Ankündigung heißt, dauerte dies länger als den Entwicklern lieb war, aber es sei immer eine Herausforderung, die Video-Hardwarebeschleunigung bei neuen Versionen von Chromium einzupflegen. Zudem wurden aus gegebenem Anlass viele Tests und Anpassungen an Videokonferenz-Clients wie Google Meet, Microsoft Teams und Zoom vorgenommen, und sie alle sollten nun reibungslos mit Chromium in der neuen Version funktionieren. Der Adobe Flash-Player ist letztmalig integriert, Adobe beendet die Unterstützung offiziell zum Jahresende.

Einfacher drucken

Unterstützung beim Drucken war bisher immer eine Schwachstelle des Standard-Betriebssystems für den RasPi. Anwender konnten zwar CUPS installieren, sahen sich dann aber der nicht gerade benutzerfreundlichen Handhabung gegenüber. Deshalb kommt mit der neuen Ausgabe neben CUPS das Paket system-config-printer zum Einsatz, das die Einbindung von Druckern und das Drucken selbst vereinfacht.

Barrierefreiheit verbessert

Des Weiteren vermeldet die Ankündigung Verbesserungen bei der Barrierefreiheit für sehbehinderte und blinde Menschen. Unterstützung für den Bildschirmleser Orca und das Plugin für die Bildschirmlupe wurden hinzugefügt. Die Orca-Unterstützung sei noch nicht perfekt, aber Anwendungen wie Raspberry Pi-Konfiguration und die Einstellungsdialoge sollen nun für diese Gruppe von Anwendern besser lesbar sein. Die Verwendung eines Bluetooth-Headsets oder -Lautsprechers im Screenreader ist dank PulseAudio nun problemlos möglich.

Die verschiedenen Varianten von Raspberry Pi OS ohne Desktop, mit Desktop und mit zusätzlicher Software stehen im Downloadportal der Raspberry Pi Foundation zum Download bereit.

Bereits seit Jahresbeginn hatte Entwickler Iago Toral von iaglia an einem Mesa-Treiber für den Grafik-Stack des Raspberry Pi 4 gearbeitet. Jetzt meldet er Vollzug, wie Eben Upton, der Vorsitzende der Raspberry Pi Foundation im Blog der Stiftung bekannt gibt.

Fast ein Jahr Entwicklung

Der Vulkan-Treiber ist mit den Geräten Raspberry Pi 4, Raspberry Pi 400 und Compute Module 4 kompatibel. Der Code eines Prototypen des Treibers wurde im Juni freigegeben und im letzten Monat erfolgreich in Mesa Upstream integriert. Seit dem 24. November hat der V3DV Vulkan Mesa-Treiber für Raspberry Pi 4 die Konformität mit Vulkan 1.0 nachgewiesen.

Ausgiebige Tests

Khronos, das Industriekonsortium das sich für die Erstellung und Verwaltung von offenen Standards im Multimedia-Bereich starkmacht und die Vulkan API 2016 quelloffen in Version 1.0 freigegeben hat, beschreibt den Konformitätsprozess als einen Weg, um sicherzustellen, dass seine Standards von mehreren Anbietern konsistent umgesetzt werden, um so eine zuverlässige Plattform für Anwendungsentwickler zu schaffen. Für jeden Standard bietet Khronos eine Conformance Test Suite (CTS) an, die Implementierungen erfolgreich durchlaufen müssen, um als konform erklärt zu werden; im Fall von Vulkan 1.0 enthält die CTS über 100.000 Tests.

Demnächst in Raspberry Pi OS

Die 1.0-Konformität von Vulkan ist ein wichtiger Meilenstein auf dem Weg von Vulkan zum Raspberry Pi, aber nicht das Ende der Entwicklung. Das Team arbeitet weiterhin daran, den Funktionsumfang von Vulkan zu erweitern, die Leistung zu verbessern und Fehler zu beheben. Der Treiber ist bereits in Mesa 20.3 enthalten und soll bald in den Repositories von Raspberry Pi OS verfügbar sein.

Mittlerweile ist die Vulkan API bei Version 1.2 angekommen. Die Mindestanforderungen, um Vulkan-Treiber zu entwickeln, sind OpenGL 4.x und OpenGL ES 3.1. Vulkan wird von AMD, Nvidia, Intel, Android und nun auch vom Raspberry Pi unterstützt.

Lampone Pi ist das einzige Live-Betriebssystem für den Raspberry Pi. Es basiert auf der ARM64-Version von Debian 10 »Buster«. Im Unterschied zu Raspbian, dem Standard-Betriebssystem der Raspberry Pi Foundation, ist Lampone Pi von Hause aus 64-bittig. Der kürzlich erschienene Nachfolger von Raspbian namens Raspberry Pi OS ist ebenfalls erstmals in einer Beta-Version mit 64-Bit verfügbar.

Lampone Pi als Live-Distribution

Lampone Pi kommt aus Italien und wird von Marco Burrato herausgegeben, dem Entwickler der gehärteten Distribution Resilient Linux, die vor Fehlbedienung und Angriffen von außen dadurch schützt, dass das Dateisystem nur lesbar ist und die Datenpartition verschlüsselt werden kann.

Das Konzept LiveNG

Wie auch Resilient, basiert Lampone auf dem von Burrato entwickelten LiveNG, einem Konzept zur alternativen Erstellung von Live-Distributionen. Dazu gehört ein eigenes Partitionsschema, das die Aktualisierung von Kernel und Initrd bei Live-Systemen ermöglicht. Die beiden Komponenten können bei den üblichen Live-Systemen mit ISO9660-Dateisystem nicht aktualisiert werden, was sie für den Dauereinsatz ungeeignet macht.

Dateisystem nur lesbar

Wer also ein Live-System mit persistenter Datenpartition auf dem RasPi langfristig nutzen möchte, ist bei Lampone Pi richtig. Die ISO9660-Systempartition ist auf Dateisystemebene per Design schreibgeschützt. Die Datenpersistenz-Partition enthält nur die Deltas: Systemaktualisierungen und die Daten liegen dort. Die Datenpartition, die oben auf die schreibgeschützte Systempartition gemountet ist, macht das resultierende Betriebssystem resistent gegen Dateisystemkorruption. Darüber hinaus sind vollständige System-Backups möglich, indem man nur die in der Datenpartition enthaltenen Dateien wegspeichert.

Das Projekt wird auf GitHub gehostet, die rund 700 MByte große Zip-Datei mit dem Abbild entpackt sich zum 6,8 GByte großen Image, was mindestens eine 8 GByte fassende SD-Card voraussetzt.

Im März stellte ich mit dem Raspberry Pi Imager und Raspberry Pi Diagnostics zwei neue Werkzeuge vor, die unerfahrenen Anwendern den Umgang mit SD-Karten allgemein und das Erstellen einer bootfähigen SD-Karte im Besonderen erleichtern soll.

Raspberry Pi Imager getestet

Ich habe mir den Raspberry Pi Imager genauer angesehen und festgestellt, dass er nicht nur Neueinsteigern einen Vorteil beschert. Anwender mit Linux-Erfahrung wissen, dass eine SD-Karte sich im Prinzip kaum von einem USB-Stick unterscheidet und somit auch adäquat bespielt wird. Sie legen Abbilder von Betriebssystemen entweder auf der Kommandozeile mit dd oder grafisch mit Tools wie Etcher auf das jeweilige Medium.

Für einen von Windows oder macOS kommenden Neueinsteiger in die Welt des Raspberry Pi birgt dieses Vorgehen viele Fallstricke, die den Spaß an der Sache bereits beim Einstieg verderben können. Hier kommt der Raspberry Pi Imager ins Spiel, der auf der Webseite der Foundation zum Download bereitsteht.

An Etcher angelehnt

Nach dem Start der Oberfläche sieht man sich den gleichen drei Bedienelementen gegenüber, die auch Etcher bietet: Auswahl des Abbilds, Auswahl des Geräts, auf das geschrieben werden soll sowie die Schaltfläche zum Start des Vorgangs. Während Etcher die Auswahl von Abbildern auf der heimischen Festplatte anbietet, bietet der Imager den Download von Raspbian und anderer Distributionen für den Raspberry Pi in der jeweils aktuellen Version an. Während der Imager das Abbild direkt von der Webseite auf die SD-Karte schreibt, wird gleichzeitig eine Kopie im Download-Verzeichnis der Webseite zur späteren Verwendung abgelegt.

Linux ist mehr als Ubuntu

Der Imager ist laut Webseite für Windows, macOS und Ubuntu verfügbar. Das ist leider die oft gesehene Reduzierung von Linux auf Ubuntu. Es handelt sich um ein Paket im DEB-Format, das auch unter Debian und weiteren Derivaten davon funktioniert. Der Quellcode steht auf GitHub zum Kompilieren bereit. Seit Kurzem lässt sich der Imager auch direkt aus Raspbian heraus mittels sudo apt update && sudo apt install rpi-imager installieren.

Breites Angebot

Hinter dem Schalter zur Auswahl des Betriebssystems verbergen sich verschiedene Versionen von Raspbian, der Multimedia-Distribution LibreELEC sowie von Ubuntu für verschiedene Versionen des Raspberry Pi. Zudem besteht die Möglichkeit, ein Abbild von der Festplatte zu wählen.

Auch für alte Hasen

Darüber hinaus bietet der Imager das Formatieren der SD-Karte sowie eine Reparatur des EEPROM, das beim Raspberry Pi 4 gelegentlich korrumpiert wird. Somit bietet der Raspberry Pi Imager nicht nur einen leichteren Einstieg für Neulinge, sondern kann auch alten Hasen einiges an Zeit sparen.

Die Raspberry-Pi-Foundation hat zwei Werkzeuge zur einfacheren Inbetriebnahme des Platinenrechners veröffentlicht, die vor allem Anwendern ohne Technikaffinität helfen soll, den kleinen Rechner erstmals in Betrieb zu nehmen. Aber auch für erfahrene Anwender können die kleinen Werkzeuge nützlich sein.

Tools für SD-Karten

Dabei geht es bei beiden Tools um die SD-Karte, auf die zunächst das Betriebssystem abgelegt wird, um dann davon zu starten. Das erste neue Tool heißt Raspberry Pi Diagnostics und soll in der jetzigen Ausbaustufe dabei helfen, die leicht kryptischen Angaben auf SD-Karten zu entschlüsseln und dadurch besser einschätzen zu können, ob die Geschwindigkeit einer SD-Karte für die jeweilige Raspberry-Pi-Version oder die anstehende Aufgabe ausreichend ist. Das Tool soll sukzessive zur umfassenden Test-Suite ausgebaut werden.

Besonders seit mit dem Raspberry Pi 4 die Latte höher gelegt wurde, was die Leistungsfähigkeit der kleinen Rechner betrifft, stellen SD-Karten, die bei älteren RasPi’s völlig ausreichten, des Öfteren einen unnötigen Flaschenhals dar.

SD-Kartendiagnose

Dem kann man mit der Installation des neuen Tools abhelfen. Mit dem Befehl apt update && apt install agnositics ist das Tool unter Raspbian schnell installiert und kann danach im Menü unter Zubehör -> Raspberry Pi Diagnostics gestartet werden. Von der Kommandozeile gelingt der Start mit /usr/share/agnostics/sdtest.sh.

Die Guten ins Töpfchen…

Nach einer Laufzeit von 1 bis 2 Minuten je nach RasPi-Version erscheint im Erfolgsfall im Fenster ein grünes PASS. Wer mehr wissen möchte, klickt auf Show Log und erhält die Geschwindigkeiten aufgeschlüsselt, wie man das auch von Tools für SSDs kennt. Da das Tool im Log auch Zielwerte nennt, kann man im Fall, dass die Karte bei einzelnen Werten unter diesen liegt, entscheiden, ob ein Formatieren Sinn ergibt oder ob gleich eine leistungsfähigere Karte her muss.

Images schneller schreiben

Das zweite neue Werkzeug ist der Raspberry Pi Imager. Er soll das Aufspielen eines Image auf die SD-Karte noch einfacher machen als es mit Anwendungen wie Etcher sowieso schon ist. Die Entwickler haben den gesamten Vorgang beschleunigt, da das Image vor der Benutzung nicht heruntergeladen werden muss.

Das Tool liest das Image direkt von der Webseite, schreibt es auf die SD-Karte und legt gleichzeitig das Image auf dem PCs ab für den Fall, dass es auf eine weitere SD-Karte gelegt werden soll. Zusätzlich bietet der Imager das Formatieren der SD-Karte sowie die Wiederherstellung des EEPROM an.

Der Imager steht als DEB-Paket für Linux, macOS und Windows zum Download bereit. Mal schaun, was da in nächster Zeit bei den Raspberry Pi Diagnostics noch an Tools hinzukommt.

Unter bestimmten, noch nicht ganz geklärten Umständen verliert der Raspberry Pi 4 sein WLAN-Signal. Es deutet sich an, dass HDMI in Verbindung mit hohen Auflösungen eine Rolle spielt. Aber auch das gilt nicht als einziger möglicher Auslöser

HDMI als Auslöser?

Bereits im August tauchten im RasPi-Forum erste Berichte über den Verlust des WLAN-Signals mit dem RasPi 4 auf. Anwender berichteten vom Verlust des WLAN-Signals im Zusammenhang mit angeschlossenen HDMI-Displays. Überschritt die gewählte Auflösung eine bestimmte Pixelzahl, so verabschiedete sich das WLAN.

Ein Anwender berichtet, dies passiere bei 1920 × 1080, die meisten Berichte sprechen jedoch von 2.560 × 1.440 Bildpunkten. Ein Techniker der Raspberry-Pi-Stiftung mutmaßte, dies könne bei ungenügender Abschirmung des verwendeten HDMI-Kabels geschehen. Der derzeit letzte Post in diesem Thread stellt aber auch HDMI als einzige Ursache infrage.

Umfassende Tests

Der Debian-Entwickler Enrico Zino, der gerade an einem Projekt arbeitet, um dem RasPi 4 als Informationssystem einzusetzen, stolperte auch über das Problem und unternahm umfassende Tests, um dem Fehler auf den Grund zu gehen. Sein Blogeintrag hatte auch weitere Untersuchungen zur Folge. Zini selbst testete mit drei verschiedenen Platinen und zwei Kabeln, vier unterschiedlichen Netzteilen, verschiedenen SD-Karten und Raspbian-Versionen. Auch er stellte fest, die Auflösung von 2.560 × 1.440 Bildpunkten sei der Auslöser. Eine Lösung, die auch mit dieser Auflösung stabiles WLAN bietet, gibt es derzeit nicht.

Zweiter Hardware-Fehler

Damit weist der Raspberry Pi bereits den zweiten Hardware-Bug auf. Bereits kurz nach dem Erscheinen des aktuellen RasPi 4 wurde ein Fehler entdeckt, der im Design des Boards liegt. Durch eine fehlerhafte USB-C-Implementation, bei der für zwei Pins des USB-Ports nur ein Widerstand verwendet wird, wo derer zwei benötigt würden, verweigern manche Ladegeräte den Dienst.

Vor zwei Wochen wurde der aktuelle Raspberry Pi 4 vorgestellt. Er stellt zweifelsohne einen Meilenstein und eine wichtige Weiterentwicklung der Spezifikation des kleinen Rechners dar, wartet allerdings auch mit einem kleinen Fehler auf.

Fehlerhafte USB-C-Implementation

Neben der Entkoppelung des Ethernet von USB und der Aufstockung des möglichen Hauptspeichers auf vier GByte bietet der Raspberry Pi 4 als neue Errungenschaft auch die Energieversorgung per USB-C. Doch hier ist den Entwicklern ein Fehler unterlaufen, der einige USB-Kabel von der Nutzung zur Energieversorgung ausschließt.

Abweichung vom Standard-Design

Benson Leung, führender Experte der USB-C-Implementation kritisierte, dass die Entwickler für den Raspberry Pi vom Standard-USB-C-Design abgewichen waren und damit dem Fehler Vorschub geleistet hätten. Eben Upton, Miterfinder des RasPi und Geschäftsführer der Raspberry Pi Foundation, hat den Fehler mittlerweile eingeräumt und die Behebung für die nächste Board-Revision angedeutet. Das Problem besteht darin, dass für zwei Pins des USB-Ports nur ein Widerstand verwendet wird, wo derer zwei benötigt würden.

Smarte Kabel verweigern die Versorgung

Ob ein USB-C-Ladegerät mit dem Pi 4 funktioniert, hängt damit zusammen, ob es ein normales oder ein »E-Marked«-Kabel verwendet. E-Markierte Kabel sind voll ausgestattete USB-C-Kabel mit Chips im Inneren, die Energiemanagement, Zubehörmodi, Datenraten und andere Kommunikationsspezifikationen regeln. Da der Pi 4 USB-C-Anschluss falsch verdrahtet ist, erkennen diese intelligenten Kabel den Pi 4 als »Audio-Adapter-Zubehör« und weigern sich, ihn aufzuladen. Normalerweise sind derart konfektionierte »Smart Cables« teurer und werden mit größeren, leistungsfähigeren Geräten wie etwa Laptops ausgeliefert.

Problem leicht zu umgehen

Wer die Anschaffung eines Raspberry Pi 4 plant und befürchtet, das Problem können ihn betreffen, sollte also abwarten, bis in den nächsten Monaten eine neue Board-Revision erscheint. Ansonsten gibt es mit einem für den RasPi 4 zugelassenen Netzteil und einem handelsüblichen USB-C-Kabel keinerlei Probleme bei der Energieversorgung des Zwergenrechners.