8 způsobů, jak ušetřit energii v projektech Raspberry Pi

Přestože je Raspberry Pi velmi úsporný počítač, existují specifické scénáře, kdy budete chtít spotřebu energie snížit ještě níže. Jedním z nich je, pokud k napájení Raspberry Pi používáte power banku nebo nepřerušitelný zdroj napájení (UPS). Snížená spotřeba energie může být také užitečná, pokud provozujete projekt, který je neustále v provozu, a potřebujete udržet účet za energii co nejnižší možný.

Pochopení spotřeby energie Raspberry Pi

Díky své architektuře založené na ARM je Raspberry Pi zařízení s velmi nízkou spotřebou. Podle testů Raspberry Pi 4 využívá při nečinnosti 2,7 W Jeff Geerling. Pro srovnání, nejúčinnější počítač x86 spotřebuje 10 W až 25 W, což je výrazně více, než kolik používá Raspberry Pi při 400% zatížení CPU, 6,4 W.

To vše slouží k tomu, abychom se domnívali, že Raspberry Pi již nemá významný dopad na váš účet za energii, alespoň ve srovnání s vašimi ostatními gadgety a zařízeními. Takže další snižování spotřeby energie na Raspberry Pi může být ztrátou času a úsilí, pokud to váš projekt nevyžaduje.

Pokud je však energetická účinnost pro váš projekt klíčová, až do posledního miliwattu, pak pro vás budou užitečné tipy popsané níže.

1. Spusťte bezhlavou instalaci

Bezhlavé nastavení je běžný způsob spuštění Raspberry Pi a zahrnuje použití Pi bez připojené klávesnice, myši nebo displeje. Protože ne všechny projekty vyžadují displej ani nic z toho, bezhlavé nastavení je dobrý způsob, jak snížit spotřebu energie vašeho nastavení Raspberry Pi.

Vše, co potřebujete, je samostatný počítač a připojení k internetu (buď přes Wi-Fi nebo Ethernet). Jednou SSH je na vašem Raspberry Pi povoleno a oba počítače jsou připojeny ke stejné síti, můžete jít. K vydání pak můžete na svém druhém počítači použít terminál příkazového řádku nebo klienta SSH, jako je PuTTY vzdálené příkazy k Pi. VNC je další možností, pokud dáváte přednost práci s grafickým uživatelským rozhraním (GUI)

2. Odstraňte nepotřebná periferní zařízení

Raspberry Pi nemusíte neustále provozovat bez hlavy. Pouhým odpojením periferií, když nejsou potřeba, se sníží spotřeba energie. Klávesnice, myši a úložná zařízení spotřebovávají energii, i když se nepoužívají.

Bezdrátová zařízení obvykle spotřebují o něco méně energie než ta drátová. Většina USB myší a klávesnic spotřebuje přibližně 0,5 W energie za hodinu a toto číslo se zvyšuje, když jsou používány. I když se toto číslo nemusí zdát mnoho, má tendenci se časem sčítat.

Další věc, kterou je třeba mít na paměti, je, že pevné disky (HDD) obvykle spotřebují mnohem více elektřiny ve srovnání s SSD (solid-state drive). Pokud se tedy snažíte ušetřit co nejvíce elektřiny, rozhodněte se pro SSD nebo SD kartu. SSD nabízí několik další výhody oproti HDD.

3. Vypněte porty USB a HDMI

Přestože nepoužívané porty spotřebovávají malé množství energie, možná budete chtít je zakázat, pokud se snažíte ušetřit co nejvíce energie. Když deaktivujete USB, měli byste si uvědomit, že nemůžete deaktivovat porty jednotlivě. Když deaktivujete USB, všechny porty se vypnou.

Vypnutí řadiče USB také deaktivuje Ethernet, protože sdílejí stejnou datovou sběrnici na Raspberry Pi. Vypnutím USB ušetříte asi 100 mA.

Chcete-li zakázat USB na Raspberry Pi 3B+ a starších modelech, zadejte do terminálu následující příkaz:

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

Chcete-li ovladač znovu aktivovat, jednoduše změňte rozvázat v posledním příkazu k svázat.

Také byste měli vypnout HDMI, pokud spouštíte bezhlavé nastavení. Tím se ušetří asi 25 mA, celkem tedy 125 mA. Chcete-li vypnout HDMI, spusťte následující příkaz:

sudo /opt/vc/bin/tvservice -o

Chcete-li jej znovu zapnout, vše, co musíte udělat, je změnit -Ó na -p v posledním příkazu.

Měli byste si však uvědomit, že pokud budete postupovat podle výše popsaných kroků, USB a HDMI se po restartu Raspberry Pi znovu povolí. Ale můžete přidat příkazy do rc.místní soubor pro jejich spuštění při spuštění. Chcete-li se dozvědět více, podívejte se na naše seznam tří způsobů, jak spustit program Raspberry Pi při spuštění.

4. Pokud se nepoužívá, odpojte napájecí zdroj

Častou chybou je nechávat Raspberry Pi připojené ke zdroji napájení, když se nepoužívá. I po vypnutí Raspberry Pi nadále odebírá energii, mezi 0,1 W a 0,15 W. Pokud Raspberry Pi není potřeba, nezapomeňte jej odpojit od zdroje napájení.

5. Zpomalte procesor

Díky podtaktování procesoru Raspberry Pi běží pomaleji, ale snižuje se jeho výkon spotřebu a mohou být užitečné pro přenosné projekty napájené bateriemi, které nejsou složité zpracovává se. Následuje podobný proces jako při přetaktování vašeho Raspberry Pi.

Stačí přejít na /boot složku, otevřete config.txta změňte přednastavenou rychlost hodin, 1,5 GHz pro Raspberry Pi 4. Chcete-li podtaktovat Raspberry Pi až na 1 GHz, přidejte tyto řádky /boot/config.txt:

arm_freq=1300
arm_freq_max=900M/kód>

6. Deaktivujte integrované LED diody

Raspberry Pi 4 má na desce čtyři LED diody: dvě vedle hlavičky GPIO a dvě na ethernetovém portu. Jejich deaktivace ušetří přibližně 2 mA a je stejně snadná jako úprava config.txt soubor. Příkazy se však trochu liší v závislosti na modelu Raspberry Pi.

U Raspberry Pi 4 jednoduše upravte /boot/config.txt soubor a přidejte následující parametry:

# Vypněte PWR LED
dtparam=pwr_led_trigger=žádný
dtparam=pwr_led_activelow=off
# Vypněte LED diodu aktivity
dtparam=act_led_trigger=none
dtparam=act_led_activelow=off
# Vypněte ethernet ACT LED
dtparam=eth_led0=4
# Vypněte LED diody ethernet LNK
dtparam=eth_led1=4

U Raspberry Pi 3B+ je posledních pár řádků k vypnutí ethernetových LED diod trochu jinak.

# Vypněte PWR LED
dtparam=pwr_led_trigger=žádný
dtparam=pwr_led_activelow=off
# Vypněte LED diodu aktivity
dtparam=act_led_trigger=none
dtparam=act_led_activelow=off
# Vypněte ethernet ACT LED
dtparam=eth_led0=14
# Vypněte LED diody ethernet LNK
dtparam=eth_led1=14

7. Optimalizujte svůj kód

Pokud spouštíte programy, které jste sami napsali, měli byste se vyvarovat určitých špatných postupů, které mohou ovlivnit spotřebu energie. Měli byste omezit zpracování na nejnutnější minimum potřebné k dokončení práce. Omezte opakování smyček, co nejvíce zjednodušte operace a upřednostněte funkčnost před návrhem v aplikacích.

8. Místo toho použijte Pi Zero nebo Pico

To s největší pravděpodobností povede k nejdrastičtějšímu snížení spotřeby energie. The Raspberry Pi Zero 2W je podle Hackaday nejúčinnějším Raspberry Pi. Ve srovnání s jinými modely Raspberry Pi je schopen běžet rychleji a dokončit více úkolů na watt energie.

The Raspberry Pi Pico je mikrokontrolér založený na čipu RP2040 a nabízí nejnižší spotřebu energie z desky Raspberry Pi. Demo přehrávače popcornu popsané v datovém listu Raspberry Pi Pico (VGA, 4bitová karta SD a zvuk I2S) spotřebuje přibližně 0,45 W energie. Má také dva režimy úspory energie, které ještě více snižují spotřebu energie.

Pokud váš projekt nevyžaduje značný výpočetní výkon, zvažte použití Raspberry Pi Pico nebo Zero namísto výkonnějších modelů.

Omezte spotřebu energie ve svých projektech Raspberry Pi

Jak již bylo zmíněno, Raspberry Pi je již velmi energeticky úsporné zařízení a pro další minimalizaci spotřeby energie nemůžete udělat mnoho. V aplikacích kritických pro napájení, kde se počítá každý miliampér, vám však deaktivace portů a rozhraní, která nepotřebujete, pomůže ušetřit energii a udržet Raspberry Pi zapnuté co nejdéle.

Pokud provedete příliš mnoho změn nebo chcete obnovit výchozí nastavení Raspberry Pi, stačí na SD kartu flashnout novou verzi operačního systému Raspberry Pi.