کامپیوتر تک برد (SBC) یا فانپیوتر چیست؟

در دنیای امروزی که تکنولوژی با سرعت سرسام‌آوری در حال پیشرفت است، نیاز به ابزارهایی کوچک، کم‌مصرف و قدرتمند بیش از پیش احساس می‌شود. یکی از این ابزارها که به‌ویژه در پروژه‌های الکترونیکی، هوشمندسازی، اینترنت اشیا (IoT) و آموزش موردتوجه قرار گرفته، کامپیوترهای تک‌بردی هستند که با نام SBC (Single Board Computer) شناخته می‌شوند. در فارسی بعضی‌ها به شوخی یا به‌صورت غیررسمی آن را “فانپیوتر” هم می‌نامند؛ ترکیبی از “فان” (به معنای سرگرم‌کننده) و “کامپیوتر”.

اما کامپیوتر تک‌برد واقعاً چیست؟ چه کاربردهایی دارد؟ و چرا روز به روز محبوب‌تر می‌شود؟ در این مقاله به این سؤالات پاسخ می‌دهیم و دنیای جالب SBCها را از نزدیک بررسی می‌کنیم.

کامپیوتر تک‌برد چیست؟

کامپیوتر تک‌برد (SBC) همان‌طور که از نامش پیداست، یک کامپیوتر کامل است که تمام اجزای اصلی آن مانند پردازنده (CPU)، حافظه، درگاه‌های ورودی و خروجی و حتی گاهی حافظه‌ی ذخیره‌سازی، روی یک برد واحد سوار شده‌اند. برخلاف کامپیوترهای رومیزی که شامل چندین قطعه‌ی جداگانه هستند (مادربرد، رم، کارت گرافیک، هارد و…) در یک SBC همه‌ی این اجزا در ابعاد کوچک‌تر و به‌صورت فشرده طراحی شده‌اند.

معروف‌ترین نمونه‌ی SBC در دنیا “رزبری پای” (Raspberry Pi) است. یک برد کوچک، کم‌مصرف و ارزان که می‌توان آن را به مانیتور وصل کرد و مثل یک کامپیوتر معمولی از آن استفاده کرد.

تفاوت SBC با میکروکنترلر

شاید برای برخی این سوال پیش بیاید که تفاوت SBC با میکروکنترلرهایی مانند Arduino چیست؟ پاسخ ساده است: میکروکنترلرها بیشتر برای کنترل سخت‌افزارهای ساده و اجرای برنامه‌های سبک استفاده می‌شوند. در حالی‌که SBCها قابلیت اجرای سیستم‌عامل‌های پیشرفته مانند لینوکس، ویندوز یا اندروید را دارند و می‌توانند همزمان چندین برنامه را اجرا کنند.

برای مثال، با Arduino می‌توان یک ربات خط‌پی را کنترل کرد. ولی با یک SBC مثل رزبری‌پای می‌توان دوربین به آن وصل کرد، پردازش تصویر انجام داد و اطلاعات را به سرور اینترنتی فرستاد.

کاربردهای کامپیوتر تک‌برد

تنوع کاربردهای SBCها واقعاً گسترده است. در ادامه برخی از مهم‌ترین کاربردهای آن‌ها را مرور می‌کنیم:

1. آموزش برنامه‌نویسی و سخت‌افزار

بسیاری از مدارس و دانشگاه‌ها از بردهایی مثل Raspberry Pi برای آموزش مفاهیم پایه‌ای برنامه‌نویسی، لینوکس و الکترونیک استفاده می‌کنند. هزینه‌ی کم، انعطاف بالا و سادگی استفاده از آن‌ها باعث شده گزینه‌ای ایده‌آل برای محیط‌های آموزشی باشند.

2. پروژه‌های اینترنت اشیا (IoT)

یکی از کاربردهای جذاب SBCها، استفاده در پروژه‌های IoT است. می‌توان آن‌ها را به حسگرهای مختلف متصل کرد و داده‌ها را به صورت بی‌سیم به فضای ابری ارسال نمود. مثلاً می‌توان با یک SBC یک ایستگاه هواشناسی خانگی ساخت که دمای هوا، میزان رطوبت و فشار را اندازه‌گیری و به اینترنت منتقل می‌کند.

3. رسانه‌های خانگی (Media Center)

با استفاده از نرم‌افزارهایی مثل Kodi می‌توان یک رزبری پای را به یک مرکز پخش خانگی تبدیل کرد که فیلم‌ها و موزیک‌ها را اجرا کند، از سرویس‌های آنلاین مثل نتفلیکس یا یوتیوب پشتیبانی کند و حتی به تلویزیون هوشمند متصل شود.

4. اتوماسیون خانگی

با SBCها می‌توان سیستم‌های هوشمند خانگی ساخت؛ مثل روشنایی هوشمند، کنترل درب‌ها، سیستم امنیتی با دوربین و حسگر حرکت و بسیاری امکانات دیگر. این سیستم‌ها را می‌توان با اپلیکیشن‌های موبایلی یا حتی دستیار صوتی کنترل کرد.

5. پروژه‌های رباتیک و هوش مصنوعی

برخی SBCهای پیشرفته مانند Jetson Nano یا Raspberry Pi 5 قابلیت اجرای مدل‌های ساده‌ی هوش مصنوعی را دارند. با آن‌ها می‌توان بینایی ماشین، پردازش زبان، و حتی کنترل خودکار ربات‌ها را پیاده‌سازی کرد.

مزایا و معایب SBCها

✅ مزایا:

• اندازه کوچک: برای پروژه‌هایی که محدودیت فضا دارند ایده‌آل است.
• قیمت پایین: بسیاری از مدل‌ها بین ۳۰ تا ۱۰۰ دلار قیمت دارند.
• مصرف برق کم: معمولاً با آداپتورهای ساده 5 ولت یا حتی پاوربانک قابل استفاده‌اند.
• پشتیبانی از لینوکس و نرم‌افزارهای آزاد
• جامعه‌ی کاربری فعال و منابع آموزشی زیاد

❌ معایب:

• قدرت پردازش محدود: برای کارهای سنگین مثل بازی‌های گرافیکی یا رندر سه‌بعدی مناسب نیستند.
• محدودیت در اتصالات فیزیکی: نسبت به مادربردهای کامل، پورت‌های کمتری دارند.
• پایداری در استفاده طولانی مدت: برای پروژه‌های صنعتی نیاز به خنک‌کننده یا تجهیزات جانبی دارند.

SBC؛ دنیایی برای یادگیری و خلاقیت

یکی از دلایلی که به SBCها لقب “فانپیوتر” داده می‌شود، همین قابلیت بالای آن‌ها در یادگیری و سرگرم شدن با تکنولوژی است. ساخت یک وب‌سرور خانگی، برنامه‌نویسی یک سیستم کنترل هوشمند، یا حتی بازی با ربات‌ها؛ همه با یک برد کوچک و کمی خلاقیت امکان‌پذیر است.

اگر شما علاقه‌مند به تکنولوژی هستید، یا دوست دارید وارد دنیای ساخت‌وسازهای دیجیتالی شوید، داشتن یک کامپیوتر تک‌برد می‌تواند شروعی فوق‌العاده باشد. حتی اگر برنامه‌نویسی بلد نیستید، منابع آموزشی آنلاین زیادی وجود دارد که قدم به قدم همه چیز را آموزش می‌دهند.