رزبری پای (Raspberry Pi) یکی از جذاب‌ترین و پرکاربردترین ابزارهای فناوری در دنیای امروز است. این کامپیوتر کوچک و مقرون‌به‌صرفه، که به اندازه یک کارت اعتباری است، توانسته است توجه علاقه‌مندان به فناوری، دانش‌آموزان، مهندسان و حتی شرکت‌های بزرگ را به خود جلب کند. اما رزبری پای دقیقاً چیست و چرا اینقدر محبوب شده است؟ در این مقاله، به بررسی کامل رزبری پای، کاربردهای آن، مزایا و معایب آن و نحوه شروع کار با این دستگاه کوچک اما قدرتمند می‌پردازیم.

رزبری پای چیست؟

رزبری پای یک کامپیوتر تک‌برد (Single-Board Computer) است که توسط بنیاد رزبری پای در بریتانیا توسعه یافته است. هدف اصلی از ساخت این دستگاه، آموزش برنامه‌نویسی و علوم کامپیوتر به دانش‌آموزان و علاقه‌مندان به فناوری بود. برای اطلاعات بیشتر در مورد سوال رزبری پای چیست؟ به این لینک مراجعه کنید.

ویژگی‌های رزبری پای

پیش از پرداختن به کاربرد های رزبری پای باید ویژگی های مهم این برد را بررسی کنیم. بردهای Raspberry Pi دارای ویژگی‌های کلیدی زیر هستند:

• هزینه پایین 
• اندازه کوچک
• متنوع بودن سخت‌افزار
• پین‌های GPIO
• پشتیبانی از سیستم‌عامل‌ها
• پورت‌های USB
• خروجی HDMI
• امکان اتصال به شبکه
• کارت میکرو SD

کاربرد رزبری پای

رزبری پای یک کامپیوتر تک‌برد چندمنظوره و مقرون‌به‌صرفه است که می‌توان از آن در حوزه‌ها و پروژه‌های متنوعی استفاده کرد. در ادامه برخی از کاربردهای رزبری پای آورده شده است.

۱. آموزش

به دلیل قیمت پایین، در دسترس بودن و انعطاف‌پذیری، رزبری پای یک ابزار عالی برای آموزش برنامه‌نویسی است. دانش‌آموزان می‌توانند از طریق فعالیت‌های عملی، زبان‌های برنامه‌نویسی مانند پایتون و اسکرچ را بیاموزند. همچنین، در برنامه‌های درسی علوم کامپیوتر و برنامه‌نویسی مدارس مورد استفاده قرار می‌گیرد. 

رزبری پای در پروژه‌های علوم، فناوری، مهندسی و ریاضیات (STEM) کاربرد دارد. دانش‌آموزان می‌توانند در زمینه الکترونیک، رباتیک و سخت‌افزار تجربه کسب کنند. این برد در نمایشگاه‌های علمی و باشگاه‌های آموزشی بسیار محبوب است.

۲. اتوماسیون خانگی

رزبری پای می‌تواند به عنوان یک مرکز کنترل برای اتوماسیون خانه‌های هوشمند استفاده شود. با اتصال سنسورها، سوئیچ‌ها و دستگاه‌های هوشمند، می‌توان یک محیط هوشمند و متصل ایجاد کرد. این برد در پلتفرم‌های محبوب Home Assistant و OpenHAB برای کنترل خانه‌های هوشمند به کار می‌رود.

همچنین، رزبری پای یکی از گزینه‌های محبوب برای پروژه‌های اینترنت اشیا است. می‌توان دستگاه‌هایی برای مانیتورینگ دما، رطوبت، امنیت و سایر پارامترها طراحی کرد و سیستم‌های هوشمند را سفارشی‌سازی نمود.

۳. پخش چندرسانه‌ای

نرم‌افزار Kodi یک مدیا پلیر رایگان و متن‌باز است که می‌تواند رزبری پای را به یک سیستم سینمای خانگی تبدیل کند. با اتصال رزبری پای به تلویزیون و اجرای Kodi، می‌توان فیلم‌ها، سریال‌ها و محتوای اینترنتی را مشاهده کرد.

۴. میزبانی وب و سرور

می‌توان از رزبری پای به عنوان یک سرور وب برای میزبانی وب‌سایت‌ها و برنامه‌های آنلاین استفاده کرد. این برد از نرم‌افزارهای وب سرور مانند Apache و Nginx پشتیبانی می‌کند و گزینه‌ای عالی برای یادگیری توسعه وب و پروژه‌های شخصی محسوب می‌شود.

با استفاده از نرم‌افزارهایی مانند Nextcloud یا ownCloud، می‌توان یک سرور ذخیره‌سازی ابری شخصی ایجاد کرد که امکان دسترسی امن به فایل‌ها را از هر مکانی با اینترنت فراهم می‌کند.

۵. اتوماسیون و رباتیک

رزبری پای یک پلتفرم محبوب برای پروژه‌های رباتیک آموزشی است. این برد می‌تواند مغز متفکر یک ربات باشد که وظایف خاصی را انجام می‌دهد و از دستورات پیروی می‌کند. علاوه بر خانه‌های هوشمند، از رزبری پای می‌توان برای کنترل چراغ‌ها، پنکه‌ها و وسایل الکترونیکی از طریق وب یا اپلیکیشن موبایل استفاده کرد.

۶. گیمینگ

علاقه‌مندان به بازی‌های کلاسیک از رزبری پای برای ساخت کنسول‌های بازی قدیمی استفاده می‌کنند. نرم‌افزار RetroPie امکان اجرای بازی‌های NES، SNES و Sega Genesis را بر روی یک دستگاه رزبری پای فراهم می‌کند.

۷. کامپیوتر شخصی

مدل‌های جدیدتر مانند رزبری پای 500 قدرت پردازشی بهتری دارند، بنابراین می‌توان از آن‌ها به عنوان یک رایانه رومیزی سبک برای وب‌گردی، بررسی ایمیل، ایجاد اسناد و سایر وظایف ساده استفاده کرد. کامپیوترهای رومیزی رزبری پای گاهی در مدارس و دانشگاه‌ها به عنوان رایانه‌های کم‌هزینه برای انجام وظایف اساسی استفاده می‌شوند.

۸. پروژه‌های الکترونیکی سفارشی

پین‌های GPIO رزبری پای امکان اتصال سخت‌افزارهای سفارشی و سنسورها را فراهم می‌کند و آن را به یک پلتفرم منعطف برای توسعه دستگاه‌های الکترونیکی و نمونه‌های اولیه گجت‌ها تبدیل می‌کند. سازندگان و علاقه‌مندان به فناوری از رزبری پای برای ساخت کنترلرهای سفارشی، سنسورها و سیستم‌های تعاملی استفاده می‌کنند. این پروژه‌ها می‌توانند از نمایشگرهای LED ساده گرفته تا سیستم‌های امنیتی و اتوماسیون خانگی را شامل شوند.

۹. پخش موسیقی و رادیوی اینترنتی

رزبری پای را می‌توان به یک ایستگاه رادیویی اینترنتی تبدیل کرد و به راحتی به ایستگاه‌های رادیویی آنلاین گوش داد. همچنین، با اتصال رزبری پای به بلندگوها یا تجهیزات صوتی، می‌توان یک سیستم پخش موسیقی سفارشی برای خانه یا محل کار ساخت.

۱۰. پایش محیطی

از رزبری پای می‌توان برای ساخت ایستگاه‌های هواشناسی به منظور نظارت بر دما، رطوبت، فشار هوا و سایر داده‌های محیطی استفاده کرد. داده‌ها می‌توانند برای اهداف شخصی یا تحقیقاتی مورد تجزیه و تحلیل قرار گیرند.

محققان و علاقه‌مندان از رزبری پای برای مانیتورینگ و اندازه‌گیری تغییرات محیطی در حوزه‌هایی مانند کشاورزی، حفاظت از حیات ‌وحش و برنامه‌ریزی شهری استفاده می‌کنند.

پروژه‌های عملی رزبری پای

در اینجا چند پروژه خلاقانه و جالب را که با استفاده از رزبری پای ساخته شده‌اند، معرفی می‌کنیم.

۱. mini Mac باورنکردنی

برنامه‌نویسی به نام Jannis Hermanns پس از بازی با لگو به همراه پسرش، یک mini Mac شگفت‌انگیز با استفاده از رزبری پای Zero ساخت. او یک راهنمای گام‌به‌گام کامل برای ساخت این مدل ارائه کرده است تا دیگران نیز بتوانند نمونه‌های خود را بسازند.

۲. سینمای خانگی

Jamie McKane در مقاله‌ای جذاب، ایده ساخت یک سینمای خانگی پیشرفته اما مقرون‌به‌صرفه را مطرح کرده است. این پروژه با استفاده از رزبری پای ۳ انجام شده است، اما نکته منفی این است که این مدل قادر به پخش ویدیو با کیفیت 4k نیست. با این حال، اگر این نیاز برای شما ضروری نیست، این پروژه می‌تواند گزینه‌ای عالی باشد.

۳. سیستم امنیتی خانگی

تیم Hacker House از یک رزبری پای Zero W و یک دوربین رزبری پای برای ساخت یک دوربین امنیتی هوشمند استفاده کرده‌اند. این دوربین با استفاده از تشخیص اشیاء (با کمک OpenCV) در صورت شناسایی مزاحم، به شما ایمیل ارسال می‌کند. همچنین امکان مشاهده زنده ویدئو از طریق وب‌کم وجود دارد.

۴. حل مکعب روبیک با لگو

Francesco Georg با ترکیب لگو و رزبری پای، دستگاهی ساخته است که می‌تواند مکعب روبیک را در حدود ۹۰ ثانیه حل کند. این پروژه به نام BricKuber شناخته می‌شود و یک ربات حل‌کننده مکعب روبیک متن‌باز است که می‌توانید خودتان آن را با استفاده از رزبری پای، دوربین رزبری پای و BrickPi3 بسازید.

۵. غرفه عکاسی

این غرفه عکاسی مبتنی بر رزبری پای و ماژول دوربین Pi است. کاربران با استفاده از صفحه ‌لمسی می‌توانند عکس بگیرند و عکس‌ها به طور خودکار به ایمیل ارسال شده یا در Google Photos آپلود می‌شوند. تمام نرم‌افزارهای این پروژه متن‌باز هستند.

۶. اسکنر سه‌بعدی

با استفاده از ۴۰ رزبری پای و ۴۰ دوربین (اگرچه می‌توان با تعداد کمتری نیز این کار را انجام داد) یک اسکنر سه‌بعدی ساخته شده است. این اسکنر می‌تواند تصاویر سه‌بعدی با کیفیت بالا ایجاد کند و برای چاپ سه‌بعدی آماده شود.

۷. عینک هوشمند با رزبری پای

اگر ایده Google Glass را دوست داشتید، پروژه Adafruit را بررسی کنید. این پروژه شامل یک نمایشگر پوشیدنی مبتنی بر رزبری پای است که در یک پوسته سه‌بعدی چاپ شده قرار گرفته و به عینک معمولی متصل می‌شود.

۸. صفحه‌کلید با قوطی نوشابه

با استفاده از ۴۰ قوطی نوشابه، یک کنترل‌کننده لمسی مبتنی بر آردوینو و یک تلویزیون کنترل‌شده با رزبری پای، تیم Robofun Create یک صفحه‌کلید منحصر به فرد ساخته است که می‌تواند به هر کامپیوتری متصل شود.

۹. هکر قابل‌حمل

با نصب سیستم عامل Kali Linux روی رزبری پای، می‌توانید فعالیت‌هایی مانند کرک وای‌فای، یافتن نقاط ضعف بلوتوث و تست نفوذ را انجام دهید. این دستگاه قابل‌حمل است و می‌توانید آن را به راحتی با خود حمل کنید.

۱۰. پرینتر بی‌سیم

اگر پرینتر قدیمی دارید که هنوز کار می‌کند، می‌توانید با استفاده از رزبری پای آن را به یک پرینتر بی‌سیم تبدیل کنید و از شر سیم‌های اضافی خلاص شوید.

۱۱. ردیابی هواپیما با Stratux

با استفاده از رزبری پای، می‌توانید یک سیستم ردیابی هواپیما بسازید که اطلاعاتی مانند شناسه تماس، موقعیت، ارتفاع و سرعت هواپیماهای اطراف شما را نمایش می‌دهد.

۱۲. رادیو FM

با این پروژه، رزبری پای به یک فرستنده FM تبدیل می‌شود که می‌تواند در محدوده ۷.۵ تا ۱۰۷.۹ مگاهرتز پخش کند. البته باید فرکانسی انتخاب کنید که با ایستگاه‌های مجاز تداخل نداشته باشد.

۱۳. اسیلوسکوپ با رزبری پای

با استفاده از رزبری پای Pico، می‌توانید یک اسیلوسکوپ ساده بسازید که برای تست ولتاژ و مشاهده داده‌های موج‌فرم در زمان واقعی مفید است.

۱۴. تله موش هوشمند

این پروژه یک تله موش هوشمند است که پس از به دام افتادن موش، از آن عکس می‌گیرد و به شما ایمیل می‌فرستد تا موش را آزاد کنید.

۱۵. مانیتور کودک

با استفاده از رزبری پای، یک وب‌کم و سنسور حرکتی، می‌توانید یک مانیتور کودک هوشمند بسازید که تصاویر زنده را به تلفن یا تبلت شما ارسال می‌کند. همچنین می‌توانید دما را کنترل کرده و موسیقی آرام پخش کنید.

۱۶. مایکروویو هوشمند (Picrowave)

این پروژه شامل یک مایکروویو هوشمند است که می‌تواند بارکدها را اسکن کرده و دستورات پخت را جستجو کند. همچنین از قابلیت تشخیص صدا برای دستورات محدود پشتیبانی می‌کند.

۱۷. قهوه‌ساز فعال‌شونده با صدا

با استفاده از رزبری پای و یک تلفن هوشمند، می‌توانید یک قهوه‌ساز Nespresso را به صورت صوتی کنترل کنید.

۱۸. اتوماسیون خانگی

با ترکیب رزبری پای، آردوینو و سنسورهای مختلف، می‌توانید یک سیستم اتوماسیون خانگی بسازید که چراغ‌ها، پرده‌های برقی، نشت آب و گاز را کنترل کرده و هشدارها را به تلفن شما ارسال کند.

۱۹. کنترل‌کننده چراغ‌های جشن

با استفاده از رزبری پای، می‌توانید چراغ‌های جشن خود را به موسیقی همگام‌سازی کرده و یک نمایش نور خودکار ایجاد کنید.

۲۰. دستگاه آموزش بریل

دانشجویان موسسه فناوری Birla در هند، دستگاهی به نام Mudra ساخته‌اند که با استفاده از رزبری پای و API گوگل، گفتار را به نمادهای بریل تبدیل می‌کند و به افراد در یادگیری بریل کمک می‌کند.

۲۱. تبدیل تلویزیون معمولی به Smart TV

با استفاده از رزبری پای، می‌توانید هر تلویزیون معمولی (غیر هوشمند) را به یک تلویزیون هوشمند تبدیل کنید. این سیستم می‌تواند سامانه نمایش درخواستی مثل Netflix را استریم کند، گوگل را جستجو کند، موسیقی پخش کند و فیلم‌ها را نمایش دهد. همچنین می‌توانید نرم‌افزار Kodi را روی رزبری پای نصب کنید تا همه چیز را از یکجا استریم کنید.

۲۲. آینه هوشمند

یکی از محبوب‌ترین کاربردهای رزبری پای، ساخت آیینه هوشمند است. Michael Teeuw با نصب شیشه آینه روی یک نمایشگر تخت و استفاده از رزبری پای، آیینه‌ای ساخته است که اطلاعاتی مانند ساعت، آب‌وهوا، تقویم و اخبار را نمایش می‌دهد.

۲۳. استریم موسیقی در خانه

با استفاده از چند رزبری پای، می‌توانید موسیقی را به صورت بی‌سیم به بلندگوهای مختلف در خانه استریم کنید. نرم‌افزار Pi MusicBox این امکان را فراهم می‌کند تا موسیقی را از طریق تلفن، تبلت یا کامپیوتر کنترل کنید.

۲۴. دستگاه چای‌ساز (Tea-Pi)

دستگاه چای‌ساز چای را برای مدت زمان مشخصی (به طور پیش‌فرض ۵ دقیقه) دم می‌کند و پس از آماده شدن، چای را خارج کرده و به شما اطلاع می‌دهد. این دستگاه قابل حمل است و سنت دم کردن چای را زنده نگه می‌دارد.

۲۵. غذادهنده خودکار حیوانات خانگی

با استفاده از رزبری پای، می‌توانید یک غذادهنده خودکار برای حیوانات خانگی بسازید. این پروژه توسط David Bryan ایجاد شده و به شما امکان می‌دهد تا غذای حیوان خود را کنترل کنید و از چاق شدن یا گرسنگی آن جلوگیری کنید.

۲۶. ردیاب GPS برای گربه (IoT Kitteh)

Jeremy Wall از رزبری پای ۲ برای ساخت یک ردیاب GPS استفاده کرده است که روی گردن گربه نصب می‌شود. این دستگاه به او امکان می‌دهد تا موقعیت گربه خود را در هر زمان ردیابی کند و حتی به آن زنگ بزند!

۲۷. ربات R2D2 هوشمند

این ربات دارای Wi-Fi، کنترل صوتی، تشخیص چهره، تشخیص حرکت و قابلیت ضبط و پخش پیام‌های صوتی است.

۲۸. سیم تله لیزری

این پروژه سرگرم‌کننده از سایت رسمی پروژه‌های رزبری پای آمده است. با استفاده از یک لیزر و رزبری پای، می‌توانید یک بازی ایجاد کنید که هر بار شخصی لیزر را قطع کند، یک زنگ یا آژیر به صدا درمی‌آید.

۲۹. جعبه گنج با تشخیص چهره

Tony DiCola جعبه‌ای ساخته است که فقط در صورت تشخیص چهره مالک آن باز می‌شود. این جعبه از فناوری تشخیص چهره با کمک رزبری پای استفاده می‌کند.

۳۰. کنسول بازی Xbox Zero

Terence Eden با قرار دادن یک رزبری پای Zero در داخل کنترلر قدیمی Xbox، یک کنسول بازی همه‌کاره ساخته است. این دستگاه می‌تواند بازی‌های کلاسیک را روی هر تلویزیونی اجرا کند.

۳۱. کرگدن مجازی

دانشگاه ساوت‌همپتون با استفاده از پنج رزبری پای و یک پوسته فایبرگلاس، یک کرگدن مجازی به نام Erica ساخته است. این کرگدن با سنسورها و عملگرها با مخاطبان تعامل می‌کند و حتی می‌تواند از طریق توییتر کنترل شود.

۳۲. گیم‌بوی مدرن

با استفاده از رزبری پای، می‌توانید یک گیم‌بوی قدیمی را به یک دستگاه مدرن با نمایشگر رنگی، دکمه‌های بیشتر، کنترل روشنایی و قابلیت اتصال بلوتوث تبدیل کنید.

۳۳. کامپیوتر دوچرخه‌سواری

این پروژه با استفاده از رزبری پای و سنسورهای مختلف، اطلاعاتی مانند سرعت چرخ‌ها و پدال‌ها را روی یک صفحه نمایش نشان می‌دهد. همچنین می‌توانید نقشه‌ها را دانلود کنید تا گم نشوید.

۳۴. کوادکوپتر با رزبری پای

این پروژه یک کوادکوپتر است که با رزبری پای ۲ کنترل می‌شود. این دستگاه می‌تواند ویدئوها را به صورت زنده استریم کند.

۳۵. سیستم آبیاری هوشمند (H2O IQ)

Valkyrie Savage با استفاده از رزبری پای، یک سیستم آبیاری خودکار ساخته است که به طور خودکار گیاهان را زنده نگه می‌دارد.

۳۶. پانکراس مصنوعی (DIY Pancreas)

برای کمک به بیماران دیابتی، Dana Lewis و همسرش یک پانکراس مصنوعی ساخته‌اند که با استفاده از رزبری پای، سطح گلوکز را کنترل کرده و دوز مناسب انسولین را تزریق می‌کند. این پروژه‌ها نشان می‌دهند که رزبری پای نه تنها یک ابزار آموزشی و سرگرمی‌ساز است، بلکه می‌تواند در زمینه‌های پزشکی، امنیتی، اتوماسیون خانگی و حتی حفاظت از محیط زیست نیز نقش مهمی ایفا کند.