資深玩家眼中的樹莓派

本刊記者 蘆瀟靜

資深玩家眼中的樹莓派

本刊記者 蘆瀟靜

樹莓派由英國Raspberry Pi基金會開發，其宗旨是提升學校計算機科學及相關學科的教育，讓計算機變得有趣。2012年，Raspberry Pi基金會創始人埃本·阿普頓(Eben Epton)正式發售世界上最小的臺式機，外形只有信用卡大小，卻具有電腦的所有基本功能，這就是Raspberry Pi電腦板，中文名為“樹莓派”。

2016年9月，服務于全球工程師的分銷商Electrocomponents plc集團旗下的貿易品牌RS公司與Raspberry Pi基金會共同宣布, 樹莓派產品的累計銷售量已達到一千萬片。正如Raspberry Pi基金會所期望的那樣，無論是在發展中國家還是在發達國家，樹莓派都有更多的其他應用不斷被開發出來，并應用到越來越多的領域。

近日，筆者有幸與資深研發工程師、開源硬件玩家、樹莓派創客社區(52pi.net)創始人鄧函華先生進行了深入的交流，清晰地勾畫出樹莓派近年來在中國如火如荼的發展狀況，以及未來清晰可期的發展空間。

先來說說樹莓派

樹莓派是一款基于ARM內核的微型電腦主板，可連接鍵盤、鼠標和網線，同時擁有視頻模擬信號的電視輸出接口和HDMI高清視頻輸出接口，以上部件全部整合在一張信用卡大小的主板上，不僅具備PC的所有基本功能，而且功耗很低。

樹莓派主板主要針對世界范圍的工業、家庭、學校和學院而設計，自從2012年發布以來，Raspberry Pi基金會已經推出了多款越來越強大的新型號，在歐洲、中東及非洲(EMEA)和亞太均可從RS獲得，在北美洲可從Allied Electronics獲得。

目前，樹莓派的最新型號是2016年2月推出的樹莓派3型號B。該主板的處理能力大幅升級，性能相比樹莓派2提高了50%，相比最初版本的樹莓派提升了大約十倍，從而可運行更高端的應用，并且集成了藍牙和無線局域網連接性，作為物聯網(IoT)開發項目的標準配置。

Raspberry Pi基金會不僅提供了基于ARM的Debian和Arch Linux的發行版供大眾下載，而且計劃提供支持Python作為主要編程語言，支持Java、BBC BASIC (通過 RISC OS 映像或者Linux的"Brandy Basic"克隆)、C 和Perl等編程語言。

樹莓派在教育系統中風生水起

眾所周知，樹莓派最初就是針對高校推出的，在英國，不少中學已經將樹莓派作為必修課。近幾年，樹莓派在國內各大高校中也掀起了一陣熱潮。

據鄧先生介紹，上海高職高專院校已經通過他們將樹莓派引入到傳統教學體系中，學生反響熱烈。而知名高校盡管在硬件資源方面擁有優勢，但也很難與時俱進，為此也希望通過適當引入樹莓派課程來激發學生們學習的積極性和創造性，并且確實帶來了意想不到的效果。這樣的例子數不勝數。

除此之外，也有不少中小學具有很強的意愿，希望借助樹莓派來提升中小學生的學習熱情和動手能力，目前面臨的困難是如何對中小學老師進行相應的培訓。總而言之，國內教育系統擁有無限大的發展空間，與各類高校的廣泛合作，一定能進一步促進樹莓派在國內的推廣。另一方面，無論未來是否從事工程師這個職業，邏輯能力和動手能力的早期培養，都會令學生們受益終生。

鄧先生認為，就國內而言，高中或者高職高專階段開始深入接觸樹莓派更為合適。這是因為樹莓派有一定的門檻，如果具備一定的操作系統層面的知識，將有助于達成更深入的理解。這也是鄧先生所在團隊未來側重發展的方向。

樹莓派令工程師受益匪淺

鄧先生從事過多年嵌入式開發工作，十分了解工程師的訴求，對樹莓派也有著深刻的理解和感悟。他認為，通過對樹莓派的靈活運用，可以使嵌入式開發達到事半功倍的效果。

比如，需要做一款模型機或者進行產品測試，通常的做法是設計電路板，然后進行焊接、調試。這種做法，拋開成本不談，時間成本和各種風險也是不得不面對的問題。而樹莓派已經把硬件系統做得非常穩定，而且具有很強的可擴展性，有充足的各種接口(包括常用的USB口、SPI接口、I2C接口等等)供使用。如果基于樹莓派進行開發，就相當于站在巨人的肩膀上，只需要進行少量的硬件設計工作，就可以順利實現所需的功能。

正是因為受益良多，所以鄧先生近幾年才會投身于樹莓派的推廣當中，希望能使更多的愛好者從中受益。據他介紹，在產品的尺寸要求并不苛刻的情況下，一些客戶甚至直接用樹莓派來做產品。這一點確實改變了筆者對于樹莓派通常用于學校教學和模型搭建的看法。

對于初級工程師而言，通過對樹莓派的系統學習，綜合素質和實踐能力可以得到突飛猛進的提升。樹莓派向下可以接觸基礎的硬件層面(比如電路設置、功能擴展等)，向上做應用又能夠接觸Linux操作系統層面以及網絡層面的技術。借助由淺入深的項目試驗，初級工程師可以對底層硬件、中間層、應用層、系統層有個更為全面、系統的認知。作為一款嵌入式電腦，樹莓派與嵌入式工程師開發所使用的處理器較為接近，因而相對容易上手。入門時除了利用網上各種資料進行學習之外，也可以考慮參加相對系統的樹莓派培訓課程。

樹莓派生態系統日趨完善

在開源硬件中，樹莓派當之無愧是一個標桿，去年9月份，其銷售已經突破一千萬片。最初，樹莓派更多的是在玩家和中小范圍內推廣，比如鄧先生創立的樹莓派創客社區就集結了大批樹莓派愛好者，在這個社區里玩得不亦樂乎。得益于國外開源愛好者的不斷推動，樹莓派可以做越來越多的事情，在開源世界中的地位也在日益攀升。近幾年，一些知名的大公司(比如微軟、Google、亞馬遜)也開始俯下身來與樹莓派開展具體的合作，自然進一步刺激了樹莓派的良性發展。

樹莓派風靡中國，RS功不可沒

2014年基金會創始人來中國期間，鄧先生受邀展示了樹莓派在中國的一些應用。通過此次機緣，鄧先生得到了一定的認可，激發了更濃厚的興趣，同時也了解到RS公司對于樹莓派在中國的發展十分重視，并由此與RS公司開展了很多緊密的合作。無疑，這些合作對樹莓派在中國的推廣起到了很好的推動作用。

事實上，從2012年樹莓派上市以來，RS一直發揮著重要作用。除了作為授權分銷商之外，RS還是樹莓派的官方制造商之一，在生產高峰期，通過制造合作伙伴索尼(Sony)在其英國的工廠每小時生產近1400只主板。2016年，廣受工程師和電子愛好者歡迎的樹莓派成功達到一千萬臺銷量的重大里程碑，而RS正是供應鏈上一個關鍵環節。

同期，另一個重大里程碑是，樹莓派3新手套裝(Starter Kit)在全球范圍推出。新手套裝針對新用戶和入門級用戶，包含八件套——樹莓派3的型號B主板、外殼、預安裝了New Out Of Box Software (NOOBS)軟件的micro-SD卡、USB鍵盤和鼠標、國際標準電源、HDMI 2.0線纜、以及“零基礎學樹莓派”(Adventures in Raspberry Pi)書籍，書中有9個充滿趣味性的項目，可以啟發用戶設計和打造自己的發明和創新。套裝向顧客提供了快速上手樹莓派3所需的所有連接器和外設。

繼推出之后，樹莓派3在中國取得了出色的銷售業績，而且銷售前景一片光明。國內的顧客在使用樹莓派方面極具創意，比如，把它用在咖啡機和壽司回轉帶中。這樣的獨創性十分有助于推動新手套裝的本土銷售。

RS Components DesignSpark Mechanical廣獲業界好評

服務于全球工程師的分銷商 Electrocomponents plc 集團旗下的貿易品牌RS Components (RS)宣布，該公司免費下載的全功能3D建模和設計工具DesignSpark Mechanical (DSM)的用戶激活次數現已累計達二十萬次。除了達到這一重大里程碑之外，該軟件的總激活次數還在繼續以每月百分之四至五的速度增長。

DesignSpark Mechanical是RS與提供靈活及價格實惠的工程師3D建模軟件的領先公司SpaceClaim聯合開發的，是RS DesignSpark舉措中的一個關鍵工具，該舉措向工程師們提供資源，在產品概念設計階段快速開發原型產品。該軟件最初于2013年尾推出，并在第二年的第二版中提供了新功能，該軟件還可提供擴展的專業工程師選項，使其成為一款高效能且成本極低的3D CAD解決方案。

RS的DesignSpark客戶解決方案主管Mike Brojak表示：“DesignSpark Mechanical是一款強大的3D固體建模工具，在專業人士、學生和創客圈子中被快速接受，他們發現該工具有巨大的效用，使他們能快速開發3D原型，并在很快的時間內將他們的概念和產品推向市場。達到這一里程碑，標志著我們DesignSpark舉措的又一項成功，無論是工程師、創客圈子中的設計師們、或從最小的初創企業到大型組織，都因此獲得了非常大的助益。”