Chociaż istnieje wiele projektów Raspberry Pi, które można wykonywać w pomieszczeniach zamkniętych, niektóre projekty wymagają wystawienia Raspberry Pi na działanie czynników atmosferycznych w celu uzyskania najlepszych rezultatów lub ze względu na charakter samego projektu.
Ponieważ samo Raspberry Pi nie zostało specjalnie zbudowane, aby wytrzymać trudne warunki panujące na zewnątrz, należy podjąć pewne kroki, aby mieć pewność, że Raspberry Pi będzie działać tak długo, jak to możliwe na zewnątrz.
Spis treści:
Powody, dla których możesz potrzebować zewnętrznej konfiguracji Raspberry Pi
Zewnętrzna konfiguracja Raspberry Pi może być bardzo korzystna w różnych scenariuszach, w których tradycyjne konfiguracje wewnętrzne są niewystarczające lub praktyczne.
Niektóre powody, dla których można stworzyć zewnętrzną konfigurację Raspberry Pi, obejmują monitorowanie środowiska, nadzór, monitorowanie dzikiej przyrody, badania naukowe, oznakowanie cyfrowe, a nawet po prostu naukę.
Niektóre projekty monitorowania środowiska, takie jak te z naszej listy projektów czujników Raspberry Pi, wymagają umieszczenia Raspberry Pi na zewnątrz, aby zapewnić jak najdokładniejsze odczyty pogody. Chociaż same czujniki zewnętrzne można umieścić na zewnątrz, wygodniejsze może być umieszczenie całego zestawu na zewnątrz.
Jednak konfiguracja Raspberry Pi na zewnątrz wiąże się z kilkoma komplikacjami. O ile Twój projekt tego specjalnie nie wymaga, należy pamiętać, że konfiguracja wewnętrzna będzie kosztować mniej, będzie trwać dłużej, wymagać mniej konserwacji i będzie bezpieczniejsza niż instalacja zewnętrzna.
Przygotuj swoje Raspberry Pi na wyjście na zewnątrz
Oto sześć kroków, które należy wykonać, aby mieć pewność, że Raspberry Pi będzie działać na zewnątrz.
1. Wybierz odpowiednią obudowę
Pierwszą i najważniejszą rzeczą, o której należy pamiętać zabierając Raspberry Pi, jest przygotowanie odpowiedniej obudowy. Ta obudowa powinna zapewniać maksymalną ochronę Pi przed atakami zwierząt i kaprysami pogody. Innymi słowy, słaba obudowa nie nadaje się do użytku na zewnątrz.
Wodoodporność jest ważnym czynnikiem, który należy wziąć pod uwagę przy wyborze obudowy. Kupując obudowę, pamiętaj o sprawdzeniu stopnia ochrony IP (ochrona przed wnikaniem), który określa poziom ochrony, jaką zapewnia ona przed kurzem, wilgocią i deszczem. Wszystko o stopniu ochrony IP54 wzwyż powinno wystarczyć na krótkie okresy użytkowania na zewnątrz, ale dla maksymalnej ochrony powinieneś poszukać obudowy o stopniu ochrony IP68.
Poszukaj obudowy zapewniającej ochronę przed promieniami UV, zapobiegającą szkodliwym skutkom długotrwałej ekspozycji na słońce. Metalowa obudowa zapewni pasywne chłodzenie i pomoże w rozpraszaniu ciepła w przypadku wahań temperatury zewnętrznej, a samo Raspberry Pi nagrzewa się pod obciążeniem. Podobnie plastikowa obudowa powinna zawierać małe otwory w dnie, aby zapewnić wentylację.
Kondensacja z upływem czasu jest częstym problemem we wszystkich typach obudów, zwłaszcza przy wilgotnej pogodzie. Można jednak temu przeciwdziałać, stosując środek osuszający/żel krzemionkowy, który można okresowo wymieniać. Możesz także umieścić w obudowie czujnik wilgotności, który będzie ostrzegał, gdy zacznie ona być zbyt wysoka.
2. Uszczelnij połączenia kablowe
Konfiguracja Raspberry Pi będzie wymagać pewnych połączeń — przynajmniej kabla zasilającego USB-C lub micro-USB oraz kabla Ethernet, jeśli nie korzystasz z Wi-Fi. Ponieważ do przeprowadzenia tych kabli potrzebne będą otwory w obudowie, ważne jest, aby zapewnić ich ochronę przed wnikaniem wody.
Wszystkie połączenia kablowe prowadzące do obudowy powinny być odpowiednio uszczelnione wodoodpornymi złączami, dławnicami kablowymi lub uszczelniaczem silikonowym. Zapobiegnie to przedostawaniu się wody do obudowy i powodowaniu zwarć elektrycznych lub uszkodzeń podzespołów.
W obudowie można zainstalować kilka zacisków, aby uporządkować kable i zapobiec plątaniu się przewodów. W miarę możliwości używaj także wodoodpornych kabli, na przykład wodoodpornego przedłużacza prowadzącego do pojedynczego adaptera Power-over-Ethernet (PoE) w obudowie.
3. Wybierz odpowiednie źródło zasilania
Źródło obrazu: deavmi/Wikimedia Commons
Istnieje kilka opcji zasilania Raspberry Pi na zewnątrz, w tym między innymi Power-over-Ethernet, połączenie USB z sieci, przenośny power bank, a nawet system paneli słonecznych.
Każda opcja jest dobra, pod warunkiem, że jest niezawodna i odpowiednia w Twojej sytuacji. Instalacja energii słonecznej może być kosztowna, ale jest to świetny sposób na zapewnienie zrównoważonego rozwoju i niezależności Twojego projektu od sieci.
Aby zapewnić ciągłość zasilania, rozważ zastosowanie regulatora mocy lub zasilacza awaryjnego (UPS), aby chronić Raspberry Pi przed nagłymi wahaniami napięcia lub przerwami w dostawie prądu.
4. Lokalizacja jest ważna
Wybór odpowiedniego miejsca na zewnętrzną konfigurację Raspberry Pi ma kluczowe znaczenie. Powinieneś wybrać zacienione miejsce, aby zmniejszyć ryzyko przegrzania i długotrwałej ekspozycji na promieniowanie UV, a także rozważyć umieszczenie Raspberry Pi na wzniesieniu, aby uniknąć stojącej wody podczas ulewnego deszczu.
Istnieje możliwość potencjalnego wandalizmu lub kradzieży, zwłaszcza jeśli lokalizacja jest publicznie dostępna. Ukryj konfigurację lub użyj zamykanej obudowy, aby odstraszyć potencjalnych złodziei.
5. Przeprowadź konserwację okresową
Regularna konserwacja jest niezbędna dla zapewnienia trwałości i optymalnej wydajności zewnętrznej konfiguracji Raspberry Pi i powinna być przeprowadzana tak często, jak to możliwe.
Należy okresowo sprawdzać obudowę pod kątem oznak zużycia, uszkodzeń spowodowanych przez wodę lub wtargnięcie szkodników. Często czyść obudowę i upewnij się, że wszystkie otwory wentylacyjne/otwory są wolne od kurzu i zanieczyszczeń, aby zapewnić prawidłowy przepływ powietrza i chłodzenie.
Połączenia kablowe pod kątem oznak korozji lub poluzowań. Wszelkie uszkodzone kable lub złącza należy niezwłocznie wymienić, aby zapobiec awariom.
6. Pamiętaj, aby wziąć pod uwagę zabezpieczenia przed awarią i redundancję
Należy pamiętać, że nawet po podjęciu wszelkich niezbędnych środków ostrożności plener jest nadal miejscem nieprzewidywalnym. Z tego powodu ważne jest uwzględnienie szeregu niezawodnych środków zapewniających ochronę danych i minimalizację strat w przypadku katastrofalnej awarii.
Po pierwsze, Raspberry Pi może okresowo automatycznie tworzyć kopie zapasowe danych w chmurze. Jeśli konfiguracja jest zainstalowana w zdalnej lokalizacji, możesz mieć mikrokontroler, taki jak Pico lub ESP32, pingujący na Raspberry Pi w regularnych odstępach czasu i włączający alarm, jeśli przestanie odpowiadać.
Rozważ także dodanie zapasowego źródła zasilania, aby utrzymać działanie Pi w przypadku odcięcia głównego źródła. Na przykład, jeśli Twój projekt jest zasilany energią słoneczną, powinien mieć baterię zapasową lub dodatkowe źródło zasilania na pochmurne dni.
Przygotuj swoje Raspberry Pi do pracy na świeżym powietrzu
Konfiguracja Raspberry Pi może okazać się przydatna w wielu projektach outdoorowych, ale jest to również przedsięwzięcie wymagające dokładnego przemyślenia i przygotowania.
Wybierając odpowiednią obudowę, uszczelniając połączenia kablowe, znajdując odpowiednią lokalizację i regularnie konserwując, możesz zapewnić solidną i niezawodną konfigurację Raspberry Pi do zastosowań zewnętrznych. Projekty plenerowe mogą być drogie i wymagające, ale zazwyczaj dają też dużo zabawy.