当 Raspberry Pi 进入科技领域时,它产生了巨大的影响。它绝不是第一台微型计算机——Chumby、PogoPlug 和其他可破解的片上系统都比它早——但没有像 Pi 这样有意开放和价格实惠的东西。你不需要破解 Pi,你只需要在 SD 卡上安装一个操作系统,启动它,你就可以运行一个开源计算机。你运行的计算机只使用十几瓦的功率,而且它没有被包裹在一个笨重的塑料外壳里,当你决定升级时,它最终会进入垃圾填埋场。
最重要的是,它出现在蓬勃发展的创客运动恰好在寻找处理能力的时候。
随着市场对微型计算机的需求激增,几个类似的项目涌现出来,当“世界上第一台 9 美元的计算机”被宣布时,这个想法在 Kickstarter 上几天内就被完全资助了。它被称为“CHIP”,还有一个变体,即 PocketCHIP,这是一个一体化的 69 美元的系统,具有屏幕、CHIP 计算机、板载电池和物理键盘。
问题是,PocketCHIP 与无处不在的 Raspberry Pi 相比如何?
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一体化硬件
PocketCHIP
我带着 PocketCHIP 参加了 2016 年的 All Things Open 大会,把它作为我的会议电脑。我不得不带一台笔记本电脑来做一个演示,因为这个演示涉及到专门在 x86_64 架构上编译和运行应用程序,但我只用它来做这个。否则,我成功地使用我的 PocketCHIP 完成了从在线工作到在会议和技术讲座中做笔记的所有事情。
PocketCHIP 相比于 Pi 的一个显著优势是,PocketCHIP 被设计成一个一体化设备。它没有隐藏成本。你买了它,你就拥有了一个独立的计算设备,它有屏幕、键盘、Wi-Fi、蓝牙、电源和一个装满了所有最好的开源软件的存储库。
当然,你可以购买 Pi、屏幕、电池组、蓝牙适配器,以及(除非你购买 Pi 3)一个 Wi-Fi 适配器,你就能得到一个接近 PocketCHIP 便携性的东西。你甚至可以费力地 构造一个外壳。但是,对于一个现成的体验来说,如果你正在寻找一台“hiptop”电脑,那么 PocketCHIP 是一个不错的选择。
更好的是,PocketCHIP 保持了与 Pi 相同的模块化,因为 PocketCHIP 可以很容易地拆卸,将 CHIP 从外壳中解放出来。如果你只想在某些时候使用便携式 hiptop 设备,并且在其他时候更喜欢 CHIP 板的较小外形,那么你可以通过 PocketCHIP 同时获得这两者。
PocketCHIP 一体化设计的一个明显弱点是键盘。虽然拥有一个物理键盘是很棒的,而且我不会放弃它,但在最好的情况下,我只认为它是一个备用键盘。倒不是说我介意在看起来像泡泡膜制成的按键上打字,而是这些按键的注册率只有 66% 左右。这对于小型一次性任务来说是在容忍范围之内的,但是如果你正在编写代码、在技术会议上做笔记,或者撰写一篇文章(就像这篇一样),那么它并不是最好的选择。我最终在拥有 PocketCHIP 的几天内就求助于蓝牙键盘,现在我不愿意没有另一个键盘就拿走一个键盘——这太不像一体化了。
然而,公平地说,我对触摸屏手机和平板电脑也有同样的感觉,但有些人对它们赞不绝口,所以我可能过于敏感了。
PocketCHIP 还有其他的缺点。与标准 CHIP 不同,它没有用于蓝牙控制的 GUI 界面。与蓝牙设备配对,即使是一个受信任的设备,也需要几个命令。被你试图更换的键盘所阻碍是非常令人恼火的,但是你正在使用 Linux,所以你可以用一个脚本来避免很多挫折
#!/bin/bash
ARG="${1}"
help() {
echo "Connect a Bluetooth device to PocketCHIP"
echo "Usage: $ [MOD=1] ./blue.sh BLUETOOTH_ID"
echo "Optional: put your device ID into ~/.bluechip"
exit 0
}
xkbfunc() {
setxkbmap dvorak
xmodmap $HOME/Xmodmap.logitech
exit 0
}
if [ -e ~/.bluechip ]; then
ARG=`cat $HOME/.bluechip`
elif [ X"$ARG" = "X" ]; then
help
fi
echo "Using ID $ARG"
sudo systemctl start bluetooth || echo \
"Bluetooth already started or cannot be started."
sudo \
echo -e "power on\n connect $ARG \nquit" | bluetoothctl
xkbfunc
除了键盘,PocketCHIP 正如它看起来的那样,是一台超便携的纯 Linux 机器。这不是一个内置了 Linux chroot 的 Android 手机,这是一个运行在便携式、独立的、三录仪大小的设备上的 Linux。
Raspberry Pi
Raspberry Pi 并不是被设计成一个一体化系统的。事实上,你可能会认为它的优点之一是它的模块化。Pi 本身并不是模块化的,它是一个计算机系统的最小配置,所有组件要么烧录到芯片中,要么焊接在板上,但它是一台你可以连接到微型 LCD 屏幕、高清显示器、LED 阵列或任何其他外围设备,或者根本不连接这些东西的计算机。
值得注意的是,CHIP 本身(没有外壳、屏幕和电池,这使它成为 PocketCHIP)同样多才多艺。但至少有一件事将两者区分开来:一个有可移动存储。
每个 Raspberry Pi,包括 Pi Zero(它是在 CHIP 在 Kickstarter 上启动后发布的,也许是巧合),都有一个 SD 卡插槽。这使得将 Linux 发行版复制到 Pi 上变得很容易。只需用 dd 将其复制到 SD 卡上,根据需要调整文件系统大小,启动 Pi,你就可以开始运行了。
在 CHIP 或 PocketCHIP 上安装 Linux 发行版并不容易。存储是嵌入式的,这意味着要在 CHIP 上加载一个新的操作系统,你必须像刷新手机一样刷新 CHIP 的芯片。
我第一次接触嵌入式 Linux 是 Nokia N800。作为嵌入式系统,它需要刷新才能加载或更新其基于 Linux 的操作系统 Maemo。刷新是通过从你的计算机到你连接的 N800 的 shell 脚本来完成的;它简单有效。玩手机操作系统镜像比较棘手,因为它们通常需要在设备上安装特殊的引导程序,并且需要 Android Studio 的 ADB (Android Debug Bridge) 工具链。
PocketCHIP 官方的刷新设备的方法是通过 Web 浏览器。因此,它感觉几乎很熟悉,或者至少没有威胁。对于一个严肃的极客来说,它可能过于简化和笨拙,但对于新用户来说,这是一个简单的界面,可以在出现问题时刷新或拯救 PocketCHIP。这不是一张你只需插入就可以使用的 SD 卡,但它和嵌入式操作系统一样接近。
CHIP 不如 Pi 受欢迎,所以当涉及到安装什么操作系统时,没有那么多选择。事实上,你的“安全”选择归结为一种:Debian 的官方 CHIP 发行版。对于那些敢于冒险的人,有 高级说明 来刷新 CHIP。将此与在 Pi 上启动到备用 Linux 发行版或 BSD 的过程进行比较,你会发现两者之间确实没有可比性。
GPIO
至少对于创客运动来说,Pi 的主要吸引力之一是它的 GPIO(通用输入/输出)引脚。如果你从未使用过 GPIO 引脚,你至少见过它们。它们是沿着板子侧面的引脚,允许 Pi 与其他电子设备交互,无论是 LED 灯、LED 阵列、板外微控制器、热传感器、光传感器,还是你能想到的任何其他东西。
CHIP 也有 GPIO 引脚。事实上,GPIO 引脚是将 CHIP 连接到 PocketCHIP 板的引脚,它们提供屏幕输出和键盘输入。你可能会认为这意味着 CHIP 的 GPIO 引脚在 PocketCHIP 形式中被占用,但令人惊讶的是,The Big Thing 的聪明人想到了这一点,并在 PocketCHIP 外壳的顶部映射了新的 GPIO 引脚,无论你如何使用它,都可以为你提供可编程的 GPIO 引脚。
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我还没有对 CHIP 的 GPIO 引脚进行任何认真的工作,但在测试过程中,我发现它们比树莓派上的引脚更通用一些。例如,去年我用树莓派做了一个艺术项目,它触发了一系列 LED 灯,同时播放了一段声音片段。不幸的是,在树莓派上播放声音会干扰 GPIO 子系统;LED 灯会亮起,但非常不稳定,而且声音经常失真(取决于我播放它的方式)。最终的解决方案是将 LED 控制卸载到由树莓派触发的 Arduino 上,并从树莓派播放声音。到目前为止,在 CHIP 上,我没有遇到过这样的失真。但需要说明的是,我不再拥有像在树莓派上那样多的可寻址 LED 灯,所以最终可能会达到 CHIP 的极限。但是,CHIP 在没有任何干扰的情况下同时完成这么多任务的能力给我留下了深刻的印象。
然而,树莓派确实比 CHIP 拥有更多的 GPIO 库,所以根据您想要实现的目标,您可能仍然更喜欢树莓派或 Arduino。幸运的是,Adafruit 库已经被移植到 CHIP 上,因此对于网上可以找到的许多常见电子元件,您都可以使用已移植的库。
此外,将为树莓派编写的大部分 Python 代码移植到 CHIP 也很简单。需要在您的代码中更改引脚编号,并且不需要像在树莓派上那样指定引脚模式,但是代码中的其他所有内容都保持完全相同(只要您导入 RPi.GPIO as GPIO 和 CHIP_IO.GPIO as GPIO)。
电池供电
说到出色的电路板设计,PocketCHIP 上的电池和电源系统非常现代化和方便,满足您的一切需求。电池是内置的,因为它位于塑料外壳内部。它可以根据需要进行更换,因为外壳很容易打开,但那样太麻烦了。PocketCHIP 的优点在于,The Next Thing 公司巧妙地将其设计成可以从板载 LiPo 电池或 USB 端口获取电源,如果您插入手机充电器或将其插入汽车、飞机或家中的 USB 充电器。
在确保您已充电方面,PocketCHIP 的表现就像笔记本电脑或手机一样。如果您的电量不足,请将 PocketCHIP 插入 USB 充电器或充电宝。如果您需要起身离开,请拔掉电源并使用内置电池。所有这些都会无缝发生,不会中断。
与树莓派相比,您就会明白为什么这令人兴奋。可能有一些我不知道的解决方案,但就树莓派上可靠的电池供电而言,我的研究表明,USB 充电宝和树莓派之间必须使用 LiPo 接口。据我所知,无法将 LiPo 电池连接到树莓派,更不用说通过其 USB 端口之一为电池充电了。
人们已经创建了几个树莓派的 hack 来扩展电池功能,而这正是树莓派的优势。它完全符合其声称的那样,是一种教育设备,强调并鼓励自制 hack,使其变得更大更好。它不是预先包装好的,也不是神奇的,它是原始的,随时可以进行修改。
物理端口
PocketCHIP 有三个端口
- USB
- Micro USB
- 音频(加上模拟视频)
Next Thing 为 CHIP 提供了一个 HDMI 适配器。它有点像“帽子”(在树莓派术语中),插入 GPIO 引脚并提供 HDMI 输出。由于引脚很多,安装或拆卸它并不容易。我作为 Kickstarter 奖励免费获得了一个。我只用过一次,而且仅仅因为我想把这东西拿下来,一些引脚就已经弯曲了。简而言之,我不建议将其作为外围设备使用。如果你得到一个,把它连接上并保持连接(但那样你就有一个 CHIP 而不是 PocketCHIP 了)。
树莓派有更多的端口
- 4 个 USB
- Micro USB(电源)
- 音频
- 模拟视频
- HDMI
- 以太网
这是一个巨大的差异,对于很多人来说,这可能是一个决定因素。例如,我还没有费心将 CHIP 用作专用服务器,而我在两个不同的国家/地区拥有一个树莓派和一个香蕉派来托管网站。我可以用 CHIP 来做,但我怀疑我会费心去买我需要的 USB 转以太网适配器,让它以我期望的方式工作。
另一方面,我还没有带树莓派去咖啡馆一下午进行编程。
应用程序
当您启动 PocketCHIP 时,它会启动到一个自定义的启动器屏幕,显示其六个默认应用程序。
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您可以通过修改隐藏在 /usr/share 中的 JSON 文件来自定义此启动器屏幕,但这是一种 hack。PocketCHIP 团队显然没有考虑到修改启动器屏幕,尽管他们在他们的论坛中声明正在开发更好的解决方案。与其花时间 hack 启动器屏幕,我主要使用终端来启动我已经用 apt 安装的应用程序,或者直接在包含的文件管理器中使用来自 /usr/share/applications 的启动器。
重要的一点是应用程序很丰富。您可以使用一个小屏幕,而且并非所有应用程序都为此而设计,但它们是可用的,因此您可以安装您想要的,配置那些需要适应小屏幕的应用程序,并使用您需要使用的应用程序。
问题在于 PocketCHIP 是一个嵌入式系统。它有有限的存储空间,并且没有内置的解决方案可以将应用程序安装到外部设备。如果您足够了解 Linux 来解决这个问题,那么您可以避免应用程序空间不足的问题,但如果您懒得这么做,请注意这一点。
PocketCHIP 上最受宣传的应用程序之一是 Pico-8,一个闭源游戏引擎。当它在 Kickstarter 活动中作为“奖励”推出时,我曾游说不要预装此应用程序,但显然我只是少数,或者交易已经敲定。您可以使用 apt remove chip-pico-8 卸载专有的 Pico-8,并节省 2.5MB,同时从 PocketCHIP 中清除闭源应用程序。使用 apt install love 用优秀的开源替代方案 Love 替换它,然后 hack 启动器屏幕以删除 PICO-8 条目。
树莓派在这方面具有优势。它不仅不附带闭源应用程序,而且您可以选择使用的存储量,因此您可以安装您需要的一切,以及您的用户数据。
至关重要的底线
树莓派和 PocketCHIP 是难以分类的设备。它们是低功耗和低成本的无头服务器吗?它们是智能电视后端吗?它们是机器人项目的控制器吗?它们是复古街机游戏模拟器吗?它们是 hiptop 电脑吗?
它们是所有这些东西。
如果您追求移动计算体验,那么 PocketCHIP 是一款设计精良、工程精湛的单板计算机,随时可以使用。在某种程度上,购买其中一台类似于购买 System76 Linux 笔记本电脑——您购买的是不必考虑硬件的奢侈。您拥有您需要的一切,而且一切正常工作。您所做的任何 hack 都是关于代码,而不是硬件。
树莓派有点原始。如果你想让它成为一个移动解决方案,你必须自己构建它。然而,作为服务器,它可以立即投入使用。
我衷心推荐这两款产品。
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