윈디하나의 누리사랑방. 이런 저런 얘기

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Raspberry Pi Zero Wireless

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Raspberry Pi Zero Wireless


※ 2017년 2월 28일에 Raspberry Pi Zero Wireless (이하 Zero W)이 출시되었습니다. Raspberry Pi Zero 에 무선 모듈을 달아놓았네요. 가격은 10달러로 Raspberry Pi Zero 의 5달러보다는 높습니다만, 역시 가성비는 좋습니다. 스펙은 아래와 같습니다.

- 1GHz, single-core CPU
- 512MB RAM
- Mini-HDMI port
- Micro-USB On-The-Go port
- Micro-USB power
- HAT-compatible 40-pin header
- Composite video and reset headers
- CSI camera connector
- 802.11n wireless LAN
- Bluetooth 4.0

※ 같이 출시된 Raspberry Pi Zero 용 케이스도 마음에 드네요. IoT 시대의 기기는 다른 기기와 통신할만한게 있어야 하는데, 이제 제로도 쓸만 해지겠네요. 문제는 Zero W 를 국내에는 파는 곳이 없다는 겁니다.

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Raspberry Pi Zero 공식 케이스

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라즈베리파이 홈페이지에 갔다가 우연히 봤습니다. Compute Module 3 가 나왔네요.

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Raspberry PI Compute Module 3. 출시가격은 30$



기존 보다 스펙이 업그레이드 되었습니다. Raspberry Pi 2 정도 되는 스펙입니다.

Compute Module 은 라즈베리파이를 가지고 커스텀 보드를 만들 수 있도록 라즈베리파이 파이의 연산 기능만 제공하는 모듈입니다. 쉽게 말하면 CPU와 MEMORY를 가지고 있고, I/O를 위한커넥터를 제공하는 모듈이라고만 보시면 됩니다. 이외의 것, 예를 들어 HDMI 커넥터, 전원부, 카메라 커넥터, USB 커넥터, Ethernet 커넥터, GPIO 커넥터 등등은 모두 자체적으로 보드를 만들어 구현해야 합니다. 글을 읽어보니 기본적인 회로도는 제공해주는거 같네요. 저에겐 완전 다른 나라의 일이 되겠습니다만 말이죠.

이걸로 뭔가를 개발해보려면 Compute Module 외에 Compute Module I/O 보드가 필요합니다. 이걸 가지고 소프트웨어적인 커스텀 작업을하는거죠. 이 소프트웨어 개발 키트가 약 20만원이 넘습니다. 아직 우리나라에서는 공식 판매하는 곳은 없는걸로 알고 있습니다. 필요하면 인터넷 주문 해야죠.

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I/O 보드에 Compute Module 을 삽입한 모습

왠지 사보고는 싶긴 하네요.
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Raspberry Pi 2 Model B v1.2

라즈베리파이 2 모델 B의 새로운 버전이 작년 가을에 출시되었네요. 그동안 바빠서 이런것도 못 챙겼네요. ㅎㅁ

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Raspberry Pi 2 Model B V1.2


기존 버전에서 물리적으로는 1가지만 바뀌었습니다. SoC를 BCM2836 에서 BCM2837 으로 변경했죠. 하지만 이것때문에 꽤 많이 바뀌었습니다. BCM2837은 라즈베리파이 3에서 사용하는 SoC입니다. 즉 64비트라는 거죠. 하지만 클럭은 라즈베리파이 2 B와 마찬가지로 900MHz 으로 제한됩니다. (하지만 오버 클러킹이 쉽게 가능할 것으로 기대합니다) 물론 클럭이 같아도 실 성능은 다릅니다. 나중에 나온게 훨씬 빠르죠. SoC를 바꾼 이유를 공식 발표하진 않았습니다만, 수급문제때문일 것으로 생각합니다. BCM2836은 너무 오래 되었으니까요.

성능때문에 라즈베리파이 3를 써야 하지만, UART 문제때문에 골치아팠던 분들에겐 희소식이네요.

가격은 기존과 동일합니다만, 실제 소매점에서 판매되는 가격은 기존보다 비싸네요. 조만간 안정되겠죠.

반드시 2016.09.23 이후에 출시된 Raspbian 최신 커널에서사용해야 한다고 합니다. 그 이전 버전에서는 작동이 불안정하다고 하네요.

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라즈베리파이 센스 햇(Raspberry Pi Sense HAT)

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라즈베리파이 센스 햇



※ 센서를 모아놓은 라즈베리파이의 확장 보드다. 아스트로 파이라는 프로젝트의 일환으로 계획되었다.

    연결 방식: I2C
    폼 팩터: HAT
    EEPROM(24C32FP): 32K EEPROM
    8×8 RGB LED Matrix(STMicroelectronics LED2472G, Atmel ATtiny88): I2C 0x46
    Five-Button Joystick(ALPS SKRHABE010, Atmel ATtiny88): I2C 0x46
    Gyroscope(STMicroelectronics LSM9DS1): Angular Rate Sensor, ±245/500/2000dps, I2C 0x1c
    Accelerometer(STMicroelectronics LSM9DS1): Linear Acceleration Sensor, ±2/4/8/16g, I2C 0x1c
    Magnetometer(STMicroelectronics LSM9DS1): ±4/8/12/16 gauss, I2C 0x6a
    Barometer(STMicroelectronics LPS25H): 260~1260±0.1hPa, 0~65±2℃, I2C 0x5c
    Relative Humidity Sensor(STMicroelectronics HTS221): 20~80±3.5%rH, 15~40±0.5℃, I2C 0x5f

※ 라즈베리파이에 달아주려고 눈독 들이는 중. 그나마 라즈베리파이에 특화되어있으니 사용은 쉬울거 같은데, 반대로 다른 곳(예를 들어 아두이노)에서는 사용할 수가 없기(?) 때문에 망설여지는 보드다. 물론 I2C를 사용해 통신하기 때문에 아두이노에서도 I2C 드라이버를 개발해 맞춰주면 되긴 하지만, 시간이 문제다.
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라즈베리파이 NoIR 카메라

※ NoIR 에서, IR 이란 IR 필터(Infrared cut-off filter, 적외선 차단 필터)를 말한다. 말 그대로 적외선을 차단하는 필터로, 디지털 카메라 센서는 적외선에 반응하기 때문에 이로 인한 잔광을 없애기 위해 카메라 앞에 단다.

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라즈베리파이 NoIR v2



※ NoIR 은 IR 필터를 달지 않은 카메라라는 의미다. 이 필터가 없기 때문에 적외선 영상을 볼 수 있다. 특히 저 조도에서도 물체를 구분할 수 있는 사진을 얻을 수 있기 때문에 감시카메라등에 많이 사용한다.

※ 그리고 일상에서는 볼 수 없는 사진을 주기도 한다. 붉은색 영역의 색상이 왜곡되어 보이는데 이게 참 오묘한 재미를 준다.



※ 유사한걸로 UV필터가 있다. 자외선을 차단해주는 필터로, 자외선이 차단되지 않으면 사진이 하얗게 나오기 때문에, 자외선을 반드시 제거해야 한다. 하지만 천체 관측 사진을 찍을 때에는 가시광 뿐만 아니라 UV 영역도 촬영해야 하기 때문에 역시 UV필터를 떼고 촬용한다.
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라즈베리파이 제로 신형(Raspberry Pi Zero New)

※ 라즈베리파이 제로의 신형이 조만간 출시된다고 하네요. 라즈베리파이 제로는 라즈베리파이의 초 저가 버전입니다. 5달러에 출하하고 있지만 실제 5달러에 판매하는 곳은 없습니다. 우리나라에서는 7~8천원 정도에 판매할 수 있겠지만 전세계적으로 물량이 없어 파는 곳이 별로 없습니다. 이만한 기능의 보드를 5달러에 판매한다는건 정말 말도안되는 거니까요.

※ 작년 11월에 첫번째 버전이 발매되었는데, 이번에 나오는 신형은 여기에 카메라 모듈을 연결할 수 있는 커넥터를 달아 새롭게 출시된다고 하네요. 물론 가격은 동일합니다.

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라즈베리파이 제로 신형. 오른쪽에 카메라 모듈을 달 수 있는 커넥터가 있다


※ 개인적으로는 라즈베리파이 제로에 BLE 나 Wifi 같은 무선 통신기능 한 가지를 넣어줬으면 하는데요, 가격 생각하면 불가능할 것도 같아 아쉽습니다. BLE라도 있어야, 뭔가 연결해서 원격에서 해볼텐데요. 요즘 추세인 IoT 를 따라가기 위해서 말이죠. 물론 BLE USB 기기를 추가하면 되긴 하는데 그럼 전체 가격이 높아지기 때문에 문제죠.
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아두이노(제누이노) 101

※ 아두이노는 "오픈소스 마이크로 컨트롤러 보드"입니다. "오픈 소스"라는건 보드의 설계도가 공개되어있다는 것이고, 이를 사용해 누구나 설계도대로 만들어서 또는 설계를 수정해 제품을 만들어 판매할 수 있습니다. 단 아두이노라는 명칭은 상품 명이기 때문에 아두이노 호환보드에는 아두이노 명칭을 붙일 수 없습니다. 또한 아두이노 호환보드라고 설명해야하죠.

※ 아두이노는 자바기반의 Processing 이라는 언어와 AVR 기반의 Wiring 프로젝트에서 파생되었다고 하네요. 2015년 5월부터 미국 밖에서는 아두이노 대신 제누이노라는 상품으로 판매하고 있습니다. (둘은 완전히! 동일합니다)

※ 작년에 라즈베리파이 보드를 구매할 때, 아두이노라는 제품을 들었었고 워낙 널리 사용되는 개발보드라 언젠간 사용해봐야겠다고 생각했습니다만 기회가 없었네요. 다른 일로 바쁘기도 했구요. 그러다가 2015년 말에 인텔에서 아두이노 개발자와 손잡고 새로운 아두이노 보드를 개발하고 있다고 발표했습니다. 그리고 2016년 초에 그것이 나왔습니다. "아두이노 101" 입니다.

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왼쪽: 아두이노 101, 오른쪽: 제누이노 101

※ "아두이노 101"은 인텔의 큐리오 칩을 사용했고, 현재 가장 많이 사용되는 아두이노 보드인 "아두이노 유노 R3"와 유사한 컨셉으로 개발되었다고 합니다. 스펙상 업그레이드되었다고 하네요. 인터넷 뒤져본결과 메모리가 업그레이드된 걸 반기는 분위기네요. 게다가 "아두이노 101"에는 BLE와 자이로센서가 내장되어있어 해당 모듈을 붙여 사용할 필요가 없어졌습니다.

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왼쪽: 아두이노 우노, 오른쪽: 제누이노 우노

※ 언젠간 라즈베리파이와 같이 사용할 생각인데 아직 아두이노 101 자료가 많지는 않네요. 그런건 차차 많아지길 기대합니다.

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라즈베리파이 카메라 모듈 v2 (CAMERA MODULE V2)

라즈베리파이 공식 카메라 모듈이 새롭게 발표되었습니다. 800만 화소고, 소니 IMX219 센서를 써서 더 좋아졌다고 하네요. 가격은 기존과 동일하게 25달러입니다. 우리나라에서는 2.8 만원 정도 하네요. NOIR 카메라도 같이 발매했습니다. 달러 가격은 같은데 우리나라에서는 3.3 만원 정도 하네요.

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라즈베리파이용 공식 카메라 모듈 v2



카메라 조리개 값은 f/2.0 입니다. 기존 f/2.9 보다 좋아졌네요. 렌즈 초점거리도 35mm 환산 33mm 으로 기존 보다 넓어졌습니다.

V1 3.6mm f/2.9 = 39mm FF equivalent, 54 x 41 degrees
V2 3.04mm f/2.0 = 33mm FF equivalent, 62.2 x 48.8 degrees

블로그 읽어보면 그다지 후속 버전을 개발할 생각은 없어보였는데 기존 카메라 모듈 부품이 단종되자 하는 수 없이 개발했다는 느낌이네요. 교육용으로는 새로운 카메라 모듈이 필요한건 아닐테니까요.

어쨌든 이번에 라즈베리파이 살 때 같이 살 예정입니다. 달랑 본체만 있으니 해볼 수 있는게 많질 않네요.
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라즈베리파이 발열

※ 라즈베리파이3 발열이 이렇게 이슈가 될지 몰랐네요. 의외로 재미있군요. 인터넷에 보니 라즈베리파이 3에 팬까지 달아놓은 케이스도 있네요. "팬"이 달려있는건 꽤 흥미가 가지만, 정말 그렇게까지 필요할까 하는건 의문입니다. 혹시, 밀폐된 공간에서 라즈베리파이를 운영하는건 아니겠죠.

※ Element14 (라즈베리파이 공식 디스트리뷰터) 블로그에 라즈베리파이 모델들에 대한 발열값 측정치가 나와있습니다. 라즈베리파이3가 발열이 높은건 맞지만 우려할만한 수준은 아니라고 지난 블로그 글에 적어놓았었는데요, 그 연장선에 해당하는 글입니다. 일부 이미지를 글 아래에 가져왔습니다.


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Raspberry Pi Model B


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Raspberry Pi 2 Model B


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Raspberry Pi 3 Model B




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라즈베리파이 3 발열 문제?
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라즈베리파이 4 에 바라는 사항

※ 가장 바라는 사항부터 순서대로 적었다.

1. 메모리 업그레이드
가장 필요하며 최우선적으로 시행되어야할 사항이다. 64비트 지원보다 이게 더 급했다고 본다. (ARM 아키텍처에서 64비트는 주로 4GB이상의 메모리 접근때문에 필요한거다. 1GB라면 이점이 없어진다. 게다가 ARM아키텍처에서는 x86과는 달리 64비트가 더 느리다. 원래, 같은 스펙이라면 64비트가 더 느리다) 2GB면 좋고 더 많아도 좋다. 메모리는 무조건 많아야 한다. 지금도 뭔가 튜닝 하려면 부족하다.

2. USB 3 사용
라즈베리파이는 USB 2.0을 지원하고 있다. USB 2는 요즘에는 너무 느린데다, 전력공급량도 낮기 때문에 3.0을 지원해야 한다.

3. Gigabit LAN 사용
라즈베리파이의 GPIO 단자들은 저속 통신에는 알맞지만, 고속 통신을 위한 기기가 전체적으로 부족하다. PC처럼 PCI를 지원할 수는 없으니 네트워크라도 빠른걸로 지원해줬으면 좋다고 생각한다. 100Mbps 는 요즘 세상엔 느리다. 게다가 이 칩이 USB 장치에 물려있기 때문에 더 느리다. Gigabit LAN 장치를 USB가 아닌 버스에 물리는 식으로 작동되었으면 더 좋겠다.

-> USB3와 Gigabit LAN을 지원하려면 라즈베리파이에 사용된 LAN9514 대신 다른걸 써야 하는데 USB3는 몰라도 GigabitLAN으로 교체하는건 몇 백원 차이로 알고 있다. 개인적으로는 비용대비 효과가 좋지 않을까 생각 한다.

4. LPDDR4 사용
LPDDR4 가 나온 이 상황에서 LPDDR2 는 느리다. PC에서는 듀얼채널이라도 지원해서 빠르게 사용하고 있지만 라즈베리파이는 그런것도 없다. 특히 라즈베리 파이는 GPU와 CPU가 같은 메모리를 공유하기 때문에 메모리 성능이 라즈베리파이의 성능에 많은 영향을 미친다. 특히 고해상도로 뭔가 하려고만 하면 버벅이고 안좋아진다. GPU와 같이 사용하기 때문에 3D 성능 향상을 위해서라도 더 빠른 메모리 사용은 필수다.

5. SD 카드 성능 향상 사용
최근에 나오느 SD카드들은 100MB/s 이상의 쓰기를 지원해준다. 라즈베리 파이도 이걸 지원해줬으면 한다. (참고로 현재 라즈베리파이의 SD카드 어댑터의 이론상 최대 속도는 25 MB/s이며, 오버헤드를 감안하면 20MB/s 가 사실상 최고 수치다)

※ 기본적으로 라즈베리파이3는 35달러라는 가격을 생각하면 이만한 보드가 없을 정도로 성능이 좋고 소프트웨어도 안정화 되어있다. 하지만 뭔가 아쉬운건 사실. 내년 되면 나올 수 있으려남. 솔찍히 라즈베리파이의 단가와, SBC에서는 필수로 관리되어야 하는 전력 소비량을 생각하면 위에 써 놓은 4가지 모두 쉬운 건 아니다. 하지만 꼭 해줬으면 하는 바램.