Eine Schritt-für-Schritt-Anleitung zum Erstellen Ihres eigenen tragbaren Raspberry Pi

Die beeindruckende Leistung des Raspberry Pi gepaart mit minimalem Stromverbrauch macht diese Einplatinencomputer ideal für eine Vielzahl tragbarer, batteriebetriebener Anwendungen.

Auswahl des idealen Raspberry Pi für Ihre portable Anwendung

Beim Entwerfen eines tragbaren Raspberry Pi-Setups ist es wichtig, den Stromverbrauch zu verstehen, da dieser direkte Auswirkungen auf die Batterielebensdauer hat. Nachfolgend finden Sie eine Übersicht über die Stromverbrauchseigenschaften der aktuellen Raspberry Pi-Modelle:

Der Raspberry Pi 5 ist derzeit das robusteste Modell auf dem Markt. Allerdings benötigt er im Vergleich zu seinen Gegenstücken deutlich mehr Strom und erfordert daher ein spezielles Netzteil.

Für eine tragbare Raspberry-Pi-Lösung ist der Raspberry Pi 4 sehr zu empfehlen. Er bietet ein hervorragendes Gleichgewicht zwischen Leistung und Energieeffizienz, verfügt über einen Quad-Core-Prozessor und eine leistungsfähige GPU, die Aufgaben vom Surfen im Internet bis hin zum Programmieren problemlos bewältigen kann, und kann über eine Standard-Powerbank mit Strom versorgt werden.

Wenn Ihr Projekt die Erstellung eines Datenloggers oder eines einfachen Feldcomputers beinhaltet, ist der Pi Zero 2 W möglicherweise die ideale Wahl, da er weniger Stromverbrauch hat und dennoch ausreichend Verarbeitung für grundlegende Vorgänge sowie Wi-Fi-, Bluetooth- und GPIO-Funktionen bietet.

Stromversorgung Ihres tragbaren Pi

Alle Raspberry Pi-Modelle arbeiten mit 5 V (der herkömmlichen USB-Spannung), aber ihr Strombedarf (gemessen in Ampere) variiert. Folgendes sollten Sie bei der Auswahl einer Powerbank oder Batterielösung beachten: Sowohl Spannung als auch Strom sind entscheidend, da sie die Gesamtleistung in Watt bestimmen (Leistung = Spannung × Strom). Für einen Pi 5, der 5 V bei 5 A benötigt, benötigen Sie beispielsweise 25 Watt Leistung.

Hier sind drei zuverlässige Stromversorgungslösungen, die auf unterschiedliche Szenarien zugeschnitten sind:

Waveshare USV-Modul 3S

Das Waveshare-Unterbrechungsfreie Stromversorgungsmodul 3S verwendet drei 18650-Lithiumbatterien (separat erhältlich), um eine stabile 5-V-Ausgabe bei bis zu 5 A bereitzustellen, wodurch es für stromhungrige Geräte wie den Pi 5 geeignet ist.

Seine I2C-Schnittstelle ist besonders nützlich für die Überwachung von Batteriespannung, Strom und Gesamtleistung in Echtzeit – eine wichtige Funktion für Projekte, bei denen der Energieverbrauch kontinuierlich überwacht werden muss. Darüber hinaus verfügt es über erweiterte Schutzfunktionen zum Schutz vor Problemen wie Überladung, übermäßiger Entladung oder Kurzschlüssen.

PiSugar S Pro

Wenn Sie einen Pi 4 oder einen Pi Zero verwenden und eine optimierte Stromversorgungslösung wünschen, ist der PiSugar S Pro eine fantastische Option. Dieser 5000-mAh-Akku wurde speziell für die Raspberry Pi-Reihe entwickelt und lässt sich nahtlos an der Basis Ihrer Platine befestigen.

Der PiSugar S Pro liefert 5 V bei 3 A und ist damit perfekt für den Pi 4 und weniger anspruchsvolle Varianten geeignet. Er verfügt sogar über eine programmierbare Taste zum Auslösen bestimmter Aktionen, liefert jedoch keine Daten zum Batteriestand über die Software.

Standard-Powerbanks

Wenn Ihr Setup einen Pi 4 oder ein Modell mit geringerem Stromverbrauch umfasst, sind viele herkömmliche USB-Powerbanks geeignet. Suchen Sie nach Optionen, die 5 V bei 3 A liefern können, wie die LOVELEDI 15000 mAh Powerbank . Diese Optionen sind in der Regel preisgünstig und können auch für andere elektronische Geräte verwendet werden.

Allerdings gibt es einen wichtigen Hinweis zu Powerbanks mit Power Delivery (PD)-Unterstützung: Diese können zwar eine Ausgangsleistung von 25 W oder mehr erbringen (ausreichend für einen Pi 5), erreichen dies jedoch durch eine Spannungserhöhung über 5 V, was nicht mit den Anforderungen des Raspberry Pi an eine konstante 5-V-Eingangsspannung vereinbar ist.

Konfigurieren Ihres tragbaren Pi

Sobald Ihre Stromquelle vorbereitet ist, wird der Startvorgang normalerweise automatisch gestartet, wenn Sie sie an Ihren Raspberry Pi anschließen. Im nächsten Schritt müssen Sie festlegen, wie Sie mit Ihrem tragbaren Pi interagieren möchten. Abhängig von Ihren spezifischen Anforderungen stehen Ihnen mehrere Optionen zur Verfügung.

Wenn Sie ein Gerät ähnlich einem Laptop oder einer tragbaren Spielekonsole erstellen möchten, sollten Sie ein Display und Eingabegeräte direkt an den Raspberry Pi anschließen. Für größere Konfigurationen können USB-Monitore mit integrierten Akkus – wie der ASUS ZenScreen 15.6″ – eine ausgezeichnete Wahl sein, da sie den Gesamtstrombedarf nicht erhöhen.

Wenn jedoch kein dediziertes Display erforderlich ist, insbesondere wenn Sie planen, über SSH remote auf Ihren Pi zuzugreifen, kann diese Konfiguration für viele Aufgaben wie Serververwaltung oder Datenerfassung völlig ausreichend sein. Wenn Sie eine vollständig grafische Benutzeroberfläche benötigen, können Sie entweder VNC oder xrdp für die Remote-Desktop-Nutzung einrichten.

Konfigurieren Sie Ihren Raspberry Pi für den Internetzugang so, dass er sich nahtlos mit einem mobilen Hotspot verbindet, der von Ihrem Smartphone erstellt wird. Darüber hinaus ermöglicht die Verwendung von Tailscale einen sicheren Fernzugriff von verschiedenen Geräten aus, sodass Sie über einen mobilen SSH- oder VNC-Client direkt von einem Smartphone aus eine Verbindung zu Ihrem Pi herstellen können.

So erstellen Sie Ihr eigenes tragbares Raspberry Pi-System. Natürlich erfüllt selbst der vielseitige Pi möglicherweise nicht immer Ihre spezifischen Anforderungen. Wenn Sie höhere Verarbeitungskapazitäten, ein verfeinertes Benutzererlebnis oder ein praktischeres Design benötigen, ist ein dedizierter Laptop mit Linux möglicherweise besser für Ihre Anforderungen geeignet. Wir bieten einen Leitfaden, der Ihnen bei der Auswahl des richtigen Laptops hilft.

Titelbild von David Morelo.

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