복분자 Pi 전력 소비량 최적화 팁 및 팁

제목 이미지 크레딧@vishnumaiea은 Unsplash에 있습니다.
Raspberry Pi 단판컴퓨터first announced back in 2012가 출시되었을 때, 나는 Pi가 진정한 오프라인 환경에서의 실용성을 고려하는 사람이 매우 드물었고, 특히 당시의 배터리 기술 상황을 고려한 사람은 드물었다고 의심했다.
빨리 오늘로 들어와.아직 원자로의 국산화(현재)는 완전히 이뤄지지 않았지만 강력한 배터리와 태양에너지 기술을 얻을 수 있는 기회는 확실하고 새로운 이유deploy Raspberry Pis in edge computing scenarios도 있다.

이미지 소스Back to the Future

왜 복분자 껍질이야?

많은 마이크로 컨트롤러와 간소화된 SBC가 있는데, 예를 들면 Raspberry Pi Zero, 완전한 복분자 Pi 4보다 에너지를 절약할 수 있다.그러나 이런 효율 자체는 특성과 기능을 줄이는 원가가 있다.

Raspberry Pi 모델과 전력 소비량 비교
우리가 물어봐야 할 질문은 도대체 왜 트리베리 Pi를 원격으로 배치해야 하는가?
답이 뭐예요?통상적으로 너는 원하지 않을 거야!
그러나 이 규칙에는 몇 가지 합리적인 예외가 있다.

CPU 전원

만약 원격running Machine Learning models에서 실시간 처리가 필요하다면 ARM Cortex-A72 CPU가 1.5GHz에서 실행되는 것은 격파하기 어렵다.어떤 유형의 TinyML 워크로드는 MCU에서 밀리초 단위로 실행할 수 있지만, 프로젝트에 기계 시각 작업이 필요하다면 SBC가 더 적합합니다.

간편한 확장

Pi-HAT 생태계는 이미 성숙되어 거의 모든 장면에 생산성 있는 확장 옵션을 제공한다.예를 들어 원격 데이터 트렁크가 필요한 경우 from Blues Wireless는 벌집 통신(유휴 시 출력 8mA)을 허용한다.

Blues Wireless의 Notecard 및 Notecarrier Pi 모자.

Python FTW

Raspberry Pi OS 완전한 파이톤 발행판을 곁들인다.CircuitPython와 MicroPython는 절대 다수의 사물인터넷 프로젝트에 적용되지만 일부 파이톤 라이브러리는 이 두 파생 도구를 지원하지 않는다.

전원 최적화 프롬프트

복분자 원주율의 목 주위의 닻이 그 추정치600mA active current consumption다.
간단한 걸 어떻게 통과하는지 보여드릴게요.
구성 조정.

Disable the USB Controller

Disable HDMI Output

Disable Wi-Fi and Bluetooth

Clock Down the CPU

Disable Onboard LEDs

USB 컨트롤러 비활성화

⚡️ 절전약 100밀리암페어.⚡️
만약 머리 없는 설정에서 랩베리 Pi를 실행한다면, USB 컨트롤러에 전원을 넣지 않아도 성공할 수 있을 것이다.마우스나 키보드를 사용하지 않아도 전원이 켜져 있음을 주의하십시오.
Raspberry Pi에서 USB 컨트롤러를 비활성화하려면 다음 명령을 실행합니다.

echo '1-1' |sudo tee /sys/bus/usb/drivers/usb/unbind

필요한 경우 USB 컨트롤러를 다시 활성화합니다.

echo '1-1' |sudo tee /sys/bus/usb/drivers/usb/bind

재부팅하면 USB 컨트롤러가 자동으로 활성화됩니다.

HDMI 출력 비활성화

⚡️ 절전약 30밀리암페어.⚡️
마찬가지로 헤드 없는 Pi에서는 정의에 따라 모니터를 연결할 필요가 없다.이 경우 HDMI 출력을 비활성화할 수도 있습니다.
Raspberry Pi에서 HDMI 출력을 비활성화하려면 다음 명령을 실행합니다.

sudo /opt/vc/bin/tvservice -o

필요한 경우 HDMI 출력을 다시 활성화하려면 다음 명령을 사용합니다.

sudo /opt/vc/bin/tvservice -p

USB 컨트롤러를 비활성화하는 것과 마찬가지로 HDMI 출력은 재부팅 후에 활성화됩니다.

Wi-Fi 및 Bluetooth 비활성화

⚡️ 절전약 40밀리암페어.⚡️
만약 해결 방안이 Wi-Fi나 블루투스를 사용하지 않는다면, 사용하지 않을 수도 있습니다.

If you disable HDMI, USB, and Wi-Fi at the same time you'll have trouble interfacing with your Pi!

Wi-Fi 및 Bluetooth를 비활성화하려면 /boot/config.txt를 열고 매개변수를 추가한 다음 다시 시작합니다.

[all]
dtoverlay=disable-wifi
dtoverlay=disable-bt

Wi-Fi와 Bluetooth(또는 그 중 하나)를 다시 사용하려면 파일에서 매개변수를 제거하고 다시 시작하기만 하면 됩니다.

클럭 CPU 종료

⚡️ 절전변화!⚡️
"Raspberry Pi CPU의 모든 전원이 필요하지 않은 경우(많은 원격 모니터링 시나리오에서 과도한 방식)""클럭 부족""CPU를 통해 몇 mAh를 절감할 수 있습니다."
예를 들어, CPU 클럭 속도를 최대 900MHz로 설정하려면 /boot/config.txt를 업데이트하고 다음 매개변수를 변경할 수 있습니다.

[all]
arm_freq=900
arm_freq_max=900

core_freq_min, over_voltage, over_voltage_min와 Raspberry Pi overclocking options에 상세하게 기록된 많은 다른 매개 변수를 사용할 수 있습니다.
경우에 따라 절전 효과가 표시되지 않을 수도 있습니다.예를 들어 프로세스가 느린 시계 속도로 더 긴 시간을 운행하고, 비교적 빠른 시계 속도로 더 짧은 시간을 운행한다면, 전력 소모의 순변화를 보지 못할 것이다.

차량용 LED 비활성화

⚡️ 절전약 10밀리암페어.⚡️
파일을 다시 편집/boot/config.txt하고 다음을 추가하고 재부팅하여 Pi의 온보드 LED를 비활성화할 수 있습니다.

[pi4]
# Disable the PWR LED
dtparam=pwr_led_trigger=none
dtparam=pwr_led_activelow=off
# Disable the Activity LED
dtparam=act_led_trigger=none
dtparam=act_led_activelow=off
# Disable ethernet port LEDs
dtparam=eth_led0=4
dtparam=eth_led1=4

이러한 구성은 Raspberry Pi 4 모델 B에만 해당됩니다.

영구적 변경(또는 기본값으로 재설정)

다시 시작하면 /boot/config.txt 파일에 대한 변경 사항은 변경되지 않습니다.부팅 시 USB, HDMI, Wi-Fi 및 Bluetooth 비활성화 명령을 실행하려면 파일을 편집하고 명령을 추가합니다.
마찬가지로 변경 사항을 제거하고 재부팅하면 Raspberry Pi가 기본 상태로 재설정됩니다.

전력을 보충하다

원격 배치에 있어서 가장 뚜렷한 건의는 태양으로부터 추가 에너지를 얻는 것이다.복분자 Pi에 크기가 합리적인 태양 전지판을 추가하면 배터리 수명을 현저하게 연장할 수 있다(심지어 이론적으로 전일조 환경에서 지속가능한 해결 방안이 될 수 있다!)
PiJuice HAT를 사용하면 나무 베리 껍질에 태양 전지판을 추가하는 간단한 방법이다.그것은 또한 미리 정의된 배터리 전량 수준에서 정상적으로 전원을 끄고 켜는 메커니즘을 제공했다.
이 Hackster 프로젝트에 사용된 PiJuice를 볼 수 있습니다: Solar-Powered Crypto Mining with Raspberry Pi.

PiJuice 모자, 태양 전지판 및 Notecarrier Pi.
또는 USB 전원 그룹을 사용하여 직접 충전할 수도 있습니다.이렇게 되면 배터리 세트는 Pi에 전기를 공급할 수 있고 태양 전지 세트도 배터리를 충전할 수 있다.
이런 안배는 또 다른 Hackster 프로젝트Remote Birding with TensorFlow Lite and Raspberry Pi에서 테스트를 진행했다.

복분자 원주율 전지 전원 최적화

원격 모니터링 솔루션은 일반적으로 Wi-Fi와 같은 기존 네트워크 통신 옵션에 포함되지 않습니다.개발자 친화적인 IoT 솔루션을 만들어 경제적이고 효율적인 벌집 솔루션을 제공하는 이유 중 하나다.

메모카드는 30mm x 34mm의 소형 SoM으로 M.2 커넥터를 통해 프로젝트에 삽입할 수 있다.Blues Wireless는 프로토타입 제작을 단순화하기 위해 다양한 확장판(Notecarriers)을 제공합니다.
Notecarrier Pi는 메모 카드의 호스트 캡 역할을 합니다.그것은 나무베리 Pi와 메모리 카드 사이의 인터페이스를 제공했다.직통형 머리가 있으면 당신이 사용하고 있는 다른 Pi 모자 (위의 그림 속의 Pi Juice 모자) 와 일치할 수 있습니다.
메모카드의 매력은 다음과 같다.

🧑‍💻 API의 단순성(JSON in 및 JSON out).

🤝 SBC와 MCU가 완벽하게 호환되는 알 수 없는 본질.

💰 가격 (10년 49달러, 5억 데이터).

🔐 VPN 터널을 통해 암호화된 트래픽을 전송하는 베이킹 보안 모델입니다.

⚡️ 태속 시 출력은 8mA이다.

Notecard가 자신의 노트북을 캡처하거나 캡처하여 전력이 최적화된 복분자 Pi와 어떻게 잘 어울리는지 더 알아보기.⚡️