Video & Test – 10 giorni con Raspberry Pi

Recuperare un Raspberry Pi non è molto semplice. Servono mesi di attesa, ma se fate parte del gruppo che ne ha ordinato uno lo scorso maggio, probabilmente lo avete già tra le mani. Io lo sto provando da quasi due settimane. Ecco il mio resoconto, un filmato dimostrativo e dei link utili per iniziare.

Cos’è Raspberry Pi

E’ un mini-pc da 35 euro. Per abbassare i prezzi di vendita viene venduto come singola scheda, senza “telaio” esterno. E’ realizzato da una fondazione no-profit che sfrutta il supporto di alcune parti dell’istruzione inglese (anche Google sembra averlo sponsorizzato).

Gli ingegneri che lo hanno presentato, lo immaginano in scuole e istituti formativi, con ragazzi appena adolescenti pronti a farlo diventare quel che per noi sono stati i primi Amiga o i primi 286 Intel, ovvero dei pc da studio, per accompagnare gli insegnamenti relativi all’informatica e alla programmazione. Il successo ottenuto e le migliaia di ordinazioni ancora in attesa, dimostrano che il primo passo è stato compiuto.

Il fatto è che Raspberry PI non ha attirato solo l’attenzione dei responsabili IT di certe scuole inglesi, ma anche di tutti gli appassionati o fruitori dell’elettronica di consumo che lo hanno visto come la soluzione ideale per trasformare i loro progetti in realtà.

Tra le interfacce, 2 USB, SD, microUSB, HDMI, RCA, Ethernet e Jack Audio

Un hardware flessibile basato su architettura ARM e il prezzo così basso hanno fatto il resto. Si è iniziato a parlare di Raspberry PI come media center, come server di rete, come centralina di controllo in campo industriale, come motore di apparecchiature comandate a distanza e altro. Sono uscite distribuzioni Linux dedicate, sono nate comunità e sviluppati telai amatoriali per contenerlo, alcuni dei quali realizzabili in casa semplicemente ritagliando delle linee guida su cartoncino. Raspberry PI è uscito dalla nicchia per la quale era stato pensato tanto da diventare un vero must-have.

Scheda tecnica e altro hardware

Detto questo passiamo a cose più tecniche. Il Raspberry Pi di cui si parla in questi mesi è il model B, ma è prevista anche la realizzazione di un Model A più economico (25$) ed essenziale (meno RAM e niente ethernet). Ecco la scheda tecnica.

• SoC Broadcom BCM2835 (CPU, GPU, DSP, and SDRAM)
• CPU: 700 MHz ARM1176JZF-S core (ARM11 family)
• GPU: Broadcom VideoCore IV, OpenGL ES 2.0, 1080p30 h.264/MPEG-4 AVC high-profile decoder
• Memory (SDRAM): 256 Megabytes (MiB)
• Video outputs: Composite RCA, HDMI
• Audio outputs: 3.5 mm jack, HDMI
• Onboard storage: SD, MMC, SDIO card slot
• 10/100 Ethernet RJ45 onboard network
• Storage via SD/ MMC/ SDIO card slot

E’ un hardware che offre potenzialità e funzionalità simili da quelle di un economico tablet Android cinese. La parte grafica è discretamente buona con la possibilità di riprodurre video Full HD e di gestire giochi 3D OpenGL 2. E il tutto è reso molto “accessibile” dalla presenza di HDMI, SD ed Ethernet.

Cosa manca per farne un pc

Raspberry PI vi arriva in una scatolina di cartone appena più grande della scheda. Sul fronte ha il logo con il mirtillo rosso e all’interno due fogli illustrativi dove vengono lasciate alcune informazioni basilari.

Per accendere la scheda vi serve un alimentatore da 5 volt 700-1200 mA (consigliato 700mA) con connettore microUSB. Chi ha un cellulare di ultima generazione a casa, può controllare i valori del suo alimentatore perché potrebbe essere compatibile. Altrimenti è possibile acquistarne uno online per meno di 10 euro oppure (come ho fatto io) usare un cavo USB-microUSB collegato alla porta USB di un portatile.

Probabilmente userete l’uscita video HDMI (e non la RCA) quindi vi serve anche un cavo HDMI-HDMI.

Terzo requisito è una scheda SD da usare come memoria di sistema. Iniziate con una da almeno 4GB; poi, quando avrete capito bene come usare il Raspberry, potrete scegliere una capienza funzionale al vostro progetto. Se dovete comprarne una, prendetela veloce, perché finirà per influenzare le prestazioni generali del sistema. Sono supportate tutte le schede SD recenti, mentre ho letto di alcuni problemi con modelli particolari di importazione, spesso ultraeconomici.

Tastiera e mouse sono opzionali su Raspberry Pi, perché possono servirvi o meno a seconda dell’uso che avete in mente. Io, in ottica mediacenter, ho comprato una mini tastiera+touchpad senza fili dotata di un unico ricevitore USB (così da usare l’altra porta per, esempio, un disco esterno) ma chiaramente se potete gestire la vostra distro in SSH non avete bisogno di altro.

Anche il telaio è opzionale. Potete usare la scheda senza protezioni, ma dato il rischio di appoggiarla su materiale conducente e rovinare i circuiti, è meglio tenerla sempre sopra la sua bustina elettrostatica e cercate al più presto di realizzare un telaio di cartone (da stampare su A4 e ritagliare, ne esistono molti); non sottovalutate questo aspetto perché ci sono decine di contatti scoperti sulla motherboard di Raspberry Pi. Con il tempo deciderete se acquistare il telaio più adatto al vostro progetto (come questo tutto italiano).

Attenzione! Temperature!

Se tenuta accesa tutto il giorno, la scheda tende ad essere calda. Non bollente ma nemmeno a temperatura ambiente. Non si raggiungono i gradi che potrebbero danneggiare la scheda, ma se state progettando un telaio o una sistemazione particolare, tenete a mente queste considerazioni e fate in modo che ci siano almeno dei fori di ventilazione. Per idee, prendete spunto dai altri dispositivi di casa, come modem o decoder digitali.

La scelta del sistema operativo

Ora che avete tutto, potete passare alla scelta del sistema operativo. Su Raspberry Pi questo significa una sola parola: Linux! La pagina ufficiale del progetto consiglia tre distribuzioni ottimizzate per l’hardware ARM della scheda: una versione di Debian, una versione di Arch Linux e una versione di QtonPi (per esperti).

Trovate anche una variante di Fedora 17, una di Gentoo, una di Puppy ed altri progetti più o meno sviluppati nel forum ufficiale di Raspberry Pi. Tra queste, c’è anche una derivata di Debian ancora più ottimizzata della standard chiamata Raspbian e quella che forse vi ha convinto ad acquistare un Raspberry PI, ovvero Raspbmc, al versione ARM del famoso software per media center.

Potete iniziare a prendere confidenza con questo ambiente software scaricando Debian. Si trovano istruzioni dettagliate per la preparazione della scheda SD; su Linux e Mac si tratta di fare una copia del file .img con il comando dd, mentre per Windows sono disponibili anche installer grafici.

Primo avvio con Debian Squeeze (e Wheezy)

Terminata la copia, basta inserire la scheda SD su Raspberry PI e inserire il connettore microUSB per alimentare ed avviare il sistema. La scheda ha cinque led sul lato; i primi due indicano l’alimentazione e l’inserimento della scheda, gli altri tre servono per lo stato della rete.

Desktop di Debian su Raspberry Pi

I primi avvi con queste distribuzioni ad-hoc sono spesso più lenti dei successivi. Questa Debian è la distro più stabile tra quelle che potete trovare ed anche la più completa. All’interno c’è un browser web, alcuni strumenti per la programmazione, giochi educativi e poco altro. Carino il wallpaper rosso impostato di default.

L’ambiente di lavoro è LXDE e il server SSH è in avviato di default sulla porta 22 (utile per gestire da un altro pc il Raspberry). E’ la più stabile ma anche la più datata e quella meno ottimizzata tra le disponibili.

E’ ottima per iniziare a familiarizzare con la scheda ma le sue prestazioni con X avviato (ma come poi vedremo, vale anche per altre distro) non permettono di fare molto. In ogni modo, è la prima cosa che dovete provare su Raspberry Pi.

Passaggio a Debian Wheezy

E’ la beta della prossima versione di Debian, quindi più aggiornata e ottimizzata per Raspberry Pi della precedente. E infatti permette un ambiente più reattivo, rilasci quotidiani di .img e alcuni programmi multimediali (come il lettore OVIMUX) capaci di sfruttare l’accelerazione grafica della GPU per riprodurre video Full HD. Non è stabilissima, ma nemmeno inusabile. E’ la seconda distro che dovete provare.

La scelta finale: Raspbian

Raspbian è una derivata di Debian Wheezy compilata con istruzioni particolari (Hard Float) per sfruttare al meglio l’hardware del Raspberry Pi. I risultati sono evidenti, perché è quella che permette le migliori prestazioni su Raspberry Pi. E’ ancora in fase alpha, quindi molto embrionale, ma ne esistono già tre versioni ufficiose: la pisces, la pisces+mate, la hexxeh e la darkbasic.

MOTD della shell di Raspbian

La pisces è la base, quella che consiglio di provare, la darkbasic è la più estrema e minimale, mentre la hexxeh è una sorta di via di mezzo, compilata dallo stesso team che gestisce i rilasci di Chromium OS. Raspbian è la più veloce tra le Debian provate sopra, anche quella con boot più breve.

Una volta installata, aggiornata e aggiunto il browser Midori, può anche essere usata per una navigazione web occasionale, oltre che come base di partenza per la compilazione di altri pacchetti.

Purtroppo neanche con questa distro viene sfruttata l’accelerazione hardware, quindi seppure con una reattività sopra la media, non si sfruttano le potenzialità offerte dalla scheda. Io ho usato Raspbian per diversi giorni, aggiornata e tenuta accesa per ore. E’ la distro che vedete nella video recensione. Seguendo queste istruzioni e risolvendo qualche noia, ho compilato una versione ad-hoc del media center XBMC, così da poter finalmente sfruttare la parte multimediale.

Lato multimediale: Raspmc (o XBMC)

Se amate le cose facili e volete usare Raspberry Pi solo come mediacenter, allora scegliete una delle immagini di Raspbmc. E’ una Debian con XBMC già compilato e messo in autostart, pronta per essere installata direttamente su scheda SD.

E’ la via comoda per avere XBMC, ma non quella che permette le migliori prestazioni (la versione compilata su Raspbian vista sopra è più ottimizzata). Esistono dei tool per Windows, Linux e Mac che permettono di preparare una scheda SD autoinstallante, e immagini nightly compilate ogni notte con le ultime novità (spesso buone, ma a volte anche peggiorative).

XMBC su Raspberry Pi

Le prestazioni di XBMC non sono esaltanti. Il media center funziona, può prendere contenuti da dispositivi di rete (NAS, altri PC, tablet, smartphone e altro), riproduce video Youtube e radio streaming, ma non è super-reattivo come potrebbe essere su altro hardware e non è tra i programmi più stabili di sempre.

Si riesce ad usare e adattare alle nostre esigenze abbastanza bene, ma non vi aspettate troppo. Serve tempo anche solo per installare Raspbmc, perché la procedura di installazione spesso ha problemi con le schede SD, oppure una nuova nightly finisce per rovinare quanto fatto nella precedente. Preparatevi a smanettarci parecchio prima di avere qualcosa di pronto. E’ comunque un progetto da seguire; in questo momento siamo alla release RC3.

Altre distro e sistemi

C’è una buona comunità Raspberry anche per Fedora 17, Gentoo ed Arch Linux, distro che per questioni di tempo non ho potuto provare su Raspberry Pi. Da quel che leggo online anche per questi sistemi valgono le considerazioni fatte per gli altri; nessuna ancora permette di avere un ambiente grafico veramente soddisfacente. Diverso il discorso se non vi interessa avere a che fare con il server X. Da segnalare, ancora per quel che riguarda i sistemi minori e le funzioni da media center, il progetto Openlec.

Considerazioni e prospettive

Devo ammettere che il primo impatto con Raspberry Pi non è stato positivo. Dopo tutto il parlare in rete di questa scheda avevo dimenticato il vero scopo dell’intero progetto. Passare diverse ore al giorno per far avviare un media center e poi vedere che il risultato è comunque inferiore alla media del settore, è un’attività difficile da portare avanti a lungo. Oppure copiare decine di .img su scheda per poi rinunciare ad avere un browser web decente. Chi ha il tempo per farlo?

Logo Raspberry su PCB

Il fatto è che Raspberry Pi non nasce come pc economico, nasce come scheda per apprendere le basi della programmazione. Il prezzo serve solo a renderlo accessibile per scuole e istituzioni. Non è un modo per evitare l’acquisto di un mini pc già pronto; se lo avete comprato con questa motivazione resterete delusi dallo scarso supporto software attuale.

In questo momento lo sviluppo software è molto indietro:

• si usa solo una parte della potenza di calcolo della CPU;
• non si sfrutta affatto l’accelerazione hardware per la GUI nonostante la GPU possa farlo;
• non si sfrutta l’accelerazione hardware per la decodifica video e audio (solo H.264 e solo con pochi programmi; anche gli mp3 non sono decodificati dall’hardware);
• si usano driver non ottimizzati per le periferiche (quelli per tastiera, mouse USB ed ethernet occupano, da soli, il 20% della CPU);
• la maggior parte dei driver (inclusi quelli audio) sono in versione beta.

E’ un elenco che rende davvero difficile fare considerazioni in questo momento. Il supporto software di Raspberry Pi è molto indietro rispetto a quel che ci si potrebbe aspettare leggendo tutte le discussioni fatte in rete sulla scheda.

Però. La comunità è super attiva, il progetto è serio ed ambizioso, la “proprietà” ha radici e strutture importanti; non è il progetto di due liceali brillanti, ci sono dietro anni di studio e fondi investiti. Raspberry Pi è una cosa seria.

Non avere del software già pronto è una buona cosa, perché invoglia la comunità a sbattersi per trovare soluzioni ai problemi e migliorare le funzionalità esistenti. Senza dimenticare che, se non si cerca di fare quello per la quale non è stata progettata, Raspberry Pi si comporta egregiamente; per usi che non prevedono di lanciare un’interfaccia grafica, non c’è di meglio sul mercato, soprattutto a questi prezzi.

35 euro sono niente per un hardware del genere. Qualsiasi scuola e qualsiasi reparto IT può fare una spesa del genere per i suoi studenti, e qualsiasi genitore può permettersi di regalare una scheda come questa ad un figlio con la fissa della programmazione.

Raspberry Pi sarà da giudicare tra qualche mese, dopo il ritorno a scuola e dopo che altre migliaia di unità saranno state distribuite da Farnell e RS Components. Se poi nel corso dell’estate ci saranno anche sviluppi lato software, tanto meglio.

Aggiornamento: a poche ore dai miei test, si è parlato di driver open-source per la GPU Broadcom e della nuova produzione che in breve tempo annullerà i lunghi tempi di attesa attuali. Ottimo!