La guía definitiva para las placas Raspberry Pi y SBCs en general
El viernes me encontré con ese hermoso correo electrónico anunciando el inicio de esta fantástica comunidad y ya es momento de que comience a darle el uso que se merece.
Antes que nada, quiero comenzar con un tema que es cuestión de gustos, pero espero que sirva para quienes están pensando en comprarse una Raspberry Pi. En esta publicación voy a contar de qué se tratan estos “juguetes”, características del hardware de algunos modelos, sistemas operativos disponibles, algunos ejemplos de usos prácticos y proyectos donde sacarles provecho, como así también, lo que yo consideraría sis principales ventajas y desventajas.
Por favor, tengan en cuenta con que sólo voy a enfocarme en la marca Raspberry Pi por cuestiones de experiencia personal, aunque al final les voy a dejar modelos de otras marcas para que puedan elegir la que mejor se adapte a sus necesidades.
Sé que al principio parecerá publicidad, pero este tipo de artilugios me ha resultado tan útil, la comunidad, que aún siendo grande, sigue creciendo a pasos agigantados y, lo que me trajo a escribir este artículo, la enorme cantidad de usuarios nuevos que quieren incursionar en este mundo.
Primero vamos a comenzar con qué son las SBCs. Una SBC (Single Board Computer), que en español se traduce como “computadora de una sola placa”, son mini ordenadores con la potencia suficiente como para operar un sistema operativo, montar algunos servicios y emulación de videojuegos, todo con muy bajo consumo. Por ponerles un ejemplo, una Raspberry Pi 4, el penúltimo modelo de la marca, tiene un consumo promedio de unos 5W, esto es bastante menos a los 77 - 92W de consumo de un ordenador de escritorio básico en reposo y ocupando el espacio de una tarjeta de crédito a un precio realmente mínimo.
Una de las características principales de estas placas, es la posibilidad de poder interactuar de manera directa con la electrónica, pudiendo soldar componentes y sensores a la misma o haciendo uso del puerto GPIo, el cual es completamente programable.
Características del hardware:
La característica principal de estas placas es el uso de procesadores con arquitectura ARM, los cuales se caracterizan por un rendimiento óptimo a muy bajo consumo (Les dejo el siguiente vídeo en términos anecdóticos para que puedan conocer cómo surgió esta arquitectura y qué papel cumple en nuestro día a día).
Ahora, para no hacer esto muy largo, voy a comenzar con las especificaciones puntuales de los modelos más utilizados hoy en día:
- Raspberry Pi Zero 2W:
Es el modelo más pequeño de las hermanas Rpi. Cuenta con un procesador Cortex-A53 de cuatro núcleos a 1GHz de 64 bits, 512Mb de SDRAM, un puerto MicroSD para montar el sistema operativo, dos salidas microHDMI, WiFi, puerto microUSB de carga, un puerto para cámara y también un puerto GPIo para soldar componentes extra.
Precio: A partir de los 15 dólares estadounidenses.
- Raspberry Pi 4b:
Este modelo fue con el que conocí sobre estos dispositivos y, por lo tanto, el que me hizo enamorarme de este tipo de ordenadores. Cuenta con un procesador de cuatro núcleos Cortex-A72 de 64 bits a 1,8GHz, overclockeable a 2.0GHz, la posibilidad de elegir entre 1, 2 y 4Gb de LPDDR4-3200 SDRAM, WiFi, Bluetooth, dos puertos USB 2.0, dos puertos USB 3.0, un puerto Gigabit Ethernet, dos salidas microHDMI a 4k y 30fps, puerto microSD para el sistema operativo, puerto GPIo, puerto de carta microUSB tipo C, un puerto MIPI DSI, otro MIPI CSI, puerto jack 3.5 para audio y un integrado gráfico OpenGL ES 3.1, Vulkan 1.0, con una alimentación de 5 voltios a 3 ampéres.
Gracias a este modelo es que mi uso con ordenadores habituales para el uso diario disminuyó considerablemente debido a su rendimiento y facilidad de transporte.
Precio: A partir de los 55 dólares estadounidenses.
- Raspberry Pi 5:
Este es mi modelo actual luego de la triste partida de mi modelo anterior. Ahora se añadieron algunas características extra, como un chip dedicado para la adminsitración I/O que aumenta la velocidad de los puertos USB 3.0 en 5 Gb/s y el puerto ethernet hasta 10Gb/s, se añadió un puerto de expansión PCIe para conectar placas PCIe y así poder utilizar un disco de estado sólido NMVe M.2, un procesador más potente, siendo este el Cortex-A76, también con cuatro núcleos a 2.4GHz y la posibilidad de overclockearlo a 3.14GHz (Ahora la frecuencia del procesador coincide con la marca) y un botón de encendido, apagado y reinicio totalmente configurable.
Precio: A partir de los 60-65 dólares estadounidenses.
Sistemas operativos:
Ahora toca hablar sobre lo que nos interesa a todos en esta comunidad. En esta sección, voy a mencionarles las principales distribuciones de linux y sistemas operativos que se pueden montar en esta marca de SBCs y qué tal es el rendimiento en las mismas. También voy a dedicarle algunos renglones a los programas y aplicaciones disponibles.
Para cargar el sistema operativo, Raspberry Pi nos provee de una herramienta gratuita disponible para Linux, Mac y Windows que nos servirá para crear las unidades de almacenamiento con el sistema operativo instalado. Dentro de la propia interfáz, deberemos seleccionar el dispositivo para el cual estará destinada la instalación, el sistema operativo y la unidad de almacenamiento donde se hará la instalación.
- Raspbian (Debian):
Esta versión de Debian está especialmente adaptada al hardware para el mayor aprovechamiento del mismo y un mayor rendimiento. Esta distribución fue realizada y es mantenida por el propio equipo de Raspberry Pi, aportando enormemente al desarrollo y la compatibilidad de Linux en una arquitectura ARM.
Esta versión trae aplicaciones pre instaladas enfocadas al aprendizaje y el desarrollo, siendo estas KiCad, Mathematica, Scratch, como así también aplicaciones de uso diario tales como la suite LibreOffice, navegadores como Firefox y Chromium, y VLC como reproductor multimedia.
La mayoría de las aplicaciones disponibles para Debian también se encuentran disponibles para Raspbian. Yo mismo no he encontrado problemas para instalar ninguna de las mismas aplicaciones que uso en ordenador de escritorio o mi laptop.
Mi sorpresa al hacer contacto por primera vez con esta distribución y esta placa, fue lo bien que funcionaban programas como Gimp2, Krita, Thunderbird, Telegram, KeePass, por nombrar algunas.
- Arch Linux:
Arch Linux se ha convertido en la principal distribución para muchos usuarios de Linux y no podía faltar en el ecosistema. Lamentablemente, me encontré con dificultades a la hora de instalarla en una Raspberry Pi 5 debido al corto tiempo de vida de la misma, pero funcionó de maravilla en el modelo 4b aunque tuve que dar algunas vueltas para instalar algunas aplicaciones muy específicas.
- Kali Linux:
Kali Linux es considerada la distribución para hacking y pentesting más completa y es en una Raspberry donde su potencial deja ver su brillo.
Debido al bajo consumo y poco tamaño, una Raspberry puede colarse y esconderse en cualquier espacio quedando imperceptible. Con un powerbank o baterías, se convierte en un dispositivo muy fácil de transportar para realizar pruebas de penetración y se puede acceder desde cualquier ordenador por medio del protocolo SSH o mediante aplicaciones de escritorio remoto como FreeRDP o NoMachine! sin la necesidad de conectarle un teclado o una pantalla.
- OpenWRT:
Esa opción es una de mis favoritas. Ya sea en un espacio público como una plaza o un hotel, tanto como en mi propia casa, esta distribución me acompaña. OpenWRT es un sistema operativo que convierte a tu dispositivo en un router totalmente configurable.
Luego de configurarlo, tu RPi se convierte en un extensor de red en donde podés configurar reglas de firewall, VPN y todo de manera portátil y cómoda. Jamás salgo de casa sin mi RPi y la tarjeta con OpenWRT instalado.
- RetroPie:
Para los amantes de los videojuegos retro, RetroPie es un sistema operativo capaz de emular múltiples consolas de videojuegos. Cuenta con emulación para plataformas como Nintendo 64, Nintendo Gamecube y Playstation X.
- LineageOS:
LineageOS Es la distribución Android más utilizada en la plataforma y es otra de mis preferidas. Actualmente la utilizo como TVBox en mi televisor para acceder a las plataformas de streaming como Netflix o Prime Video, o aplicaciones Android en general. Todos en mi familia aprovechan esta posibilidad en mi RPi.
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Otros sistemas operativos:
- LibreELEC: Un centro de distribución de entretenimiento de Kodi.
- Repetier-center: Un servidor de administración de múltiples impresoras 3D.
- Home Assistant: Automatización hogareña de código libre.
Hasta acá voy a llegar con algunos de los ejemplos. La verdad es que existen muchas distribuciones más que se encuentran disponibles. Es cuestión de cada quien que tenga interés en investigar más según sus necesidades.
Ejemplos de uso y proyectos:
En esta sección, voy a mostrarles un poco de lo que usuarios de este mini ordenador han llegado a hacer para que puedan entender el potencial y el alcance de un aparato así.
- Estación climatológica:
Dada la compatibilidad y al desarrollo de nuestros amigos en China, es posible conectar en una Raspberry Pi, sensores que permiten medir la humedad, temperatura y múltiples variables ambientales para construir tu propia estación climatológica.
- Servidor NAS:
Dentro de este punto, bien podría incluír a servidores en general, ya que me he aprovechado de esto para correr muchos servicios de manera local.
Es común que usuarios la utilicen como servidor de almacenamiento en la red para tener a mano toda la información y archivos en la red y al alcance de todos los terminales que posee. Si se implementa KubeSails, se puede incluso tener tu propio servicio de Drive en tu propia nube y de manera totalmente privada.
En mi paso particular, he llegado a hostear páginas web que utilizo en mi trabajo de manera local.
- Radio definida por software (SDR):
Este quizás sea mi nuevo hobby, junto con la creación de cyberdecks (Para el que no sepa de qué se trata, lo mencionaré en el próximo punto).
Es posible convertir tu Raspberry Pi en un transceptor de radio, con la posibilidad de conectar, mediante un HAT especializado, antenas para recibir y transmitir señales de radio. Es el cacharro ideal para convertirse en un radioaficionado.
- Robótica en general:
No es sorpresa que la propia marca fabricante de estas placas, cuente en su plantel, con Raspberry Pi’s que monitorean la línea de fabricación o incluso brazos robóticos con RPis como cerebro para construir más RPis (Sí, Skynet está a la vuelta de la esquina).
Usuarios combinado las placas con electrónica arduino, han fabricado drones o robots usándolas como cerebro e incluso, de manera mucho más pragmática, un usuario diseñó una unidad autónoma, alimentada por energía solar, que lleva el control de los cultivos de su huerto, propocionando agua, fertilizante y examninando la planta en busca de posibles enfermedades. Todo esto también es posible gracias al Machine Learning que ejemplificaré en el siguiente ejemplo.
- Inteligencia artificial y Machine Learning:
Cámaras de vigilancia con identificación de rostro, generación de imágenes con inteligencia artificial o incluso, como mencioné antes, un tutor de cultivos para tu huerto. Estos son algunos de los ejemplos de quizás una de las implementaciones más útiles de la inteligencia artificial (por nombrar algunas de las que nos competen a nosotros, los usuarios comunes, vamos).
Gracias a la ranura de expansión PCIe en Raspberry Pi 5, es posible conectar una unidad NPU, la cual le añadirá la capacidad de realizar tareas relacionadas con inteligencia artificial.
- Cyberdecks:
¿Qué es un cyberdeck? Bueno, el término nació en la novela “Do android dream about electrical sheep?” que también sirvió de inspiración para la saga de películas “Blade runner” y los usuarios han utilizado este termino para referirse a computadoras o terminales caseras y personalizadas.
Hoy en día, muchas personas sienten que los equipos que adquieren, carecen de personalidad o lucen como clones entre sí. Por este motivo, mucha gente ha optado por crear sus propios equipos, totalmente personalizados y creados a medida, al mismo tiempo, son considerados “piezas artísticas”.
Personalmente, se podría decir que es mi principal hobby, además del software libre. La libertad que ofrece tener un equipo totalmente a la medida, es un gusto del que no se puede salir. En ese aspecto, se podría decir que este “movimiento artístico” tiene una filosofía muy similar a la del código libre. Uno puede controlar lo que posee y cómo trabaja.
Ventajas y desventajas con respecto a ordenadores habituales:
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Desventajas:
- Si bien los precios son ultra económicos, existen alternativas que lo son más si hablamos de la relación “potencia/precio”.
- Carece de la potencia necesaria para aplicaciones más pesadas.
- Debido al hardware, no es posible jugar a juegos AAA y sé que esto es un “must” para muchos.
- Todos los componentes, incluídos los cargadores, se venden por separado.
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Ventajas:
- El precio de las SBCs en general es mucho más económico que ordenadores estándar y funcionan mucho mejor que ordenadores muy viejos o de gama muy baja.
- La posibilidad de usar “HATs” permite añadir y expandir las capacidades de uso de la placa, permitiéndole realizar tareas que, en caso de ordenadores estándar, resulta mas trabajoso o complicado.
- La portabilidad convirtió a la Raspberry Pi en parte de mi EDC, siendo necesaria en múltiples situaciones del día a día.
- El consumo es ínfimo. Se puede montar un servidor de cámaras, correo electrónico privado o incluso un servidor de KubeSails sin preocuparse por la factura de electricidad a fin de mes.
- La comunidad es gigantesca. La información no falta y las personas se agrupan por montones a la hora de aportar, contribuir y ayudar.
Para terminar:
Esta placa de desarrollo se ha convertido en el dispositivo que más utilizo para correr Linux en mi día a día. Lo uso tanto en casa como en el trabajo, tanto para programar, desarrollar y aprender como para mis momentos de ocio.
Realmente son pocos los momentos en donde necesito todo el poder de una PC de escritorio o una laptop estándar y puedo llevarla prácticamente en el bolsillo.
Espero que mi guía súper resumida te sea útil y que te ayude a decidir qué camino tomar.
Como prometí, voy a dejar una lista de SBCs de otras marcas:
