Raspberry Pi computer – van IT-onderwijs tot commercieel succes

Redactie
0

De singleboard-computer Raspberry Pi bestaat in 2022 al 10 jaar. De Pi was oorspronkelijk bedoeld als betaalbaar platform voor binnen het IT-onderwijs. Het is ondertussen een inspiratie voor hobbyisten, een aanwinst voor IT-onderwijs en dient als ontwikkeltool voor professionals. Lees in dit overzicht meer over de ontwikkelingen en de toekomst van de Pi.

De Raspberry Pi werd op 29 februari 2012 geintroduceerd en er zijn sindsdien meer dan 40 miljoen Pi’s verkocht. In 2020 alleen al waren dat er meer dan 7 miljoen, wat overeenkomt met ongeveer 2,5 procent van de in datzelfde jaar verkochte pc’s en laptops.

De kleine computer heeft een enorme vlucht genomen en is geliefd bij hobbyisten en voor IT-onderwijs. Hoe en waarom is de Pi zo succesvol geworden?

Een computer voor iedereen

De Raspberry Pi is een zogeheten singleboard-computer met een goedkope ARM-chip als hoofdprocessor, waarop (meestal) Linux draait. Op het eerste gezicht gelijkwaardige singleboard-computers (SBC’s) bestaan al tientallen jaren, maar tot 2012 ging dat nog schoorvoetend: ze waren bedoeld voor professio­nele ontwikkelaars, oftewel duur en voor particulieren moeilijk om aan te komen. Of ze waren erg zwak en vanwege de ingewikkelde Linux-ondersteuning alleen bruikbaar voor nerds.

De Raspberry Pi raakte een gevoelige snaar met zijn positieve eigenschappen: goedkoop, voldoende krachtig, veel aansluitingen – maar toch niet te ingewikkeld, vooral dankzij de goede Linux-ondersteuning en documentatie. Hij is makkelijk in gebruik te nemen en nodigt uit tot experimenteren. Je kunt je concentreren op wat je wilt leren of bereiken, in plaats van veel tijd te moeten verspillen aan het configureren van het hardwareplatform.

Een duidelijk voorbeeld voor de Raspberry Pi 1 was de BBC Micro uit de jaren 80, die grote bekendheid verwierf als educatieve computer. De Raspberry Pi was in de eerste plaats ook gericht op (Britse) scholieren en studenten, namelijk als een ongecompliceerd en betaalbaar hardware­platform voor binnen het IT-onderwijs.

Raspberry Pi modellen en varianten

Bovenaan de Pi 4, daaronder de Compute Module CM4 voor inbouw in andere apparaten, onderaan de goedkope Pi Zero 2 W.

Betrouwbaar systeem met goede ondersteuning

De non-profit Raspberry Pi Foundation steekt veel werk in de software, documentatie, (leraren)training en ondersteuning via online forums. De eigen Linux-distributie op basis van Debian (Raspberry Pi OS) is zeer verfijnd. Compatibiliteit heeft de hoogste prioriteit: softwareprojecten draaien zonder aanpassingen op verschillende Raspberry Pi-varianten. Het besturingssysteem, dat al jaren wordt doorontwikkeld, draait zelfs stabiel genoeg voor sommige industriële toepassingen.

Dankzij het open besturingssysteem en een enorme ontwikkelaarscommunity is de Raspberry Pi ook geschikt voor toepassingen die vele jaren gebruikt zullen worden. Er is weinig vrees dat de ondersteuning stokt – in tegenstelling tot bij veel andere
smarthome- en IoT-apparaten. In tegenstelling tot de huidige x86-computers, bevatten Pi’s ook zeer weinig propriëtaire firmware. Dat betekent dat ze weinig aanvalsmogelijkheden en schuilplaatsen voor backdoors bieden.

Er zijn verder veel accessoires beschikbaar, zoals camera’s, touchdisplays, voedingen en behuizingen. Die zijn ook belangrijk voor de bevoor­rading van scholen, universiteiten en andere onderwijsinstellingen.

Raspberry Pi accessoires

De Raspberry Pi 400 schoolcomputer laat zien dat de Raspberry Pi-makers ook op het uiterlijk letten.

Het succes van de Raspberry Pi

Raspberry Pi-concurrenten zoals Orange Pi, Banana Pi en Pine A64 zijn wellicht beter geschikt voor bepaalde toepassingen of simpelweg goedkoper. Maar de som van zijn goede kwaliteiten maakt van de Raspberry Pi de eerste keuze als hardwarebasis voor IT-hobbyprojecten. De lage prijs, helemaal bij Pi Zero-varianten, maakt de Pi ook interessant voor (onderwijs)projecten waarvoor grotere aantallen nodig zijn.

Als gevolg daarvan worden de verschillende Raspberry Pi-versies in enorme aantallen geproduceerd. Dat verschaft de Raspberry Pi-ontwikkelaars op hun beurt de financiële middelen om hun product verder te verbeteren. Tot dusver is die zichzelf versterkende cyclus zich blijven opbouwen – tot de chipcrisis die even een halt toeriep.

Raspberry Pi Foundation en handelsonderneming

Het succes van de Raspberry Pi berust op een slim geconstrueerd economisch fundament. Enerzijds is er de Raspberry Pi Foundation als non-profit stichting, en anderzijds is er de handelsdivisie Raspberry Pi Ltd, die vóór 2021 Raspberry Pi (Trading) Ltd heette. De handels­divisie houdt zich bezig met het verkopen en ontwikkelen van de Raspberry Pi’s, maar is eigen­dom van de stichting, waaraan zij een aanzienlijk deel van haar opbrengsten doneert ter financiering. In 2020 ging dat om 3 miljoen Britse ponden (GBP) – iets minder dan 3,6 miljoen euro. Dat bedrag daalt van jaar tot jaar: in 2019 was het 4 miljoen pond en daarvoor 5 miljoen pond.

De non-profit instelling staat onder toezicht van een raad van 27 vrijwilligers, die tien trustees kiezen. Honderdelf betaalde werk­nemers plus vrijwilligers voeren de non-profit doelstellingen van de stichting uit, voornamelijk IT-­onderwijs. In 2020 gaf de stichting ongeveer 9,5 miljoen pond uit aan les- en leermateriaal, opleidingen enzovoort. De stichting ontvangt ook schenkingen en subsidies.

De handelsdivisie van Raspberry Pi – hier kortweg Raspberry Pi Ltd genoemd – werkt daarentegen met winstoogmerk en betaalt ook hoge salarissen aan ­hogere personeelsleden, met 27 topwerknemers die tussen de 120.000 en 230.000 euro per jaar ontvangen. De handelsdivisie telt 73 werknemers, waar­onder 10 ‘directors’ en 34 ontwikkelaars. In 2021 tekende de stichting een licentieovereenkomst voor niet nader genoemde processortechnologie, waarbij het vermoedelijk gaat om de ARM-kernen van de zelf ontwikkelde Raspberry Pi RP2040 (zie het kader). De jaarlijkse vergoedingen daarvoor bedragen ongeveer 1,2 miljoen euro.

Om verder te groeien, haalde Raspberry Pi Ltd. eind 2021 bijna 40 miljoen euro op bij twee investeerders. Die kregen daar aandelen van de onderneming voor in ruil. Naar aanleiding van die transactie ontstond de speculatie dat Raspberry Pi Ltd. bezig was een beursgang voor te bereiden, maar Eben Upton ontkende dat. Sommige leidinggevenden kregen echter ook aandelen in de onderneming, die in trust worden gehouden. Raspberry Pi Ltd. opereert kortom als een snelgroeiende onderneming met goedbetaalde professionals.

Ideaal voor projecten en (zelf)studie

Bij elke Raspberry Pi-generatie is er een mager uitgeruste basisversie die in dit land verkrijgbaar is voor zo’n 35 à 40 euro. De Rasp­berry Pi Zero kost zelfs maar tussen de 5 en 20 euro.

De Raspberry Pi-ontwikkelaars bouwen hun schakelingen op uit zo weinig mogelijk verschillende elektronische componenten, die geschikt zijn voor alle Raspberry Pi-varianten. Dat vereenvoudigt de aanschaf en leidt tot grotere hoeveelheden, oftewel hogere staffelkortingen.
Een klein aantal productvarianten draagt bij aan een hogere betrouwbaarheid en vermindert de inspanning die nodig is om firmware en software te onderhouden.

Het feit dat nieuwe versies van Rasp­berry Pi OS ook op oude Raspberry Pi’s draaien, maakt het werk voor gebruikers eenvoudiger. In ruil daarvoor aanvaardt de Rasp­berry Pi-stichting kleine nadelen en extra inspanningen. Toen zich problemen voordeden met de laatste versie van Raspberry Pi OS, gebaseerd op Debian 11 Bulls­eye, werd binnen een paar weken een legacy-versie met Debian 10 Buster toegevoegd.

Veel software voor inzet op allerlei terreinen

Met zorgvuldig Linux-­onderhoud onderscheidt de Raspberry Pi zich van veel concurrerende singleboard-computers. Veel andere populaire Linux-distributies werken lastig op dergelijke ARM-systemen.

Naast Raspberry Pi OS kunnen ook andere Linux-­distributies geïnstalleerd worden, waaronder ­Ubuntu, Arch Linux, Kali Linux en OpenWrt. Daarmee is de Pi voor veel doeleinden toepasbaar, bijvoorbeeld om met Kali Linux ervaring op te doen met hacken en security. Ook NetBSD, FreeBSD, RISC OS en zelfs Windows 11 draaien op een Raspberry Pi – die laatste met een UEFI-­bootloader. ­Industriële klanten kunnen real-time besturings­systemen zoals eCos RTOS gebruiken.

Pi voor educatieve doeleinden

Gebruik een Pi voor programmeerprojecten of zet hem in als SQL-server om daar ervaring mee op te doen.

Als je zelf cursussen of opleidingen op IT-gebied gaat doen, die bijvoorbeeld met een STAP budget bekostigd kunnen worden, is de Pi dan ook een handig hulpmiddel voor (zelf)studie. Gebruik hem om kennis op te doen van Docker of Linux, voor programmeerprojecten in Python en andere talen enzovoort.

Dankzij de lage aanschaf- en energiekosten kun je ook een (of meerdere) Pi’s inzetten als database- of webserver of voor andere netwerktoepassingen.

Vooruitzichten

In haar eerste tien jaar haastte de Raspberry Pi Foundation zich van het ene succes naar het andere. Betaalbare prijzen, technologie die zo eenvoudig mogelijk te begrijpen is, compatibiliteit en open software hebben de hoogste prioriteit in het Raspberry-­Piversum. Met een solide financiële basis opent de Raspberry Pi Foundation nieuwe werkterreinen, bijvoorbeeld met de Raspberry Pi 400 schoolcomputer en de RP2040-microcontroller.

Maar wat komt er daarna? Het is niet zeker of de Raspberry Pi-makers zich zullen wagen aan tablets of laptops. Voor Europese productie zouden dergelijke apparaten waarschijnlijk ten minste 150 tot 200 euro kosten. Dat zou ver buiten de prijsklasse liggen die de Raspberry Pi in de eerste plaats aantrekkelijk maakte. Bovendien zou een dergelijke mobiele Pi-com­puter concurreren met Android-tablets en met de goedkoopste Windows- en ChromeOS-apparaten.

Een volledig open Raspberry Pi met RISC-V-technologie laat waarschijnlijk nog jaren op zich wachten, totdat de benodigde goedkope processor met voldoende reken- en grafische kracht op de markt komt en RISC-V-Linux wat rijper is. Een Raspberry Pi 5 met sterkere ARM-kernen en meer PCIe-interfaces is waarschijnlijker, bijvoorbeeld voor het bouwen van NAS-systemen en routers.

De Raspberry Pi Foundation zal echter zeker trouw blijven aan haar educatieve doelstellingen – en het is te hopen dat onderwijsinstellingen en studenten meer Raspberry Pi’s zullen gaan gebruiken.

Deel dit artikel

Lees ook

Apple M1 versus AMD en Intel – c’t magazine 8-9/2022 staat voor je klaar

C't magazine 8-9/2021 staat voor je klaar, met o.a. Apple M1 versus AMD en Intel, en Raspberry Pi-projecten. Bestel deze editie nu met gratis verzendi...

Nieuwe ARM-servers met Ampere-chips

Hetzner Online heeft zojuist twee nieuwe dedicated servers gelanceerd met een Ampere ARM-gebaseerde Cloud Native Processor.

Interessant voor jou

0 Praat mee