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Arduinoとラズベリーパイ:詳細な比較

シングルボードコンピュータの選択に関しては、ArduinoとRaspberry Piがあなたが検討している大名です。 しかし、どちらを選ぶべきですか? Arduinoは何に最適ですか? ラズベリーパイを使用することの欠点は何ですか? そして、どのようにあなたはその2つの間で決めますか? それは難しい決断かもしれないので、私たちはあなたのためにここでそれを分解します。

この記事では、Arduino Uno R3とRaspberry Pi 2 Model Bについて説明します。両方のボードには多くのバージョンがあり、PiとArduinoにはさまざまな仕様と機能を提供する多数の代替手段があります。しかし、これら2つは現時点では各行の主力です。

Arduino対ラズベリーパイ

一般的用途

ArduinoとRaspberry Piはどちらも非常に用途の広い小さなマシンですが、どちらにも長所があります。

たとえば、Arduinoはマイクロコントローラです。つまり、センサー、モーター、ライトなどの小型デバイスの制御に優れています。 これが、Arduinoがウェイクアップライト、モーションディテクタアラーム、さらには小型ロボットの製作などのプロジェクトに最も適している理由です。 また、Arduinoとの「プロトタイピング」についての話を聞く人もいるでしょう。これはプロトタイプの電子デバイスを素早く作成するプロセスです。 プロトタイプが成功して装置が機能する場合、それはプリント回路基板を用いてより大規模に製造することができる。

一方、Raspberry Piはマイクロコントローラではなく、センサーなどの制御用には作られていません。 それはそれ自身のオペレーティングシステムを備えたコンピュータ全体であり、そして一つとして使用されることを意図しています。 オペレーティングシステムはごくわずかなので、それを最大限に活用するにはコーディングに関する知識が必要ですが、それがRaspberry Piの優れた点の1つです。 また、サーバーとして機能することも非常に得意です。他のコンピュータと通信したり、Chromecastの代わりとして機能したり、情報を提供したり、データを記録したりできます。

ある編集者はそれを完璧に言いました:「私のPiは人々と話すことがより優れています(Webサーバーを実行している)。 私のArduinoは、機械部品(可動モーター)と話す方が得意です。」

ハードウェア

Raspberry Piの横にあるArduinoを見ると、ハードウェアが2つの間でかなり異なることは明らかです。 それを分解しましょう。

Arduinoの電源要件は非常に簡単です。 あなたはそれをあなたのコンピュータかバッテリーパックに差し込むことができます、そしてそれはすぐにコードを走らせ始めます。 電源が切断されると、停止します。 シャットダウンプロセスを実行する必要はありません。 一方、Raspberry Piは、よりフル機能のコンピューティングシステムを備えているため、通常のコンピュータのようにシャットダウンする必要があり、停電によって損傷する可能性があります。

ArduinoとRaspberry Piはどちらも消費電力が非常に少なく、電力をあまり使わなくても非常に長時間実行できます。

接続性

ラズベリーパイはインターネットに接続する準備ができています。 それは内蔵のイーサネットポートを持っています、そしてそれにそれに無線接続性を与えるためにUSB wifiドングルを手に入れるのは非常に簡単です(あなたは下の画像で非常に小さいものを見ることができます)。 これが、PiがパーソナルWebサーバー、プリンタサーバー、VPNなどの機器に最適なデバイスである理由の1つです。

一方、Arduinoには、接続機能が組み込まれていません。 インターネットに接続したい場合は、イーサネットポートを含むハードウェアを追加する必要があります。 あなたは無線LAN接続が必要な場合は、ハードウェアの別の部分が再び必要になります。 Arduinoはソフトウェアではなくハードウェアプロジェクトを対象としているため、接続するには少し手間がかかります。

入出力ピン

入出力ピンは、シングルボードコンピュータがそれに接続されているものと通信できるようにするためのものです。 たとえば、ラズベリーパイはLEDを点灯させることができます。 またはあなたのArduinoはモーターを作動させることができます。 ハードウェア接続を探しているなら、これらのピンはあなたが必要とするものです。 Raspberry Pi 2には17本のピンが、Arduino Unoには20本が用意されています。 下の画像で使用されているものがいくつかあります。

2つのボード間のI / Oピンのもう1つの大きな違いは、それらを制御できる時間分解能です。 Raspberry Piはフルコンピュータであるため、CPU時間を争う多くのことがあります。つまり、ほんの数分の1秒にタイミングを合わせるのが困難になる可能性があります。 そしてそれはセンサーや他のデバイスと正しくインターフェースするソフトウェアを必要とします。 一方、Arduinoは出力を変更し、そのピンの入力を非常に短い時間で監視することができます。

ストレージ

Arduinoには32 KBのオンボードストレージが付属しています。これは、現在のプログラムに命令を提供するコードを格納するのに十分な容量です。 このストレージをアプリ、ビデオ、写真、その他に使用することはできません。 一方、Raspberry Piにはオンボードストレージは付属していませんが、マイクロSDポートがあるので、好きなだけストレージを追加できます。 32 GBのストレージを追加しても、SanDisk micro SDカードを使用すると約12ドルで済み、必要に応じて簡単に最大128または256 GBまで追加できます。

USB

Arduinoはコンピュータと通信するためのものではないため、この種の通信に使用できるUSBポートは標準装備されていません。 あなたのコンピュータのUSBポートを介してArduinoをあなたのコンピュータに接続するために単一のポートを使用することができます、しかしそれだけです。 一方、Raspberry Piには4つのUSBポートがあり、ルータ、プリンタ、外付けハードドライブ、その他さまざまなデバイスに接続できます。

ソフトウェア

ArduinoとRaspberry Piのハードウェアの違いを説明したので、次にソフトウェアについて話しましょう。 どちらのボードを使用するのかを実際に理解するに 、各ボードで何ができるのかを知る必要があります。その多くはソフトウェアに依存しています。

問題を複雑にすることに、Arduinoはそれ自体ソフトウェアを何も付属していません。 受信したコードを解釈し、接続されているハードウェアの機能を変更するための非常に基本的な機能を備えていますが、ボードにはArduino統合開発環境(IDE)以外にオペレーティングシステムやインターフェースはありません。

これが実際に意味することはあなたがArduinoで動くソフトウェアを作成する必要があるということです。 IDEを使用して、Arduinoが解釈して実行する一連のコマンドを作成します。 簡単な一連の指示には、「赤いランプを3秒間点灯、消灯、緑色のランプを3秒間点灯、消灯、繰り返す」のようなものがあります。もちろん、もっと複雑なこともできますが、それでもプログラムを自分で作成する必要があります。

幸いなことに、全世界に広がる巨大なArduinoコミュニティがあります。つまり、Arduinoで何かしたいことがあれば、おそらく誰かがそれをやっています。 あなたは彼らのコードを見てそれを修正し、あなたのArduinoにあなたが望むことを正確にやらせることができます。 これはコーディングとプロトタイピングの原理を学ぶための素晴らしい方法でもあります。そのため、Arduinoは電子機器に興味のある人にとって最適な選択です。

対照的に、Raspberry PiはRaspbianと呼ばれる完全に機能的なオペレーティングシステムを搭載しています。 このOSはDebian Linuxに基づいており、特にPiのために作成されました。 このボードで使用できるオペレーティングシステムは他にもたくさんありますが、そのほとんどはLinuxベースですが、Androidもインストールできます。

ただし、Piが実行するソフトウェアはオペレーティングシステムだけではありません。 さまざまなタスクを実行するために使用できる便利なアプリもたくさんあります。 Raspberry Piの最も一般的な用途の1つは、KodiとPlexの両方が人気のあるアプリケーションであるメディアサーバーとしての使用です。 ゲーム、サーバーアプリケーション、計算機、そしてLibreOfficeオフィススイートさえもダウンロードできます。

もちろん、Raspberry Pi用に独自のプログラムを作成することもできます。それが、コードを習得するための最も良い理由の1つです。 PythonはPiに推奨される言語ですが、C、C ++、Java、およびRubyはすべてボード上にプレインストールされています。 Arduinoは他の言語をサポートするように調整することができますが、ネイティブのArduino言語が最良の選択です。 もっと便利な言語を学びたいのなら、Piはあなたにもっと多くの選択肢を与えるでしょう。

拡大する

ArduinoとRaspberry Piはどちらも、あなたが多くのことを学び、行うのを助けることができる非常に有能な小さなマシンですが、ある時点で、おそらくあなたは基本を越えてもう少し高度なことを試みたいと思うでしょう。

これはArduinoが輝く場所の一つです。 あなたがイーサネットとwifi接続性、より良いモーターコントロール、スピーカーとマイク能力、タッチスクリーン、カメラ、ラジオ送信機、グラフィック処理、およびあなたが考えることができる他の何でものようなものであなたがストックボードの能力を拡張させる何百ものチップがあるの。 20ドルから40ドルで、あなたはあなたのArduinoを他のものに完全に変えることができます(このAdafruit GPSシールドのように)。

これらのチップはシールドと呼ばれ、非常に簡単に取り付けることができます。 あなたがしなければならないのはそれらをあなたのArduinoの上に置き、そして場合によってはそれらを所定の位置にはんだ付けすることだけです。 多くの人がただ上に座ることができるので、インストールは簡単です。

ラズベリーパイはもっと自己完結型のボードであり、Arduinoと同じ拡張機能を持っていません。 Piにハードウェアを追加するための「帽子」がいくつか用意されていますが、非常に興味深い可能性があります。 たとえば、静電容量式センサー、GPS、タッチスクリーン、RGBパネル、さらには3Dジェスチャーセンサーも追加できます。

USBポートでは、ドングルを使って機能を追加することもできます。 たとえば、WiFi接続を取得するには、WiFiドングルを差し込むだけです。 それでも、これらのオプションがあっても、Raspberry Piには機能を追加するためのオプションがそれほど多くありません。 Piは能力がないと言っているのではありません。 あなたはまだあなたがそれを使ってほしいほとんど何でもすることができます、あなたはちょうどもう少し創造的になる必要があるかもしれません(またはそれをArduinoに取り付ける!)

ArduinoとRaspberry Piの間で決定する方法

ArduinoとRaspberry Piがどのように異なるのかを正確に理解できたので、どちらを取得するのかを決定する方法についてはかなり良い考えがあります。 ロボット、タイマー、センサーなどのデバイスを作成したい場合は、Arduinoが最適です。 その低レベルのインターフェースと簡単なI / O接続は、あなたが何かを構築したい場合に行くのに最適な方法です。 ラズベリーパイは、その一方で、素晴らしいサーバーやデータストレージシステムを作る、そして伝統的な言語でプログラムすることを学ぶのに最適です。 他のコンピュータと通信したい場合は、Piがあなたのボードです。

しかし、なぜ自分を1つに制限するのでしょうか。 両方入手しないのはなぜでしょうか。 どちらも非常に手頃な価格で、プロジェクトの作業を始めるために必要なものがすべて含まれた100ドル未満のスターターキットを入手できます。 簡単なロボットから完全なWebサーバーまで、セットアッププロセスを支援するための簡単なキットを入手できます。

さらに高度になったら、ArduinoとPiの両方を使用して、オンラインの指示やフィードバックでセンサーやサーボを操作できます。 選択肢は無限です。

ラズベリーパイ対。 Arduino:比較表

Arduino Unoラズベリーパイ2モデルB
コスト(ベースモデル)2039
プロセッサー16MHz AVR ATmega328P900 MHz Broadcom ARM Cortex-A7
ストレージ32 KB該当なし
RAM2 KB1 GB
入出力ピン2017年
OS該当なしRaspbian、その他のLinux、Android
言語Arduino、Python、C、C ++、Java、Ruby
に最適ハードウェア/プロトタイピングソフトウェア/サーバー
電源5V USBまたはDCジャック5V USB

このガイドは役に立ちましたか? ArduinoとPiのどちらを入手すべきかについて、さらに質問がありますか。 以下にあなたの質問や考えを残してください!

画像クレジット:flickr経由で橋本翔、flickr経由でManoel Lamos、raspberrypi.org経由でSimon Monk。

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