Arduino vs Raspberry Pi: un confronto dettagliato

Quando si tratta di scegliere un computer a scheda singola, Arduino e Raspberry Pi sono i grandi nomi che prenderai in considerazione. Ma quale dovresti scegliere? Per cosa è meglio usare Arduino? Quali sono gli svantaggi dell’utilizzo di un Raspberry Pi? E come decidi tra i due? Può essere una decisione difficile, quindi la analizzeremo qui per te.

Ai fini di questo articolo, parlerò dell’Arduino Uno R3 e del Raspberry Pi 2 Modello B. Esistono molte versioni di entrambe le schede e ci sono molte alternative al Pi e all’Arduino che forniscono specifiche e capacità diverse , ma questi due sono i pilastri di ogni linea al momento.

Arduino contro Raspberry Pi

Scopo generale

Mentre sia l’Arduino che il Raspberry Pi sono piccole macchine molto versatili, entrambi hanno cose specifiche in cui sono bravi.

L’Arduino, ad esempio, è un microcontrollore, il che significa che eccelle nel controllare piccoli dispositivi come sensori, motori e luci. Questo è il motivo per cui l’Arduino è utilizzato al meglio per progetti come la costruzione di una luce sveglia, un allarme per rilevatore di movimento o persino un piccolo robot. Sentirai anche persone parlare di “prototipazione” con un Arduino, che è il processo di creazione rapida di un dispositivo elettronico prototipo. Se il prototipo ha successo e il dispositivo funziona, può essere realizzato su scala più ampia con circuiti stampati.

Il Raspberry Pi, d’altra parte, non è un microcontrollore e non è fatto per controllare sensori e altre cose del genere. È un intero computer, con il proprio sistema operativo, ed è pensato per essere utilizzato come tale. Il sistema operativo è piuttosto minimale, quindi avrai bisogno di alcune conoscenze di programmazione per sfruttarlo al meglio, ma questa è una delle cose in cui Raspberry Pi è eccezionale: aiutare le persone a imparare a programmare. È anche molto bravo a fungere da server: può comunicare con altri computer, fungere da alternativa a un Chromecast , fornire informazioni e registrare dati.

Un redditor lo ha messo perfettamente: “Il mio Pi è più bravo a parlare con le persone (gestendo un server web). Il mio Arduino è più bravo a parlare con le parti della macchina (motori in movimento).”

Hardware

Quando guardi un Arduino accanto a un Raspberry Pi, è molto chiaro che l’hardware differisce parecchio tra i due. Analizziamolo.

Energia

I requisiti di alimentazione di Arduino sono molto semplici; puoi collegarlo al tuo computer o a un pacco batteria e inizierà immediatamente a eseguire il codice. Se l’alimentazione è disconnessa, si fermerà; non è necessario eseguire un processo di spegnimento. Il Raspberry Pi, d’altra parte, poiché dispone di un sistema informatico più completo, dovrebbe essere spento come un normale computer e può essere danneggiato da interruzioni di corrente.

Sia l’Arduino che il Raspberry Pi hanno un assorbimento di potenza molto basso e possono funzionare a lungo senza consumare molta elettricità.

Connettività

Il Raspberry Pi è pronto per essere connesso a Internet; ha una porta ethernet integrata ed è molto facile ottenere un dongle wifi USB per dargli anche la connettività wireless (puoi vederne uno molto piccolo nell’immagine qui sotto). Questo è uno dei motivi per cui il Pi è il dispositivo preferito per cose come server Web personali, server di stampa e VPN .

L’Arduino, d’altra parte, non ha alcuna capacità integrata per la connettività. Se desideri connetterlo a Internet, dovrai aggiungere un ulteriore componente hardware che includa una porta Ethernet. Se desideri la connettività Wi-Fi, avrai di nuovo bisogno di un altro componente hardware. Poiché Arduino è pensato per progetti hardware anziché software, ha bisogno di un po’ di ritocchi per collegarlo.

Pin I/O

I pin di input/output sono ciò che consente al tuo computer a scheda singola di comunicare con le cose ad esso collegate. Ad esempio, il tuo Raspberry Pi potrebbe accendere un LED. Oppure il tuo Arduino potrebbe attivare un motore. Se stai cercando connessioni hardware, questi pin sono ciò di cui hai bisogno. Il Raspberry Pi 2 racchiude 17 di questi pin, mentre l’Arduino Uno ne offre 20; puoi vederne alcuni utilizzati nell’immagine qui sotto.

Un’altra differenza significativa nei pin I/O tra le due schede è la risoluzione temporale alla quale è possibile controllarle. Poiché il Raspberry Pi è un computer completo, ha una serie di cose che competono per il tempo della CPU, il che significa che può avere qualche difficoltà a ridurre i tempi a piccole frazioni di secondo. E ha bisogno di software per interfacciarsi correttamente con sensori e altri dispositivi. L’Arduino, d’altra parte, può modificare l’uscita e monitorare l’ingresso sui suoi pin fino a un tempo molto breve.

Magazzinaggio

L’Arduino viene fornito con 32 KB di memoria integrata, che è appena sufficiente per memorizzare il codice che fornisce le istruzioni per il suo programma corrente. Non puoi utilizzare questo spazio di archiviazione per app, video, foto o altro. Il Raspberry Pi, d’altra parte, non viene fornito con alcuna memoria integrata, ma ha una porta micro SD, quindi puoi aggiungere tutta la memoria che desideri. L’aggiunta di 32 GB di spazio di archiviazione ti costerà solo circa 12 € con una scheda micro SD SanDisk e puoi facilmente aggiungere fino a 128 o 256 GB se ne hai bisogno.

USB

Poiché Arduino non è pensato per comunicare con i computer, non viene fornito di serie con alcuna porta USB che è possibile utilizzare per questo tipo di comunicazione. È possibile utilizzare una singola porta per collegare Arduino al computer tramite la porta USB del computer, ma il gioco è fatto. Il Raspberry Pi, d’altra parte, ha quattro porte USB che puoi utilizzare per collegarlo a un router, una stampante, un disco rigido esterno o un’ampia varietà di altri dispositivi.

Software

Ora che abbiamo esposto le differenze tra l’hardware di Arduino e Raspberry Pi, possiamo parlare di software. Per capire davvero quando vorresti usare una scheda o l’altra, devi sapere cosa può fare ognuna e molto dipende dal software.

A complicare il problema, Arduino non viene fornito con alcun software in sé. Ha capacità molto basilari per interpretare il codice che riceve e alterare le funzioni dell’hardware a cui è connesso, ma la scheda non ha un sistema operativo o alcun tipo di interfaccia oltre all’ambiente di sviluppo integrato (IDE) di Arduino.

Ciò significa in pratica che è necessario creare il software che gira su Arduino. Usando l’IDE, creerai una serie di comandi che Arduino interpreterà ed eseguirà. Un semplice set di istruzioni potrebbe dire qualcosa come “accendi la luce rossa per tre secondi, spegnila, accendi la luce verde per tre secondi, spegnila, ripeti”. Ovviamente puoi fare cose molto più complicate, ma dovrai comunque creare tu stesso il programma.

Fortunatamente, c’è un’enorme comunità Arduino che abbraccia il mondo intero, il che significa che se c’è qualcosa che vuoi fare con un Arduino, probabilmente qualcuno l’ha fatto. Puoi guardare il loro codice, modificarlo e fare in modo che il tuo Arduino faccia esattamente quello che vuoi. Questo è un ottimo modo per apprendere anche i principi della codifica e della prototipazione, motivo per cui Arduino è un’ottima scelta per chiunque sia interessato all’elettronica.

Al contrario, il Raspberry Pi viene fornito con un sistema operativo completamente funzionante chiamato Raspbian. Questo sistema operativo è basato su Debian Linux ed è stato creato appositamente per il Pi. Esistono numerosi altri sistemi operativi che è possibile utilizzare con la scheda, la maggior parte dei quali sono basati su Linux, ma è possibile installare anche Android.

Tuttavia, i sistemi operativi non sono gli unici software che il Pi esegue; ci sono anche una serie di app utili che puoi utilizzare per svolgere diverse attività. Uno degli usi più comuni di un Raspberry Pi è come server multimediale, per il quale sia Kodi che Plex sono app popolari. Puoi scaricare giochi, applicazioni server, calcolatrici e persino la suite per ufficio LibreOffice.

Ovviamente puoi anche scrivere i tuoi programmi per il Raspberry Pi, e questo è uno dei migliori motivi per averne uno: imparare a programmare. Python è il linguaggio consigliato per il Pi, ma C, C++, Java e Ruby sono tutti preinstallati sulla scheda. Mentre Arduino può essere ottimizzato per supportare altri linguaggi, il linguaggio nativo di Arduino è la scelta migliore; se stai cercando di imparare una lingua più utile, il Pi ti darà più opzioni.

Espansione in avanti

Sia Arduino che Raspberry Pi sono piccole macchine molto capaci che possono aiutarti a imparare e fare molte cose, ma a un certo punto probabilmente vorrai andare oltre le basi e provare qualcosa di un po’ più avanzato.

Questo è uno dei luoghi in cui l’Arduino brilla. Ci sono centinaia di chip che ti consentono di espandere le capacità della scheda stock con cose come connettività ethernet e wifi, migliore controllo del motore, capacità di altoparlanti e microfono, touchscreen, fotocamere, trasmettitori radio, elaborazione grafica e quasi qualsiasi altra cosa tu possa pensare Di. Da 20€ a 40€, puoi trasformare il tuo Arduino in qualcosa di completamente diverso (come questo scudo GPS Adafruit).

Questi chip sono chiamati shield e si installano molto facilmente; tutto ciò che devi fare è posizionarli sopra il tuo Arduino e, in alcuni casi, saldarli in posizione. Molti possono semplicemente sedersi sopra, rendendo l’installazione un gioco da ragazzi.

Il Raspberry Pi è una scheda più autonoma e non ha le stesse capacità di espansione di Arduino. Ci sono un certo numero di “cappelli” disponibili che aggiungono hardware aggiuntivo al Pi, tuttavia, che ti danno alcune possibilità molto interessanti. Ad esempio, puoi aggiungere sensori capacitivi, GPS, touchscreen, pannelli RGB e persino un sensore di gesti 3D.

Le porte USB consentono inoltre di aggiungere funzionalità con i dongle; ad esempio, per ottenere la connettività wifi, tutto ciò che devi fare è collegare il dongle wifi. Tuttavia, anche con queste opzioni, Raspberry Pi non ha tante opzioni per aggiungere funzionalità. Per non dire che il Pi non è capace; puoi ancora fare quasi tutto quello che vuoi con esso, potresti aver bisogno di essere un po’ più creativo (o collegarlo a un Arduino!).

Come decidere tra Arduino e Raspberry Pi

Ora che hai visto esattamente in che modo Arduino e Raspberry Pi sono diversi, dovresti avere una buona idea di come decidere tra i due se vuoi prenderne uno. Se vuoi creare dispositivi, come robot, timer e sensori, Arduino è la strada da percorrere; la sua interfaccia di basso livello e le semplici connessioni I/O lo rendono il modo migliore per costruire qualcosa. Il Raspberry Pi, d’altra parte, è un fantastico server o sistema di archiviazione dati ed è ottimo per imparare a programmare nei linguaggi tradizionali. Se vuoi comunicare con altri computer, il Pi è la tua scheda.

Ma perché limitarsi a uno? Perché non prendere entrambi? Sono entrambi molto convenienti e puoi ottenere kit di base per meno di 100€ che includono tutto il necessario per iniziare a lavorare sui progetti. Da un semplice robot a un server Web completo, puoi ottenere un semplice kit per aiutarti durante il processo di installazione.

E quando inizi a diventare ancora più avanzato, puoi utilizzare sia Arduino che Pi insieme per azionare sensori e servi con istruzioni o feedback online! Le opzioni sono illimitate.

Raspberry Pi vs. Arduino: tabella di confronto

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Crediti immagine: Sho Hashimoto tramite flickr, Manoel Lamos tramite flickr, Simon Monk tramite raspberrypi.org.