Raspberry Pi คอมพิวเตอร์ขนาดเล็กสำหรับด้านการศึกษา
ตามหลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐาน (ฉบับปรับปรุง 2560) การจัดการเรียนรู้สาระเทคโนโลยี โดยนำ วิทยาการคำนวณ ผสมผสานเข้ากับ การออกแบบและเทคโนโลยี เพื่อสนับสนุนทักษะการเรียนรู้ในศตวรรษที่ 21 เพื่อตอบโจทย์ประเทศไทย 4.0 ได้นั้น การนำคอมพิวเตอร์ขนาดเล็ก คือ Raspberry Pi สามารถตอบโจทย์ดังกล่าวข้างต้นได้ ซึ่งถูกออกแบบมาสำหรับด้านการศึกษาโดยเฉพาะ
ภาพที่ 1 Raspberry Pi
ที่มา https://pixabay.com/th , albertoadan
Raspberry Pi คืออะไร
Raspberry Pi เป็นคอมพิวเตอร์ขนาดเล็กพัฒนาขึ้นโดยมูลนิธิ Raspberry Pi ซึ่งเป็นองค์กรการกุศลของสหราชอาณาจักร ที่ทำงานเพื่อนำพลังด้านดิจิตอลเข้าสู่ผู้ใช้งานทั่วโลก ดังนั้นผู้ใช้งานสามารถทำความเข้าใจและสร้างโลกดิจิทัลเพิ่มขึ้นได้โดยง่าย สามารถแก้ปัญหาต่าง ๆ ที่สำคัญได้และเตรียมพร้อมสำหรับงานในอนาคต ซึ่ง Raspberry Pi เป็นคอมพิวเตอร์ที่มีประสิทธิภาพสูง ราคาประหยัด และมีประสิทธิภาพสูงที่ผู้คนใช้เพื่อเรียนรู้ในการแก้ปัญหาและได้รับความสนุกสนาน อีกทั้งมีชุมชนออนไลน์พัฒนาแหล่งข้อมูลฟรี เช่น บทความ, ตัวอย่างโครงงาน เพื่อช่วยให้ผู้คนเรียนรู้เกี่ยวกับคอมพิวเตอร์และวิธีการทำสิ่งต่าง ๆ กับคอมพิวเตอร์ ไม่ว่าจะใช้งานด้านทั่วไป หรือ ทักษะการเขียนโปรแกรม ซึ่งสามารถประหยัดค่าใช้จ่ายในการเรียนรู้โดยเฉพาะการเขียนโปรแกรม
คุณสมบัติของ Raspberry Pi (Raspberry Pi3 Model B)
Raspberry Pi สามารถเชื่อมต่อระบบเครือข่ายแบบใช้สายหรือไร้สายได้ ทำให้กลายเป็นอุปกรณ์ Internet of Things โดยสมบูรณ์ ช่วยให้นักวิจัยและผู้ที่สนใจอื่น ๆ สามารถนำไปประยุกต์ใช้เพื่อเชื่อมต่อกับตัวตรวจจับ (Sensor) ในการเก็บข้อมูลตามต้องการ รวมถึงสามารถเชื่อมต่อกับแป้นพิมพ์และเมาส์ได้ง่ายอีกด้วย โดยระบบปฏิบัติการที่ใช้นั้น คือ Raspbian ซึ่งเป็นระบบปฏิบัติการลินุกซ์เป็นฐานถูกปรับแต่งมาใช้กับ Raspberry Pi โดยเฉพาะ และระบบปฏิบัติการ ติดตั้งผ่าน Micro SD Card สามารถตั้งค่าเป็นเครื่องแม่ข่ายและใช้งานบริการต่าง ๆ เช่น Web Server, FTP Server ได้ เป็นต้น
- CPU: Quad-core 1.2 GHz ARM Cortex-A53 แบบ 64 bits
- GPU: Broadcom Video Core IV @ 400 MHz
- Memory ขนาด 1 GB (LPDDR2-900 SDRAM)
- หน่วจความจุแบบ MicroSD
- 4 USB ports
- 1 Ethernet port
- 802.11n Wireless LAN
- Bluetooth 4.0
- รองรับ HDMI/Composite ผ่านทาง RCA Jack
- GPIO 40 pins
เขียนโปรแกรมควบคุม Raspberry Pi อย่างไรได้บ้าง
ใช้ภาษา Python เพื่อแก้โจทย์ปัญหาหรือ ใช้ในการควบคุมการทำงานตัวตรวจจับ (Sensor) ที่มาเชื่อมต่อผ่าน GPIO
ภาพที่ 2 ตัวอย่างการเชื่อมต่อระหว่าง Raspberry Pi กับ ตัวตรวจจับ (Sensor)
ที่มา มาโนชญ์ แสงศิริ
นำ Raspberry Pi ไปใช้ ในด้านการจัดการเรียนการสอนอย่างไร
นอกจากความสามารถด้านการเขียนโปรแกรมภาษา Python,โปรแกรม Scratch แล้ว สามารถนำไปประยุกต์ใช้งานในรูปแบบของโครงงานต่าง ๆ ได้เหมือน บอร์ดไมโครคอนโทรเลอร์ทั่วไป โดยสามารถสร้างสิ่งประดิษฐ์ให้อุปกรณ์เดิมและมีประสิทธิภาพมากขึ้น เช่น ระบบเปิด/ปิดไฟอัตโนมัติ, อุปกรณ์วัดความเอียง, ระบบตรวจสอบอุณหภูมิห้องแบบเรียลไทม์ รถยนต์บังคับสำหรับงานด้านต่าง ๆ , กังหันลม, เครื่องชงชา, ระบบควบคุมไฟจราจร, ระบบวัดระยะทาง, ระบบแจ้งเตือนต่าง ๆ , ระบบวัดความเข้มแสง, เครื่องนับแต้ม, ระบบจัดเก็บข้อมูลจากตัวตรวจจับต่าง ๆ ลงฐานข้อมูล MySQL เป็นต้น แต่จำเป็นต้องมีการซื้อตัวตรวจจับ (Sensor) เพิ่มเติมเหมือนกับการใช้งานด้วย Arduino Platform
แต่ต้องเข้าใจก่อนว่า Raspberry Pi นั้นไม่มีความสามารถในการรับค่าแบบ Analog โดยตรง (รับได้เฉพาะ Digital In/Out) ซึ่งไม่เหมือนกับ Arduino Board ซึ่งรับค่าได้ทั้งแบบ Digital และ Analog ดังนั้นจึงมีคนใช้วิธีการนำข้อมูลแบบ Analog เข้าไปประมวลผลต่อใน Raspberry Pi หลากหลายวิธีนะครับ เช่น
- การใช้ Analog to Digital Converter และ ส่งข้อมูลผ่านเข้าไปใน Raspberry Pi โดยใช้ Protocol SPI หรือ I2C ในท้องตลาดจะเรียกว่า ADC
- การใช้ Arduino Board และติดต่อผ่าน Serial Communication (USB Port)
- การใช้ Arduino Board และต่อต่อผ่าน RX/TX ของ Raspberry Pi (วิธีนี้ก็จะประหยัดการใช้งาน USB Port)
แหล่งที่มา
มาโนชญ์ แสงศิริ. (2560,10 มิถุนายน). Raspberry Pi–1.การติดตั้ง Raspberry Pi ด้วย raspbian. สืบค้นเมื่อ 1 มกราคม 2561, จาก https://medium.com/@sangsiri/การติดตั้ง-raspberry-pi3-ด้วย-raspbian-1d0b8d5b826a
Ian Paul. (2018, 2 Jan). Raspberry Pi: Everything you need to know. Retrieved August 1, 2018 from https://www.pcworld.com/article/3206275/computers/raspberry-pi-everything-you-need-to-know.html