Análisis de la Raspberry Pi Compute modulo 4

Publicado por Loli Diéguez en

    Seguro que ya has estado experimentando con una  Raspberry Pi 4 y se te ha ocurrido una gran idea para una pieza de hardware controlado por Pi y segnu has investigado a nadie se le ha ocurrido antes y estás seguro que será algo que todo el mundo necesite. Pero, ¿cómo lo vas a convertir en producto? 

    Podrías comprar miles de Pi 4. O puedes sentarte con los proveedores de chips de la Fundación Raspberry Pi y un equipo de ingenieros electrónicos y construir tu propia placa completamente desde cero.

    Alternativamente, puedes tomar un atajo y construir tu producto alrededor de algo diseñado específicamente para el desarrollo de productos.

     Raspberry Pi cm4

    Esa opción es  Raspberry Pi Compute Module 4  (CM4). Tiene todos los componentes clave de una Raspberry Pi 4 en una placa única, mucho más pequeña, con un conjunto de interfaces estándar que se conectan a una placa portadora con el resto de los componentes necesarios para construir y ejecutar un dispositivo. Todo lo que entra en una Pi completa está en el módulo de cómputo, listo para que lo conviertas tu hardware y software en un producto. 

    anverso y reverso de la raspberry pi cm4

    ¿Cómo empezar con laCM4?

    Para que sea más fácil comenzar con un CM4, el equipo de Raspberry Pi ha desarrollado una  placa portadora  para ayudar con la siguiente etapa de desarrollo, exponiendo todos los puertos IO del CM4, incluido un conector PCIe. Todo lo que necesitas es un CM4 y una fuente de alimentación y ya lo tendrás listo para comenzar a construir. 

    Usa una fuente de alimentación genérica de 12 V ya que el CM4 no usa los mismos conectores de alimentación USB-C que la Pi 4. En cambio, toma energía de su placa portadora, usando todo, desde alimentación a través de Ethernet (PoE) hasta baterías. 

    Hay 32 versiones diferentes del CM4, con diferentes configuraciones de memoria y almacenamiento, por lo que puedes elegir una placa que sea adecuada para tu proyecto. 

    Los CM4 de gama alta están pensados ​​para proyectos basados ​​en cómputo, controlan matrices de almacenamiento o actúan como centros de IoT para una colección de sensores. Puedes usar la interfaz PCIe de CM4 para agregar más almacenamiento y más rápido, conectando un SSD M.2 o similar. 

    Otros conectores en la placa IO incluyen dos conectores de pantalla y dos de cámara, así como un juego completo de pines GPIO. También hay Gigabit Ethernet con soporte para PoE. Las antenas Wi-Fi y Bluetooth están integradas en la placa de circuito CM4, aunque es posible que prefieras utilizar una antena externa.

    Un gran cambio entre la Pi 4 y el CM4 es la falta de puertos USB 3.0. Estos se reemplazan por el puerto PCIe del CM4, que se puede utilizar para cualquier accesorio PCIe compatible, incluidos el almacenamiento, las redes, los gráficos y las placas USB 3.0. Todo lo que necesitas es un puerto Raspberry Pi de cualquier controlador.  

    Instalación de software  

    Montar un sistema operativo en el almacenamiento eMMC de un CM4 no es tan sencillo como conectar una tarjeta MicroSD formateada lista o un SSD USB (aunque esas opciones están disponibles si lo prefieres). 

    Deberás descargar y configurar una herramienta de arranque remoto en un PC con los controladores de dispositivo adecuados antes de enviar una imagen del sistema operativo al CM4. 

    Es una buena idea usar la placa IO para configurar tus primeros CM4, aunque si está en producción, puedes montar un sistema operativo personalizado a través de un programador de dispositivos dedicado. 

    Instala las  herramientas rpiboot  en un PC y conecta la placa CM4 IO mediante un cable Micro-USB. Primero debes colocar un puente para deshabilitar el arranque eMMC, y una vez que esté en su lugar, enciende la placa CM4 IO con una fuente de alimentación de 12V. Ejecuta rpiboot para iniciar el CM4 a través de un cable USB desde tu PC host. 

    Esto conectará el CM4 eMMC como almacenamiento USB externo. A partir de este punto, las cosas son más fáciles y familiares, ya que utilizarás las herramientas de imágenes de Raspberry Pi para instalar un sistema operativo. 

    Instala el  sistema operativo Raspberry Pi , ya que esto te permitirá poner a prueba el CM4. Esto lleva un poco de tiempo, ya que tiene que cargarse a través de USB 2.0. Una vez instalado, hay que editar el config.txt del dispositivo para activar la compatibilidad con USB 2.0. Esta opción está desactivada de forma predeterminada para ahorrar energía, así que copia los detalles de configuración de la  hoja de datos CM4  para encenderla y usar un teclado y raton. 

    Configurar la raspberry pi cm4


    Usar el CM4  

    Una vez configurado, un CM4 es como cualquier otra Raspberry Pi 4. Ejecuta los mismos sistemas operativos y ofrece las mismas herramientas. Esa es la gran ventaja del CM4: puedes repetir lo que has hecho en otras ocasiones con una placa Pi y llevarlo a este hardware. No hay una curva de aprendizaje para el software o el hardware, ya que los mismos pines GPIO están expuestos a través de los conectores del CM4. 

    El CM4 no es solo para aplicaciones industriales. Las placas de terceros ofrecen la opción de construir matrices de Raspberry Pis, en poco espacio, utilizando un backplane común para conectar tus dispositivos. Una opción es hardware como el próximo  Turing Pi 2 , que ofrece sistemas de cómputo compactos y potentes construidos alrededor de múltiples módulos CM4. Un Turing Pi 2 se puede usar como un sistema Kubernetes. 

    Conclusiones 

    Pros:

    •  Es un bloque de construcción común para nuevos dispositivos basados ​​en la conocida Raspberry Pi 4
    •  Incluye todos los puertos de su hermano mayor
    •  Muchas placas de soporte diferentes
    •  Almacenamiento eMMC incorporado (en algunos dispositivos)

    Contras:

    •  Necesitas una placa portadora para ser útil
    •  No apto para informática de propósito general
    • ✕ La configuración puede ser complejas

    Al admitir una amplia selección de placas portadoras de terceros, CM4 se está convirtiendo en un elemento informático genérico para el mundo de IoT.

    La conocida Raspberry Pi puede ser un dispositivo de uso general, pero el Módulo de Computación te permite concentrarte en tareas específicas, envolviéndolo en hardware dedicado.

    Tratar un ordenador como un elemento de computación es una forma diferente de pensar, pero una que quizás sea más adecuada para el mundo IoT. Con CM4, la Fundación Raspberry Pi va más allá de la exploración de la informática, para ayudarte a encontrar nuevas formas de crear cosas nuevas a partir de lo que has aprendido.  

     


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