树莓派从选购到入门一条龙
树莓派是什么？
树莓派（英文：Raspberry Pi）是基于 Linux 的单片机电脑，你可以简单的理解为 树莓派 就是一个小型电脑，基本上电脑有的东西，它都有。还有一般电脑没有的接口，GPIO 接口，这是一套通用的 IO 接口，树莓派通过这些 GPIO 引脚可以跟很多传感器进行通信，也就是读取和控制。还可以安装很多 ARM 架构的操作系统，这一切都极大的提高了树莓派的可玩性。
但是其实树莓派一开始的设计只是为了降低学校编程教育的成本，后面开放社区很活跃，树莓派也逐渐变成了很多开发者的 工具 或者 ”玩具“。而且现在门槛越来越低，很多人也开始入手树莓派做一些日常生活 有用 或者 有意思 的工具。
树莓派能做什么？
由于树莓派的可玩性比较高，我大致分为几个方向吧。
服务器方向
由于树莓派的 CPU 是 ARM 架构的比一般 x86 架构的 CPU 要比较省电。虽然 树莓派 4B CPU 使用新的博通BCM2711 SoC采用了四核心Cortex-A72，功耗有些提高，树莓派基金会 给出的数据是 静置的情况下功耗为 3.4 W，运行CPU 密集型基准功耗为 7.6W，相对于一般台式机300W 左右的功耗来说，已经是很低了（笔记本的功耗一般是 50W-70W），所以即使一直开着的耗电也比较低，所以用来当服务器也是可以接受。
把树莓派当服务器一般有下面几种用途：
个人博客
其实这个用途还是比较常见的，很多开发者喜欢用树莓派来搭自己的博客，因为一般如果访问量不大，如果租用一个 VPS 一年下来也要好几百，而且开发者一般都比较喜欢自己搞一些硬件的东西，树莓派刚好可以用来练手，可谓一举两得。现在个人博客开源的框架很多了，自己选择一个喜欢的就可以了。
临时中转站
如果平时需要传一些东西，比如一个文档或者一个文件，需要在不同的设备之间传输，就不需要找数据线或者依靠其他的工具，直接上传到自己的树莓派服务器上，然后再下载下来就好了。这个主要还是看你家的带宽。推荐 NextCloud 。
爬虫脚本
爬虫这种，光 CPU 厉害，速度也没那没快，需要控制抓取的间隔，防止被封，这个时候树莓派就派上用场了。你可以一直挂着刷，而且还省电。或者，你比较关注某个信息，你也可以自己写个脚本，比如每隔一分钟抓一下数据，看看数据的变化，甚至记录下来，就可以知道某个数据的变化状况了。
提供Web服务
如果自己做一些小项目，不想买 VPS 也可以使用树莓派来跑 Web 服务，主流的高级语言和开源组件大部分都支持 ARM 平台，而且树莓派的性能跑一个小项目，性能上不会有什么瓶颈。
多媒体方向
家庭音影中心
虽然现在版权控制很严格，但是一些电影还是有很多值得重复观看或者收藏的，平时放在硬盘里面，如果想要看，可能要开电脑来看，想要投到电视上，还需要拷到U盘，再插上电视。使用树莓派，可以直接连上硬盘，再接上电视，就可以当电视机顶盒使用了，而且还没有广告。你可以试一下 OpenELEC/Kodi系统。
家庭监控
树莓派接上摄像头，然后再跑一个推流的服务，就可以远程监控家里的情况了。
智能设备
智能家庭控制中心
现在的智能家居分为几个派别，都各自为战，苹果的生态，小米的生态，华为的生态，作为用户来说，当然想要能所有的家居都能控制啦。那怎么办，自己搞一个把这些都整合起来，真正做到 “控制中心” 。Home Assistant 是一个开源的智能家居项目，功能强大，想尝试的可以试试。
高阶 DIY 设备
这个部分就属于比较高级的 DIY ，比如你可以自己做一个小车，上面安装两个摄像头，驱动小车向前开动，然后把画面传输到 VR 眼镜上，体验自己开 “小车” 的感觉。
又或者，自己做一个泡茶机器人，自己控制烧水，泡茶。
这部分就是大佬玩的了，可以完全发挥想象力。
为什么要玩树莓派？
其实上面说了这么多树莓派的用途，但是其实很多应用的场景都有相应的产品了，比如服务器方向的应用，你也完全可以买个 VPS ，安全又可靠。多媒体方向，也有成熟的 NAS 产品可以提供，家庭监控设备市面上也已经很多了。智能家居方面，越来越多的智能家居都支持两种，甚至多种生态，我们只要选择这些智能家居就可以了。
那为什么还要玩树莓派？
因为，诶，就是玩，就是要折腾。
每天规规矩矩上班，都快烦死了，下班了还不折腾折腾吗？
什么？你说下班 刷剧？打游戏？
那有什么意思，刷剧和打游戏，这种事谁都能做，而且没有什么难度，关键的一点是，一点都不 “酷” 好吧。
其实不玩树莓派也没关系，但是感觉人活着还是要多折腾，循规蹈矩没什么意思，折腾才有刺激感，才有新鲜感，而且做成之后还很有成就感，这才有意思，这才“酷”。
怎么选树莓派？
我们先看一下官网都有什么产品：
从上面两个图，可以看出树莓派的产品线主要分为下面几个系列：
树莓派 400
这个系列是去年才推出的新系列，这个其实比较主打的是生产力，树莓派400 外观看上去就是一个键盘，确实这也是一个键盘，但是内部集成了跟 树莓派4B 一样的 Broadcom BCM2711 四核 Cortex-A72 处理器，内存版本只有 4G 的版本。
但是能不能作为日常办公使用呢？这个其实是要打一个问号？
第一个还是性能的问题，CPU 由于是 ARM 架构，性能上跟我们日常使用的 X86 架构 CPU ，如 英特尔 和 AMD 的 CPU ，在性能上还是有很大的差异的，平时用来跑一些程序是没什么问题，但是如果要当做生产力来用，对不起，还是差了一些。而且为了控制成本，树莓派 400 的操作系统是安装在 SD 卡上面的，所以在应用打开速度，和读取一些文件上面反应还是要慢一些，我觉得，如果要生产力还是买一个笔记本来说比较实用一些。
第二个是便利性，树莓派 400 相对笔记本来说，确实更加便携，但是它没有屏幕啊！如果你要出差，树莓派 400 不会是一个好选择。
最后一个是价格方面，单独一个 树莓派 400 就要 500块 出头，一个相同 4G 内存的 树莓派4B 只要 400块出头，接口方面还少了一个USB口。性价比不高，而且体积更大，更占地方。
说实话，有点鸡肋，不建议购买。
树莓派 数字系列
这个就是常规系列了，有点像手机的数字旗舰机型，是销量的主力，基本上一两年就会更新一代产品，而且社区最为活跃。人们常说的树莓派，指的就是树莓派的数字系列。数字系列发展到现在已经是第四代了，性能和接口各方面的都有了较大的升级。数字系列中又分为 A 和 B 两种版本。
B版本
B版本 就像 树莓派4B 这种命名，B 版本是标准的版本，一般数字系列发布也是从B系列开始，然后再发布 A 版本，可以说 B 版本就是一个基准的版本。
A版本
A版本 相对 B版本 来说体积更加小一些，相应的接口和性能也差一些，可以简单的理解为 A版本 是 B版本的丐版。我们看一下 树莓派3B+ 和 树莓派3A+ 的对比图。上面的是 树莓派3B+ 下面的是 树莓派3A+ 。
从主板上来看，可以明显看出，树莓派3A+ 的主板稍微小一些，看起来有点像正方形。右边的接口少了一个网线口还有一个排的 USB 接口。
从配置对比上看会更加明显一些，树莓派3B+ 的内存比 树莓派3A+ 大了一倍，多了3个 USB接口，还有一个以太网端口。
当然作为丐版，价格上还是有优势的，现在 树莓派3B+ 单板的价格差不多是 250 ，树莓派3A+ 单板的价格差不多是180，差了 70 ，便宜了差不多 30% ，还是挺有性价比的，毕竟网线口和多出来的3个 USB 口在有些场景下也不会用到。
树莓派 Zero
如果说 树莓派A版本 是 B版本的丐版，那树莓派 Zero 就是丐中丐的版本了。
这个丐中丐的版本，居然连无线网卡和蓝牙都没有，要联网只能通过 Micro USB OTG 端口做转化，对小白来说还是比较麻烦的，更甚的是，居然连一个USB口都没有，对新手及其不友好，不建议购买，真的。
在这个版本的基础上，还推出了 树莓派 Zero W，w 是什么知道吧，也就是加了钱的版本，升级了无线网卡和蓝牙，其他的基本一样，就不细说了。
树莓派 Pico
树莓派 Pico 其实已经像是一个单片机，已经不是我们之前说的 一个微型电脑的概念了。有兴趣的同学自己研究一下，这里也不说了。
新手入门挑哪个？
如果只是单纯想要折腾一下，或者有想要后面真正用起来，比如自己打一个博客，或者跑一个什么脚本程序的。我这边只推荐 树莓派4B 的版本。
先从产品系列来说。
树莓派400 价格相对来说比较高，而且跟键盘绑定在一起，便携性和性价比都降低了，如果真的有办公的需求，还是买一个笔记本会更实用一些。
树莓派 Zero 是丐中丐的版本，而且没有 USB 口，确实不太方便，对新手不友好，也不推荐购买。
剩下的只剩 树莓派 的数字系列了，19年的时候发布了第4代，树莓派4B 。性能和接口上都有很大的提升，建议购买新的树莓派4B版本。
我们简单对比一下 树莓派4B 2G内存版本 和 树莓派3B+
| 参数 | 树莓派4B 2G内存版本 | 树莓派3B+ |
|---|---|---|
| CPU | Broadcom BCM2711 四核 Cortex-A72 @1.5GHz （28纳米） | Broadcom BCM2837B0 四核 Cortex-A53 @1.4GHz（40纳米） |
| 内存 | 2GB LPDDR4 | 1GB LPDDR2 |
| USB接口 | 2 * USB3.0 + 2* USB2.0 | 4 * USB2.0 |
| 视频接口 | 2 × micro-HDMI 端口 | 全尺寸 HDMI |
| 视频输出 | 4K 60 Hz +1080P 或 24K 30Hz* | 2560x1600（最高） |
| 网络接口 | 千兆以太网接口 | 300 Mbps 以太网接口 |
| 电源接口 | Type-C 5V/3A | micro-USB 5V/2.5A |
| 无线连接 | 2.4 GHz 和 5.0 GHz IEEE 802.11ac 无线、蓝牙 5.0 | 2.4GHz 和 5GHz IEEE 802.11.b/g/n/ac 无线局域网、蓝牙 4.2 |
| 价格<br />（淘宝代理商价格） | 370 RMB | 250 RMB |
CPU 的升级主要还是在 架构 和 制程上的升级，架构上从 A53 升级到了 A72 ，制程上从 40 纳米提升到了 28 纳米。制程的提升，使得 CPU 无论是性能和功耗上表现都会更好，但是架构上升级到了 A72 ，功耗也会有所提升。
内存的提升首先是容量翻倍，从 LPDDR2 提升到了 LPDDR4，规格上提升了两代，相当于的相隔了3年的笔记本的内存差距。
网络接口上，从 300 Mbps 提升到了 千兆口，如果平时是用来做挂机下载资源的用途，这点提升还是很关键的。
USB接口把两个 2.0 替换成了 3.0 ，速度更快了，还有一点就是充电口换成了 Type-C 的接口，这两年 Type-C 接口的普及，很多手机的充电口也都换成了 Type-C ，如果刚好有旧的充电器也是 5V/3A 的，就可以直接用上了。
这些参数的升级，光这样说体现不出差异，还是看跑分吧。现在都是不服跑个分。
从 Linpack 的跑分情况来看，树莓派4B 的 CPU 性能几乎是 树莓派3B+ 的三倍，提升很明显。
Speedometer 2.0是一款浏览器速度测试工具，这项测试不仅取决于 CPU 性能，还和内存速度和容量有关，从测试结果来看，树莓派4B 比树莓派3B+ 多出了一倍的跑分。
功耗差不多提升了 18% 。
总的来说，树莓派4B 在性能上比 树莓派 3B+ 提升了接近两倍，但是功耗只增加了 18% ，还是挺划算的。
再加上接口的性能提升，树莓派4B 整体的提升还是很大的。
价格方面，涨了 50% ，用 50% 的价格，换来 200% ~300% 提升，我觉得还是挺划算的。你觉得呢？
到哪买？
到哪买？
其实官网上面购买的话，是有几家淘宝代理商，我也把链接给拉下来了：
如果不想在淘宝买，京东上面也有，京东的购物体验会好一些，毕竟第二天就到。
里面还是有挺多不同的套装的，感兴趣的可以自己点进去看一下，如果只是新手小白想要折腾一下，我还是推荐买基础版本就够了。
配件怎么买？
其实我是比较推荐购买那种基础套装的。
基础套装一般包括：
- 外壳 + 风扇
- TF 卡
- 散热片
- micro HDMI 线
- 读卡器
- 带开关的充电线以及充电头
因为这些东西都是比较小件，我们一般可能会有退休了的 TF 卡，但是读卡器一般的没有的，也许有 5V/3A 的充电线，但是一般没有 micro HDMI 线，如果单独购买可能会比较贵，而且比较麻烦，有时候光邮费就不划算了。
然后再基础套装的基础上，根据个人的需求和方向选择不同的套件，比如 传感器套装 、智能小车套装 等等。
如果不想买整个的套装，就自己跟店家商量一下看能不能拆开卖给你。
至于 显示器 和 键盘 都不要买，没必要，而且一般配的都是比较次的，用自己的就好。
如何开始？
1、下载系统
树莓派支持的系统很多，建议新手还是到官网下载 Raspberry Pi OS 作为入门的树莓派操作系统用来练练手，后面有需求在换其他操作系统吧。
为了方便，我把官网的 Raspberry Pi OS 下载地址拉了出来，放下面了。
https://www.raspberrypi.org/software/operating-systems/
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带有桌面和推荐软件的树莓派操作系统
这个版本带有桌面，还有推荐软件，比如 VNC ，还有一些编程的环境，像 Java 、Python 的环境都配好了，基本上就是开箱即用，推荐安装。
更新时间： 2021 年 5月 7号
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带桌面的树莓派操作系统
这个版本带有桌面，但是软件要自己安装。如果你已经熟悉了 树莓派操作系统的操作，可以尝试一下。
更新时间： 2021 年 5月 7号
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树莓派操作系统精简版
这个版本没有安装桌面，习惯了用终端的大佬可以用这个。
更新时间： 2021 年 5月 7号
2、烧录系统
系统下载完之后，就要把系统烧录到 TF 卡里面，我之前使用的是 BlenaEtcher 这款软件，操作简单。
官网下载地址：https://www.balena.io/etcher/
把格式化好的 TF卡 插到读卡器上，然后再把读卡器插到电脑上，打开 BlenaEtcher ，点第一个选择刚才下载好的 zip 文件，然后第二步选择 TF卡（千万别选错了，自己对比一下容量大小和品牌一般就不会错了），最后点 Flash ，等它烧录完就可以了。
我这里也提供一下百度云的地址：
链接：https://pan.baidu.com/s/1klZpn8-ubwBlFMbQ60Lo6A 提取码：9g5u
3、安装系统
把 TF卡 拿出来，插到 树莓派 上，接上显示器、鼠标、键盘。接上电源后就会自动进入安装系统的程序，中间可能需要你填一下用户名和密码什么的。装完系统的界面大概长这个样子：
到这里，其实就已经可以把树莓派当成一个小电脑来用了。
其他配置
局域网内远程登录
在树莓派的终端输入 ifconfig 可以看到树莓派在局域网内的 IP ，然后在想要远程的电脑上的终端输入 ssh ${你的树莓派用户名}@${树莓派的局域网IP} （例如：ssh pi@192.168.0.201）然后会要求你输入密码，通过之后，就可以在局域网内远程连上你的树莓派了。
VNC 局域网远程桌面
如果安装的系统是我推荐的那个带有推荐软件的系统，默认就会安装好 VNC 服务端，我们只要打开 VNC 服务就好了。然后在自己电脑上安装 VNC 的客户端，后面我们只需要通过 IP 和 账号密码就可以远程登录树莓派的桌面了。上面那个图就是通过 VNC 连上之后，截的图。
具体可以参考这篇文章：https://zhuanlan.zhihu.com/p/98080664
固定局域网内 IP
树莓派在局域网内的 IP 地址是有可能变化的，下次重新启动树莓派可能就不是刚才的那个 IP 地址了。我们刚才的 远程登录 和 远程桌面 都是依靠在 局域网 IP 的基础上的，你可以在树莓派里面写死 IP 地址，但是这样不太好，要是万一 IP 有冲突，树莓派就连不上网了，最好的方法还是在路由器里面把 mac 地址 和 IP 绑定，这样树莓派每次进来都能确定在局域网内的地址。
具体的设置，每个品牌的路由器操作也都不太一样，自己找一下配置的地址吧。
VNC 黑屏？
如果你在树莓派启动的时候没有连上显示器，然后通过 VNC 远程桌面的时候，你会发现一片黑，只看到一行英文 Cannot currently show the desktop。
其实这个问题是因为，没有配置默认的分辨率，导致 VNC 进入远程桌面的时候，不知道用哪个分辨率。只要稍微配置一下就好了。
ssh 远程登录 树莓派 之后，输入命令 sudo raspi-config ，就能看到这个界面：
选择 Advanced Options
再选择 Resolution ，然后选择一个合适的分辨率，保存之后，重新使用 VNC 远程桌面就可以看到桌面了。
如果在公网远程登录树莓派？
这个问题留给大家讨论一下。下次有时间再讲。
