Raspberry Pi 4B: собираем платформу для сервера Home Assistant

Здравствуйте друзья

Этот обзор будет посвящен аппаратной платформе на базе одноплатного компьютера Raspberry Pi 4B, которую я собрал для сервера управления умным домом Home Assistant. Я расскажу полностью о всех ее частях, вплоть до выбора кабеля питания, а о установке операционной системы и сервера Home Assistant — можно будет узнать из видеоурока на моем канале youtube

Ссылки на все компоненты показанные в обзоре - 

• Raspberry Pi 4 Модель B 4GB — цена на дату публикации $ 59.87
• Корпус — цена на дату публикации $ 12,72
• EMMC to microSD — цена на дату публикации $ 26.32 за 32 Гб
• Кабель — цена на дату публикации $ 2.39 за вариант из обзора

Raspberry Pi 4B

Начну с главного — с одноплатника. На сегодняшний день существует 3 версии, отличающиеся объемом оперативной памяти, 1, 2 и 4 GB. Я выбрал максимальную версию — на 4 GB, сэкономить несколько долларов на более легких версиях не видел смысла.

В базовой поставке имеется только одноплатник размером 88 x 58 мм и инструкции, все остальные компоненты, про которые я расскажу далее, нужно покупать отдельно.

Сердцем устройства является 64х разрядный, 4х ядерный процессор Broadcom BCM2711, частотой 1,5 ГГц, графический процессор VideoCore VI с OpenGL ES 1.1, 2.0, 3.0  Как я уже сказал — в моей версии установлено 4 GB оперативной памяти. Одноплатник оснащен интерфейсами CSI и DSI для подключения камеры и дисплея, а также 40 пиновым разъемом GPIO

Разъем питания — в формате USB Type C, что облегчает покупку кабеля, к которой нужно отнестись внимательно — устройство достаточно мощное. Разъемов для видео — теперь два, в формате microHDMI (до 4Kp60). Так же имеется композитный 3.5 jack для вывода звука/видео

Четыре порта USB, два из которых стандарта 3.0 и гигабитный порт Ethernet, беспроводные коммуникации представлены двухдиапазонным Wi-Fi адаптером (2.4GHz / 5GHz) стандарта IEEE 802.11 b/g/n/ac, и Bluetooth 5.0 BLE

Встроенной памяти, к сожалению, в устройстве нет, штатный способ установки носителя — слот формата micro SD. На данный момент, напомню, поддержки загрузки с USB — нет. Хотя можно использовать карту памяти только для загрузки, а операционную систему устанавливать на внешний диск, либо, так поступил я, использовать EMMC память с разъемом под micro SD

Корпус

Мой личный опыт, показывает, что корпус и охлаждение лучше совмещать, это весьма эффективно, к тому же позволяет обходится без активных элементов — вентиляторов. Такой корпус я и приобрел для своей платформы. Цвет выбрал черный, он лучше смотрится в моих условиях.

Этот вариант корпуса — полностью закрытый, сделан из металла, отверстия имеются только для интерфейсных разъемов. 

Он собирается из двух частей, видно что для отвода тепла изнутри сделаны специальные отводы точно над самыми горячими точками одноплатника. 

Сначала устройство устанавливается в нижнюю часть корпуса, с той стороны теплоотводов нет. Все отверстия идеально совпадают с разъемами

Благодаря специальным выступам совпадающих с отверстиями на плате миникомпа — он отлично фиксируется на одном месте

Вид со стороны Ethernet и USB портов — все совпадает с точностью до миллиметра.

4 теплоотвода предназначены для процессора, чипа оперативной памяти, беспроводного и сетевого контроллера. Это главные горячие точки.

Стоит ли говорить о том, что в этом случае тоже все совпадает идеально. 

В комплекте с корпусом имеются и теплопроводящие накладки, для плотного и надежного контакта поверхности чипов с теплоотводами. не забываем перед установкой снять защитные бумажные стикеры.

Теперь можно соединить обе части корпуса, как видим — качество сборки на высоте, все совпадает, все отверстия там, где и должны быть

На одном из торцов имеется узкая вентиляционная щель выполняющая роль воздухозаборника, при этом пыль в нее попадать не будет

Части корпуса соединяются при помощи четырех винтов, которые идут в комплекте. Кроме соединения корпуса, они обеспечивают фиксацию платы и надежный тепловой контакт с чипами.

Шестигранник тоже нашелся в коробке с корпусом, никаких дополнительных инструментов не понадобится. Плотно завинчиваем все четыре винта

Теперь мини компьютер в сборе и почти готов к установке операционной системы и сервера умного дома

EMMC to micro SD

Вместо ненадежной карты памяти, я приобрел более надежный модуль EMMC с адаптером для установки в слот micro SD. Упакован он был во много слоев пузырьковой пленки.

Модуль памяти и адаптер под micro SD — сделаны раздельно, в комплекте еще есть пара крепежных винтов, правда они мне не пригодились

Соединяются они между собой через 20 контактный разъем, на модуле с памятью есть наклейка где указан его объем

Модуль в сборе — довольно громоздкий, и будет торчать из корпуса, но такова плата за надежность.

Еще один момент, для записи на этот модуль нужно иметь внешний USB картридер. У меня нашелся вот такой, все подошло замечательно. 

Через встроенный в ноутбук картридер — увидеть память не получилось. C USB — все отлично.

При использовании этого картридера я получил вот такие показатели скорости, но думаю тут основное бутылочное горлышко — сам картридер, в малину модуль ставится напрямую

Кабель питания

Я не поленился купить и отдельный кабель питания для одноплатника, обратившись к многократно проверенному производителю — Ugreen

Кабель имеет заявленную пропускную способность по току до 3А, я взял полуметровой длины, мне достаточно.

Я специально выбрал вариант с Г образным разъемом, кстати точно такие же кабеля но micro USB используется у меня для 3х версий raspberry

В случае с USB Type C — все гораздо удобнее, так как разъем симметричен и может подключаться любой стороной. 

Например если нужны разъемы micro HDMI — то его можно развернуть его таким образом

Я их не использую поэтому развернул кабель в сторону Ethernet и USB портов.

Из за громоздкости модуля EMMC я посчитал что удобнее будет расположить корпус, так сказать вверх ногами, хотя это конечно понятие относительное.

Видеоверсия обзора

Спасибо за внимание