8 maneiras de economizar energia em seus projetos Raspberry Pi

Embora o Raspberry Pi seja um computador muito eficiente em termos de energia, há cenários específicos em que você pode querer reduzir ainda mais o consumo de energia. Uma delas é se você estiver usando um banco de energia ou uma fonte de alimentação ininterrupta (UPS) para fornecer eletricidade ao seu Raspberry Pi. A redução do consumo de energia também pode ser útil se você estiver executando um projeto contínuo e precisar manter sua conta de energia o mais baixa possível. possível.

Entendendo o consumo de energia do Raspberry Pi

Graças à sua arquitetura baseada em ARM, o Raspberry Pi é um dispositivo de baixíssimo consumo de energia. O Raspberry Pi 4 consome 2,7 W em modo inativo, de acordo com testes de Jeff Geerling. Em comparação, o computador x86 mais eficiente consumirá de 10 W a 25 W, significativamente mais do que o Raspberry Pi usa operando com 400% de carga da CPU, 6,4 W.

Isso tudo serve para mostrar que o Raspberry Pi já não está causando um impacto significativo em sua conta de energia, pelo menos em comparação com seus outros gadgets e dispositivos. Portanto, diminuir ainda mais o consumo de energia em um Raspberry Pi pode ser uma perda de tempo e esforço se o seu projeto não exigir isso.

No entanto, se a eficiência energética for crucial para o seu projeto, até o último miliwatt, as dicas descritas abaixo serão úteis para você.

1. Executar uma configuração sem cabeça

Uma configuração sem cabeça é uma maneira comum de executar um Raspberry Pi e envolve o uso do Pi sem um teclado, mouse ou monitor conectado. Como nem todos os projetos exigem uma tela ou qualquer um desses, uma configuração sem cabeça é uma boa maneira de reduzir o consumo de energia da configuração do Raspberry Pi.

Tudo o que você precisa é de um computador separado e uma conexão com a Internet (via Wi-Fi ou Ethernet). Uma vez O SSH está ativado no seu Raspberry Pi e ambos os computadores estiverem conectados à mesma rede, você está pronto para ir. Você pode então usar um terminal de linha de comando ou um cliente SSH como o PuTTY em seu outro computador para emitir comandos remotos para o Pi. VNC é outra opção se você preferir trabalhar com uma interface gráfica do usuário (GUI)

2. Remover Periféricos Desnecessários

Você não precisa executar seu Raspberry Pi sem cabeça o tempo todo. Simplesmente desconectar os periféricos quando eles não são necessários reduzirá o consumo de energia. Teclados, mouses e dispositivos de armazenamento consomem energia, mesmo quando não estão em uso.

Os dispositivos sem fio geralmente usam um pouco menos de energia do que os com fio. A maioria dos mouses e teclados USB usa cerca de 0,5 W de energia por hora, e esse número aumenta quando estão em uso. Embora esse número possa não parecer muito, ele tende a aumentar com o tempo.

Outra coisa a ter em mente é que as unidades de disco rígido (HDDs) geralmente consomem muito mais eletricidade em comparação com as unidades de estado sólido (SSDs). Portanto, se você está tentando economizar o máximo de eletricidade possível, opte por um SSD ou cartão SD. Os SSDs oferecem vários outras vantagens sobre os HDDs.

3. Desative as portas USB e HDMI

Embora as portas não utilizadas consumam uma pequena quantidade de energia, você pode desativá-las se estiver tentando economizar o máximo de energia possível. Ao desativar o USB, você deve observar que não pode desativar as portas individualmente. Todas as portas são desativadas quando você desativa o USB.

Além disso, desligar o controlador USB desativa a Ethernet, pois eles compartilham o mesmo barramento de dados no Raspberry Pi. Desativar o USB economizará cerca de 100mA.

Para desabilitar o USB no Raspberry Pi 3B+ e modelos anteriores, digite o seguinte comando no terminal:

eco'1-1' |sudo tee /sys/bus/usb/drivers/usb/unbind

Para reativar o controlador, basta alterar o desatar no último comando para vincular.

Além disso, você deve desativar o HDMI se estiver executando uma configuração sem cabeça. Isso economizará cerca de 25mA, totalizando 125mA. Para desligar o HDMI, execute o seguinte comando:

sudo /opt/vc/bin/tvservice -o

Para ligá-lo novamente, tudo o que você precisa fazer é alterar o -o para -p no último comando.

No entanto, você deve observar que, se seguir as etapas descritas acima, o USB e o HDMI serão reativados quando você reiniciar o Raspberry Pi. Mas, você pode adicionar os comandos ao rc.local arquivo para executá-los na inicialização. Para saber mais, confira nosso lista de três maneiras de executar um programa Raspberry Pi na inicialização.

4. Desconecte a fonte de alimentação quando não estiver em uso

Um erro comum é deixar o Raspberry Pi conectado a uma fonte de energia quando não estiver em uso. Mesmo quando desligado, o Raspberry Pi continua consumindo energia, entre 0,1W e 0,15W. Certifique-se de remover o Raspberry Pi da fonte de alimentação quando não for necessário.

5. Desacelerar o processador

Fazer um underclock na CPU do Raspberry Pi faz com que ele funcione em uma velocidade de clock mais lenta, mas reduz sua potência consumo e pode ser útil para projetos portáteis movidos a bateria que não envolvem em processamento. Isso segue um processo semelhante ao overclock do seu Raspberry Pi.

Basta navegar até o /boot pasta, abra config.txt, e altere a velocidade de clock predefinida, 1,5 GHz para o Raspberry Pi 4. Para reduzir o clock do seu Raspberry Pi para 1 GHz, você adicionaria essas linhas a /boot/config.txt:

arm_freq = 1300
arm_freq_max=900M/código>

6. Desativar os LEDs integrados

O Raspberry Pi 4 possui quatro LEDs integrados: dois próximos ao cabeçalho GPIO e dois na porta Ethernet. Desativá-los economiza cerca de 2mA e é tão fácil quanto editar o config.txt arquivo. No entanto, os comandos são um pouco diferentes, dependendo do modelo do Raspberry Pi.

Para o Raspberry Pi 4, basta editar o /boot/config.txt arquivo e adicione os seguintes parâmetros:

# Desative o LED PWR
dtparam=pwr_led_trigger=nenhum
dtparam=pwr_led_activelow=off
# Desative o LED de atividade
dtparam=act_led_trigger=nenhum
dtparam=act_led_activelow=off
# Desative os LEDs Ethernet ACT
dtparam=eth_led0=4
# Desabilita os LEDs ethernet LNK
dtparam=eth_led1=4

Para o Raspberry Pi 3B+, as últimas linhas para desligar os LEDs Ethernet são um pouco diferentes.

# Desative o LED PWR
dtparam=pwr_led_trigger=nenhum
dtparam=pwr_led_activelow=off
# Desative o LED de atividade
dtparam=act_led_trigger=nenhum
dtparam=act_led_activelow=off
# Desative os LEDs Ethernet ACT
dtparam=eth_led0=14
# Desabilita os LEDs ethernet LNK
dtparam=eth_led1=14

7. Otimize seu código

Se estiver executando programas que você mesmo escreveu, certifique-se de evitar certas práticas ruins que podem afetar o consumo de energia. Você deve manter o processamento no mínimo necessário para realizar o trabalho. Limite as iterações de loop, simplifique as operações o máximo possível e priorize a funcionalidade sobre o design nos aplicativos.

8. Use um Pi Zero ou Pico em vez disso

Isso provavelmente resultará na redução mais drástica no consumo de energia. O Raspberry Pi Zero 2 W é o Raspberry Pi mais eficiente em termos de energia, de acordo com Hackaday. Ele é capaz de rodar mais rápido e completar mais tarefas por watt de potência, em comparação com outros modelos Raspberry Pi.

O Framboesa Pi Pico é um microcontrolador baseado no chip RP2040 e oferece o menor consumo de energia de uma placa Raspberry Pi. A demonstração do media player pipoca descrita na folha de dados do Raspberry Pi Pico (VGA, acesso ao cartão SD de 4 bits e áudio I2S) consome cerca de 0,45 W de energia. Ele também possui dois modos de economia de energia que diminuem ainda mais o consumo de energia.

Se o seu projeto não requer um poder de processamento considerável, considere usar o Raspberry Pi Pico ou Zero em vez dos modelos mais potentes.

Limite o consumo de energia em seus projetos Raspberry Pi

Como mencionado, o Raspberry Pi já é um dispositivo muito eficiente em termos de energia e não há muito o que fazer para minimizar ainda mais o consumo de energia. No entanto, em aplicativos de energia crítica, onde cada miliampere conta, desabilitar portas e interfaces que você não precisa ajudará você a economizar energia e manter seu Raspberry Pi pelo maior tempo possível.

Se você fizer muitas alterações ou quiser redefinir seu Raspberry Pi para as configurações iniciais, tudo o que você precisa fazer é atualizar uma nova versão do Raspberry Pi OS no cartão SD.