معرفی انواع سیستم عاملهای برد رزبری پای

اگر تازه با بردهای رزبری‌‌پای آشنا شدید، شاید فکر می‌‌کنید مثل سایر میکروکنترلرها برای برنامه‌‌نویسی و پروژه های الکترونیکی و برقی استفاده‌‌می‌‌شوند. اما صبر‌‌کنید فقط این نیست ! با رزبری‌‌پای خیلی کارهای متنوعی می توانید انجام بدید. از برنامه‌‌نویسی و IOT گرفته تا بازی و سینمای خانگی! بستگی دارد چه سیستم‌‌عاملی روی آن نصب‌‌کنید.

تا به‌‌حال سیستم‌‌عامل‌‌های متنوعی برای این برد ارائه ‌‌شده که آن را برای هر شخصی از بچه و بزرگسال تا مهندس و دانشجو در هر زمینه‌‌ای جذاب‌‌ کرده‌‌‌‌ است. اما احتمالاٌ شما فقط رزبین یا حداکثر ابونتو را بشناسید. عجیب نیست چون درواقع رزبین برای رزبری‌‌پای مثل ویندوز برای کامپیوتر و لپتاپ است. پیشنهاد می‌‌کنم با سایر سیستم‌‌عامل‌‌ها هم آشنا شوید تا متناسب با هدف و تخصصی که دارید، بتوانید از امکانات رزبری‌‌پای به بهترین شکل ممکن استفاده‌‌ کنید. چرا که هر کدام از آن‌‌ها ویژگی‌‌های منحصر‌‌به‌‌فردی را در اختیار کاربر قرار می‌‌دهند. پس اگر می‌‌خواهید با کاربردهای این برد و سیستم‌‌عامل‌‌های محبوب آن آشنا بشید، ادامه‌‌ی این مطلب برای شماست.

معرفی انواع سیستم‌‌عامل‌‌های محبوب و سازگار با رزبری‌‌پای شامل:

سیستم‌‌عامل چیست؟

تا به حال تعاریف مختلف و زیادی برای سیستم‌‌عامل بیان ‌‌شده،‌‌ اما اگر بخواهیم به ساده‌‌ترین شکل آن‌‌ را توضیح‌‌ دهیم، می‌‌توان گفت سیستم‌‌عامل یک محیط کاربری است که در آن چیزی فراتر از کدنویسی می‌‌توان انجام ‌‌داد. برای روشن‌‌شدن مفهوم این تعریف می‌‌توانیم به محیط کدنویسی آردوینو و محیط کاربری دسکتاپ کامپیوتر اشاره ‌‌کنیم. شما با برد آردوینو و نرم‌‌افزار Arduino IDE چه‌‌کارهایی می‌‌‌توانید انجام‌‌ دهید؟ فقط کدنویسی و اجرای دستورات. حتی برای برقراری ارتباط با سایر ماژول‌‌ها و سنسور‌‌ها شما باید ابتدا کد آن‌‌ها را بنویسید تا ماژول را شناسایی و از آن استفاده‌‌ کنید. حالا با لپتاپ و موبایل خود چه‌‌ کارهایی را می‌‌‌توانید انجام‌‌ دهید؟ با استفاده از لپتاپ و سیستم‌‌عامل‌‌های مختلفی مثل ویندوز، لینوکس و غیره می‌‌‌توانید بدون نوشتن کد وب‌‌‌گردی کنید، با فایل‌‌‌ها و داده‌‌ها کار کنید و سخت‌‌افزار‌‌هایی مانند مانیتور، ماوس، کیبورد و وب‌‌کم (Webcam) را بدون نیاز به کدنویسی راه‌‌اندازی ‌‌کنید. بنابراین سیستم‌‌عامل یک پل ارتباطی بین کاربر و پردازنده ‌‌است که کار با سخت‌‌افزار را برای ما ساده‌‌تر می‌‌کند. مزیت دیگر آن، توانایی اجرای چندین دستور و برنامه به‌‌صورت موازی و همزمان است. به-طور مثال شما همزمان می‌‌توانید در کامپیوتر برنامه‌‌نویسی کنید، فیلم ببینید و از اینترنت دانلود کنید. اما هرچیز خوبی مضرات و هزینه‌‌هایی دارد! وجود سیستم‌‌عامل همانطور که کار با سخت‌‌افزار را برای ما دلپذیرتر می‌‌کند، سرعت پردازش را کاهش و حافظه‌‌ی زیادی را اشغال‌‌کند. بنابراین درصورت استفاده از آن، شما به پردازنده‌‌ی قوی و حافظه بیشتری برای ذخیره و راه‌‌اندازی نیاز دارید. همچنین درصورت قطع یا افزایش ناگهانی ولتاژ، داده‌‌ها و سیستم‌‌عامل شما می‌‌توانند آسیب ببینند، درحالی که به‌‌راحتی می‌‌توانید تغذیه آردوینو را بدون هیچ مشکلی قطع و وصل کنید. در نهایت، به‌‌طورکلی می‌‌توان گفت وجود سیستم‌‌عامل برای یک سخت‌‌افزار مزیت بسیار بزرگی است.

معرفی انواع سیستم‌‌عامل‌‌های سازگار با رزبری‌‌پای (Raspberry Pi)

تا به‌‌حال سیستم‌‌عامل‌‌های مختلفی برای رزبری‌‌پای ارائه‌‌شده که برخی از آن‌‌ها مانند رزبرین و اوبونتو ماته، کلی و برخی دیگر مانند گوگل کودر و رتروپای به‌‌صورت تخصصی فقط جنبه‌‌ی خاصی از کاربردهای این برد را پوشش می-دهند. سوالی که برای آغاز کار با رزبری‌‌پای پیش می‌‌آید این است که این سیستم‌‌عامل‌‌‌‌ها باهم چه فرقی دارند و کدام برای کار من مناسب‌‌‌‌تر است؟ پاسخ می‌‌تواند برای هر شخص متفاوت باشد. در ادامه پس از بررسی سیستم-عامل‌‌های مختلف، جواب این سوال را می‌‌توانید پیدا کنید.

Raspbian

رزبین را می‌‌توان محبوب‌‌ترین و شناخته‌‌شده‌‌ترین سیستم‌‌عامل برای رزبری‌‌پای دانست. این سیستم‌‌عامل برپایه‌‌ی لینوکس دبیان (Debian) طراحی‌‌ و به‌‌صورت رسمی توسط شرکت رزبری‌‌پای ارائه‌‌شده‌‌است. به‌‌همین دلیل رزبین نسبت به سایر OSها، با برد رزبری‌‌پای سازگاری بیشتری دارد. اکثر نرم‌‌افزارهای لازم برای آموزش، برنامه‌‌نویسی و استفاده‌‌ی عمومی از رزبری‌‌پای به‌‌صورت پیش‌‌فرض روی رزبین نصب ‌‌شده است. همچنین این سیستم‌عامل از زبان‌‌های برنامه‌‌نویسی مختلفی از جمله پایتون، C، C++، Scratchو Java پشتیبانی می‌‌کند. اخیراً رزبری‌‌پای این نسخه‌ایاز رزبین را تحت عنوان PIXEL (Pi Improved Xwindows Environment, Lightweight) برای راه‌‌اندازی روی کامپیوتر‌‌های شخصی نیز گسترش داده‌‌است. پس با استفاده از PIXEL شما می‌‌توانید یک سیستم-عامل مبتنی‌‌بر لینوکس را روی DVD یا USB بارگذاری‌‌کنید و آن را هر زمان که لازم داشتید، بدون نیاز به نصب روی کامپیوتر خود و مستقل ویندوز و OS خود که از قبل روی آن نصب‌‌شده، بوت کنید. سپس DVD یا USB را از آن خارج‌‌کرده و بدون این که به داده‌‌های ویندوز شما آسیبی رسیده‌‌باشد، ویندوز خود را اجرا کنید. البته درصورت استفاده از DVD، داده‌‌های رزبین را نمی‌‌توانید ذخیره و بازیابی کنید. آخرین نسخه‌‌ی رزبین با نام Buster به تازگی برای رزبری‌‌پای عرضه‌‌شده که در ادامه‌‌ی مطلب با آن بیشتر آشنا خواهیم ‌‌شد. سیستم‌‌عامل‌‌های رزبین را می‌‌توانید به‌‌ دو صورت لایت (Lite) و دسکتاپ (Desktop)، رایگان از سایت رزبری‌‌پای، دانلود کنید. نسخه‌‌ی لایت فقط دارای خط فرمان بوده و دارای حجم کمتری نسبت به نسخه‌‌ی دسکتاپ با رابط گرافیکی است. با توجه به مزیت‌‌های گفته‌‌شده، استفاده از رزبین به کاربران مبتدی و حرفه‌‌ای رزبری‌‌پای توصیه‌‌می‌‌شود.

Ubuntu Mate

اگر با توزیع‌‌های لینوکس آشنا باشید، حتماً نام سیستم‌‌عامل مشهور اوبونتو را شنیده‌‌اید. اوبونتو ماته ورژنی از اوبونتو با دسکتاپ ماته (رابط کاربری گرافیکی محبوب بر پایه‌‌‌‌ی GNOME 2) برای برد رزبری‌‌پای است که مانند رزبین بر پایه‌‌ی لینوکس دبیان طراحی‌‌شده‌‌است. ابونتو ماته را می‌‌توان بعد از رزبین، محبوب‌‌ترین سیستم‌‌عامل برای بردهای رزبری‌‌پای دانست. از مزیت‌‌های آن می‌‌توان به محیط کاربری و گرافیکی زیباتر و وجود نسخه‌‌های رسمی مشابه برای PCها اشاره‌‌کرد. اما به دلیل حجم بالا، ممکن است نسبت به رقیب خود کمی کندتر عمل‌‌ کند. همچنین تا کنون تنها بردهای رزبری‌‌پای 2، 3B و 3B+ را پشتیبانی می‌‌کند و برای نصب آن روی رزبری‌‌پای 4 باید کمی صبرکنید. این سیستم‌‌عامل با بردهای رزبری‌‌پای 1 و Zero نیز سازگار نبوده و طبق وب‌‌سایت رسمی Ubuntu-mate برای مدل‌‌ 3A+ نیز توصیه‌‌نمی‌‌شود. علاوه‌‌بر این، در حالت کلی می‌‌توان گفت رزبین از پشتیبانی بیشتری نسبت به سایر سیستم‌‌عامل‌‌ها در فضای اینترنت برخوردار است.

Ubuntu Mate

خبر خوب برای علاقه‌‌مندان به دنیای وب: Google Coder دقیقاً همان چیزی است می‌‌خواهید! رزبری‌‌پای می‌‌تواند در کنار ارتباط با سایر وسایل الکترونیکی و استفاده‌‌ی شخصی، نقش یک وب‌‌سرور را اجرا کند. برای این منظور، نیاز دارید کدهای لازم برای این وب‌‌سرور را به زبان‌‌ها مختلفی مانند HTML، CSS یا JavaScript بنویسید. این سیستم‌‌عامل با رابط کاربری بسیار ساده و جذاب، علاوه‌‌بر این که ابزارهای لازم را در اختیار حرفه‌‌ای‌‌های وب قرار داده، فضای ساده و جذابی هم برای آموزش افرادی که قصد دارند وارد دنیای وب -شوند و نمی‌‌دانند از کجا باید شروع ‌‌کنند، فراهم ‌‌می‌‌کند. گوکل کدر منبع‌‌باز بوده ‌‌‌‌و توسط گوگل به‌‌صورت رسمی پشتیبانی می‌‌شود. این سیستم‌عامل به‌‌صورت رسمی برای رزبری‌‌پای 2 عرضه ‌‌شده ‌‌است.

Windows 10 IOT Core

پس از موفقیت رزبری‌‌پای 2 در عرصه‌‌‌‌ی اینترنت اشیا و رباتیک، شرکت مایکروسافت سیستم‌‌عامل رایگان Windows 10 IOT Core را برای پیاده‌‌سازی تخصصی پروژه‌‌های رباتیک و IOT توسط برد رزبری‌‌پای منتشر‌‌کرد. شاید با دیدن نام Windows 10 تصور کنید فضای کاربری آن مانند دسکتاپ Windows 10 است اما خیر. این سیستم‌‌عامل متفاوت بوده و بر خلاف سایر سیستم‌‌عامل‌‌های رزبری‌‌پای با استفاده از Visual Studio و Windows 10 و PC قابل استفاده است. ویندوز 10 فقط از بردهای رزبری‌‌پای 2 و 3 پشتیبانی‌‌ ‌‌می‌‌کند. ویندوز 10 از معدود سیستم‌‌عامل‌‌های غیر لینوکسی برای رزبری‌‌پای است که بر خلاف سایر نسخه‌‌های ویندوز، به-صورت رایگان عرضه ‌‌شده! با توجه به شعار مایکروسافت برای این نسخه، می‌‌توان گفت مهم‌‌ترین ویژگی آن امنیت بالا و پشتیبانی مناسب از آن است. "با 10 سال پشتیبانی، پشت همه‌‌ی محصولاتمان می‌‌ایستیم"

Mozilla Web Things

توسعه‌‌دهندگان FireFox هم مانند مایکروسافت باتوجه محبوبیت بردهای رزبری‌‌پای و اهمیت بالای اینترنت اشیا، سیستم‌‌عامل جدیدی برای کنترل وسایل مختلف (به‌‌خصوص خانگی) از طریق وب و با استفاده از رزبری‌‌پای معرفی‌‌کرده‌‌اند. درواقع Web of Things به‌‌منظور ایجاد یک شبکه‌‌‌‌ی غیر متمرکز IOT از طریق تخصیص URL به هریک از اشیا و برقراری ارتباط بین آن‌‌ها معرفی ‌‌شده ‌‌است. از ویژگی‌‌های این سیستم‌‌عامل می‌‌توان به رابط کاربری بسیار جذاب آن برای کنترل لوازم هوشمند و کتابخانه‌‌های Node.js، Python، Java و Arduino اشاره-کرد. (خیلی هیجان‌‌انگیزه که مثل تصویر بالا نقشه‌‌ی خونه یا محل کارو بکشی، وسایل هوشمند رو توش مشخص-کنی و از هر جایی که خواستی اونارو کنترل‌‌کنی!!)

RiscOS

اگر با الکترونیک و پردازنده‌‌ها آشنا باشید، نام معماری ریسک (Risc) در طراحی ARM را شنیده‌‌اید. سیستم‌‌عامل RiscOS نیز برای کار با این نوع پردازنده‌‌ها توسط توسعه‌‌دهندگان ARM طراحی‌‌شده و با توجه به ARM بودن رزبری‌‌پای، می‌‌توانید این سیستم‌‌عامل را روی آن اجرا کنید. از مزیت‌‌های RiscOS می‌‌توان به سرعت بالا، سبکی (حجم آن فقط 120MB است!!!)، پایداری، امنیت و سازگاری بالای آن با معماری ARM اشاره‌‌کرد. این سیستم-عامل با ویندوز و لینوکس متفاوت بوده و کار کردن با آن تجربه‌‌ی جدیدی است .بنابراین برای شروع کار با رزبری-پای، استفاده از RiscOS توصیه نمی‌‌‌‌شود. این سیستم‌‌عامل هنوز برای رزبری‌‌پای 4 عرضه‌‌نشده‌‌است.

OSMC

OSMC یک سیستم‌‌عامل منبع‌‌باز برپایه‌‌ی لینوکس دبیان است که رزبری‌‌پای شما را به یک مدیاسنتر فوق‌‌العاده تبدیل‌‌می‌‌کند. این سیستم‌‌عامل تقریباً تمامی فرمت‌‌های موجود را پشتیبانی کرده و به‌‌دلیل رابط کاربری ساده و عملکرد مناسبی که دارد، میان کسانی که از رزبری‌‌پای به‌‌عنوان مدیاسنتر استفاده‌‌می‌‌کنند از محبوبیت بالایی برخوردار است. این سیستم‌‌عامل به‌‌زودی برای رزبری‌‌پای 4 عرضه‌‌خواهدشد. از نمونه‌های مشابه OSMC می‌‌توان به RaspBMC و Kodi اشاره‌‌کرد.

RetroPie

اگر شما هم مثل من هوس بازی‌‌های قدیمی سونیک، قارچ‌‌خور و میکی‌‌موز کردید، RetroPie را در چند دقیقه روی برد نصب‌‌کنید و به دنیای بچگی خودتان برگردید. اصلاً همین چند بعدی بودن برد رزبری‌‌پای‌‌ آن را محبوب‌‌ کرده ‌‌است. با این سیستم‌‌عامل می‌‌توانید دسته‌‌های بازی و Joystick را از طریق USB یا Bluetooth به برد متصل‌‌ کنید و از بازی با آن لذت ببرید. RetroPie نیز بر پایه‌‌ی لینوکس دبیان نوشته‌‌ شده و به‌‌دلیل منبع‌‌باز بودن همواره در حال بهتر شدن است. این سیستم‌‌عامل هم به‌‌صورت رسمی هنوز برای زبری‌‌پای 4 عرضه ‌‌نشده ‌‌است.

خب تا اینجا با انواع سیستم‌‌عامل‌‌های رزبری‌‌پای آشنا شدیم. هدف از این سری آموزشی، یادگیری و انجام پروژه-های اینترنت اشیا است، بنابراین با OSMC یا RetroPie کاری نداریم و باتوجه به سازگاری و سادگی کار با رزبین، در ادامه به نصب و راه‌‌اندازی این سیستم‌‌عامل پرکاربرد می‌‌پردازیم. نگران نباشید، چون با رزبین هم می-توانید بازی کنید، هم فیلم ببینید و هم برنامه‌‌نویسی کنید. حتی اگر می‌‌خواهید چند سیستم‌‌عامل را باهم داشته -باشید، می‌‌تواتیدآن‌‌ها را روی SD Cardهای مختلف بریزید و هر زمان که خواستید، بدون این که به برد و دیتاهای سایر سیستم‌‌عامل‌‌ها آسیبی بزنید، آن‌‌ها را باهم عوض‌‌ کنید. با من همراه باشید تا در قسمت بعدی رزبین را نصب‌‌ کنیم و ببینیم چه کارهایی می‌‌توانیم در دسکتاپ آن انجام بدیم.