Opinnäytetyö AMK Tieto- ja viestintätekniikan koulutusohjelma PTIVIS15 2017 Mikko Seppälä RASPBERRY PI 3 MODEL B mediakeskus
OPINNÄYTETYÖ AMK TIIVISTELMÄ TURUN AMMATTIKORKEAKOULU Tieto- ja viestintätekniikan koulutusohjelma 2017 36 Mikko Seppälä RASPBERRY PI 3 MODEL B mediakeskus Raspberry Pi 3 Model B on luottokortin kokoinen mikrotietokone. Erityisen Raspberry Pistä tekee sen monet käyttötarkoitukset, pieni koko, hinta ja vähäinen virrankulutus. Raspberry Pi soveltuu muuntaumiskykynsä ansiosta hyvin mediakeskukseksi. Opinnäytetyössä on keskitytty toteuttamaan mediakeskus, joka toistaa kuvia, videota sekä musiikkia. Laite toistaa eri medioita massamuistista, etäyhteyden kautta sekä lisäpalveluista. Mediakeskuksen toteutuksessa on myös pidetty mielessä laitteen suoritusnopeus, kuvan- ja äänenlaatu sekä helppokäyttöisyys. Tutkimuksessa on vertailtu eri laitteita ja niiden komponentteja, eri käyttöjärjestelmiä ja niiden käytettävyyttä. Lopussa näistä käyttöjärjestelmistä on valittu yksi, joka on asennettu laitteelle ja testattu viidellä eri käyttäjällä, jonka lisäksi olen testannut laitteen käyttämällä Jakob Nielsenin kymmentä sääntöä. Työstä kävi ilmi, että laitteesta on helppo räätälöidä käyttäjän haluama laite. Jos laitteesta haluaa vaativamman, se voi olla aloittelijalle liian vaikea käyttää. Mediakeskus pystyy toistamaan eri medioita eri lähteistä, mutta saattaa vaatia lisälaitteita toimiakseen. Lisälaitteet tuovat lisäkustannuksia laitteelle. Opinnäytetyössä testattua käyttöjärjestelmää on helppo käyttää, mutta perus elementit kuten laitteen käynnistys olivat suurimpia ongelmia laitteen käytössä. ASIASANAT: Raspberry Pi, multimedia, mikrotietokone, mediakeskus, ohjelmointi, käytettävyys
BACHELOR S THESIS ABSTRACT TURKU UNIVERSITY OF APPLIED SCIENCES Information and Communications Technology 2017 36 Mikko Seppälä RASPBERRY PI 3 MODEL B media center Raspberry Pi 3 Model B is a credit card-sized microcomputer. Raspberry Pi s popularity as a media center is attributed to its versatility uses; small size, low price and low power consumption. This thesis is focused on implementing a media center that plays photos, videos and music. The device plays different media from mass storage, remotely or from additional services. During the implementation of the media center; the device performance, image and sound quality and user experience were considered. The theoretical part of this thesis compares different devices and their components, different operating systems and their usability. At the end, one of the operating systems was selected, installed on the device and tested by five different users. Additionally, the device was tested using Jakob Nielsen s ten heuristics. In conclusion, the device is as easy to use as the user wants. If the user is more demanding about the device, then it may be harder for beginners to use. The media center can easily play different media from various sources but may require the operation of additional devices to run these services. Additional devices may increase the cost of the device. The tested operating system is easy to use but the basic elements such as the startup of the device was the greatest problem among the users. KEYWORDS: Raspberry Pi, multimedia, microcomputer, media center, programming, usability
SISÄLTÖ KÄYTETYT LYHENTEET JA SANASTO 6 1 JOHDANTO 1 2 RASPBERRY PI 3 3 2.1 Rakenne 3 2.2 Eri mallit 6 2.3 Kilpailevat tuotteet 8 2.4 Tulevaisuus 11 3 KÄYTTÖJÄRJESTELMÄT JA OHJELMAT 13 3.1 NOOBS-käyttöjärjestelmä 13 3.2 Raspbian 14 3.3 Windows 10 IoT Core 15 3.4 Android 16 3.5 OSMC 16 3.6 LibreELEC 17 3.7 XBian 18 3.8 RasPlex ja Plex Media -palvelin 19 4 LAITTEEN KÄYTTÖÖNOTTO 20 4.1 Osat 20 4.2 Käyttöjärjestelmän asennus 20 4.3 Verkon konfigurointi 20 4.4 Tietoturva 22 5 MEDIAKESKUS 24 5.1 Eri ohjelmien vertaus 24 5.2 Sovellus ja sen asetukset 25 5.3 Lisäpalvelut 26 5.4 Etäyhteys ja tiedostojen jako 27 5.5 Median toisto 28 6 MEDIAKESKUKSEN TESTAUS 30 6.1 Think-aloud-protokolla 30
6.2 Heuristiikka 30 6.3 Johtopäätökset 32 7 YHTEENVETO 33 LÄHTEET 36 LIITTEET Liite 1. Raspberry Pi:n eri mallit Liite 2. PuTTY ohje Liite 3. Käytännölliset komennot Raspberry Pi:llä Liite 4. Kilpailevat tuotteet Liite 5. Käyttöjärjestelmän asentaminen Liite 6. Think-aloud-protokollan testit KUVAT Kuva 1. Raspberry Pi 3 Model B -laitteen komponentit ja liitännät (Element14 2017). 4 Kuva 2. Raspberry Pi 3 Model B -laitteen GPIO:t (StackExchange 2016). 5 Kuva 3. NOOBS käyttöjärjestelmän valinta (Raspberry Pi Foundation 2017o). 14 Kuva 4. Raspbian Jessie with Pixel työpöytänäkymä (Raspberry Pi Foundation 2017i). 15 Kuva 5. Windows 10 IoT Core aloitusnäkymä (Shyamsundar 2016). 16 Kuva 6. OSMC aloitusnäkymä (OSMC 2017). 17 Kuva 7. LibreELEC aloitusnäkymä (Large 2016). 18 Kuva 8. XBian aloitusnäkymä (Mad-max 2013). 19 Kuva 9. Flirc USB -vastaanottimen konfigurointi. 26 Kuva 10. Raspberry Pi -laite jaettuna. 28 Kuva 11. Valmis mediakeskus. 34 TAULUKOT Taulukko 1. Raspberry Pi eri laitteiden vertailu 7 Taulukko 2. Kilpailijoiden vertailu Arduino UNO Orange Pi Plus 9 Taulukko 3.Kilpailijoiden vertailu Banana Pi M2 ODROID-C2 9 Taulukko 4. Kilpailijoiden vertailu NanoPC-T3 Dragonboard 410c 10 Taulukko 5. Eri käyttöjärjestelmien käynnistymisnopeuksien vertailu 24
KÄYTETYT LYHENTEET JA SANASTO ARM-arkkitehtuuri Bluetooth CPU CSI Debian DSI Ethernet FTP GPIO GPU HD Advanced RISC Machine, aikaisemmin tunnettu myös nimellä Acorn RISC Machine. Arkkitehtuuria käytetään hyväksi ARM-prosessoreissa, jonka avulla vastataan markkinoiden nousevaa toiminnallisuuksien kysyntää: integroidut turvallisuus ominaisuudet, tehokkuus sekä markkinoiden uudet tarpeet. (ARM 2017 & Wikipedia 2017b.) Laitteet käyttävät radioaaltoja kommunikoidakseen muiden laitteiden kanssa. Laitteiden väliseen kommunikointiin tarvitaan siru, jossa on Bluetooth radio ja ohjelmisto. Bluetooth laitteet toimivat pareittain ja pienellä matkavälillä. (Bluetooth 2017.) Central Processing Unit on tietokoneen sisällä oleva elektroninen mikropiiri, joka kontrolloi käskyjä tietokoneen sisällä. Tietokoneen aivot, joka on tärkein elementti tietokoneessa. Tunnetaan myös nimellä prosessori. (Webopedia 2017a & Wikipedia 2017d.) Camera Serial Interface on MIPI Alliancen määrittämä standardi. Standardi määrittelee kameran ja isäntälaitteen välisen suhteen. (MIPI Alliance 2017a.) Avoimeen lähdekoodin ilmainen käyttöjärjestelmä (Debian 2017). Display Serial Interface on MIPI Alliancen määrittämä standardi. Standardi määrittelee näyttölaitteen ja isäntälaitteen välisen suhteen. (MIPI Alliance 2017b.) IEEE 802.3 -protokollastandardiin perustuva tietoverkko arkkitehtuuri. IEEE 802.3 -protokolla kontrolloi, kuinka paljon dataa lähetetään pisteestä A pisteeseen B. Yleisimpiä käyttötarkoituksia ovat LAN- ja WAN-verkkojen luonti. (Lifewire 2016 & Wikipedia 2016ef.) File Transfer Protocol on tiedonsiirtomenetelmä, joka käyttää porttia 21. General-purpose input/output. GPIO on ohjelmoitavissa käyttötarpeiden mukaan. (Raspberry Pi Foundation 2017n.) Graphics Processing Unit on paljon tehokkaampi kuin CPU. Sen tehtävä on ottaa vaativimmat työtehtävät CPU:lta ja prosessoida ne. (NVIDIA 2017.) High-Definition tarkoittaa teräväpiirtokuvaa, joka vaihtelee 720p ja 1440p välillä. Ei ole standardisoitu. (Wikipedia 2017g.)
HDMI Headless Image IR Linux Micro- MMC Poltto-ohjelma RAM SATA SD SSH Ubuntu Unix USB -muistitikku High-Definition Multimedia Interface on tekniikka, jolla siirretään pakkaamatonta audiota/videota (HDMI 2017). Headless tarkoittaa laitetta, joka ei tarvitse näyttöpäätettä toimiakseen. Image on täydellinen kopio ohjelmasta tai tallennuslaitteesta, jossa data ja rakenne ovat samoja kuin alkuperäisessä (Rouse 2009). Infrared Radiation eli Infrapunasäteilyä tapahtuu luonnollisesti maailmassa. Infrapunasäteilyä voidaan käyttää kommunikointiin laitteiden välillä langattomasti. (Wikipedia 2017h.) Avoimeen lähdekoodiin perustuva ilmainen käyttöjärjestelmä (Linux 2017). Tulee kreikan sanasta mikrós, jolla tarkoitetaan pientä. Yleisesti käytetty myös SI -järjestelmässä. (Wikipedia 2017i.) MultiMediaCard on muistikortti standardi, jolle voidaan tallentaa dataa (Wikipedia 2017j). Ohjelma, jolla voidaan kirjoittaa tiedosto tallennuslaitteelle. Random-Access Memory on muistityyppi, jota voidaan satunnaisesti käyttää. Käytettävissä oleva muisti on erittäin nopeasti saatavilla, ja se tekee siitä erittäin hyödyllisen esimerkiksi eri ohjelmien käytössä. (Webopedia 2017b & Wikipedia 2017k.) Serial ATA on standardi, jolla voidaan yhdistää kovalevyjä tai CD/DVD asemia tietokoneeseen. SATA on edeltäjäänsä PA- TAa nopeampi. (PC Magazine 2017.) Secure Digital on muistikortti formaatti, joka on SD Card Associationin luoma (SD Association 2017). Secure Shell on tiedonsiirto menetelmä, joka käyttää porttia 22. Avoimeen lähdekoodiin perustuva ilmainen käyttöjärjestelmä (Ubuntu 2017). Avoimeen lähdekoodiin perustuva käyttöjärjestelmä pohja, johon perustuu monta eri käyttöjärjestelmää. Jotkin käyttöjärjestelmistä ovat maksullisia ja jotkut ilmaisia. (Unix 2017.) Universal Serial Bus standardiin perustuva tiedonsiirto menetelmä. Muistitikulle voidaan tallentaa dataa ja se on helposti siirrettävissä.
Wireless LAN WLAN on langaton tietoverkko kommunikointi menetelmä. Perustuu IEEE 802.11 standardiin ja markkinoidaan Wi-Fi nimikkeen alla. (Wikipedia 2017lm.)
1 1 JOHDANTO Opinnäytetyön aiheena on rakentaa mediantoistoratkaisu Raspberry Pi 3 -mikrotietokoneelle. Opinnäytetyössä käyn läpi työn kannalta oleellisimman teorian, laitteen asennuksen sekä lisäohjelmien asennuksen. Valmis mediantoistoratkaisu testataan muutamalla henkilöllä mahdollisten parannusehdotuksien ja helppokäyttöisyyden kartoittamiseksi. Olen rajannut GPIO-väylän käytön pois tästä opinnäytetyöstä, koska työmäärä ja mahdollisuudet kehittää työtä nousisi melkein rajattomasti. Idea Raspberry Pistä lähti liikkeelle 2006, kun Cambridgen yliopiston opettaja Eben Upton kollegoidensa kanssa alkoivat olla huolissaan vuosittain alenevasta hakijamääristä ja hakijoiden taidoista tietojenkäsittelyn alalla. Jokin uusien hakijoiden taidoissa ja ajattelutavassa oli muuttunut. Eben suunnitteli 2006 2008 aikavälillä monia prototyyppejä, joista on nyt kehittynyt Raspberry Pi. Raspberry Pin tulisi olla tarpeeksi tehokas ja halpa pyörittämään multimediaa ja innostamaan nuoria ohjelmoimaan. Vuonna 2008 monista prosessoreista oli tullut tehokkaampia ja halvempia mobiiliteknologian myötä. Eben ja hänen kollegansa alkoivat nähdä Raspberry Pin toteutuksen realistisena, ja he perustivat yhdessä The Raspberry Pi Foundationin. Kahtena ensimmäisenä vuonna Raspberry Pitä myytiin yli kaksi miljoonaa kappaletta. (elinux 2015; Makersify 2016; Raspberry Pi Foundation 2017e.) The Raspberry Pi Foundationin tavoitteena ei ole tehdä rahaa, vaan yrittää edistää tietojenkäsittelytaitoja kouluissa tekemällä siitä hauskaa ja helppoa. Raspberry Pi on pitkän tradition mukaan nimetty hedelmien mukaan, ja sen oli alkujaan vain tarkoitus pyörittää Python-ohjelmointikieltä. Lopulta Raspberry Pi osoittautui tehokkaammaksi alustaksi monien suunnitelmien ja mallien myötä, ja tämän seurauksena se pyörittää monia eri kieliä Python-ohjelmointikielen lisäksi. (Makersify 2016.) Valitsin kyseisen opinnäytetyönaiheen, koska valmis työ on käytännöllinen ja tulen tarvitsemaan sitä arkielämässä. Raspberry Pit ovat nousseet kovaan suosioon maailmanlaajuisesti, tämän seurauksena oma kiinnostukseni on myös kasvanut kyseiseen laitteeseen. Opinnäytetyötä on myös helppo kehittää edelleen, jos haluaa työskennellä saman projektin kanssa tulevaisuudessa. Raspberry Pin muuntautumiskyky on laaja, se antaa melkein rajattomat mahdollisuudet kehittää työtä. Aihe vaatii paljon itsenäistä opiskelua ja aikataulutusta. Opinnäytetyöhön liittyy ohjelmointia, reititystä ja verkon konfigurointia, elektroniikkaa sekä käytettävyyden ymmärtämistä.
2 Opinnäytetyötä voidaan käyttää hyväksi, kun halutaan rakentaa Raspberry Pi 3 viihdekäyttöön. Opinnäytetyötä voi esimerkiksi kehittää edelleen tutkimalla Raspberry Pin GPIO-väylää, kehittää GPIO-väylään liitettävä laite ja tehdä aiheesta oma opinnäytetyö. Vaikka opinnäytetyössä käytetään Raspberry Pi 3 -mallia, opinnäytetyötä voidaan käyttää myös ohjeena edellisiin ja tuleviin Raspberry Pi -malleihin. Opinnäytetyön tavoitteena on rakentaa yksinkertainen mediantoistoratkaisu Raspberry Pi 3 Model B:lle niin, että valmiin työn tulisi olla valmis toistamaan kuvia, videoita sekä musiikkia. Toistettavat tiedostot olisivat toistettavissa muistitikulta tai ulkoiselta kovalevyltä, etäyhteyden kautta tai lisäpalveluista. Haluan myös pitää työtä toteuttaessani mielessä laitteiston suoritusnopeuden, kuvan- ja äänenlaadun sekä helppokäyttöisyyden.
3 2 RASPBERRY PI 3 Raspberry Pi 3 Model B on tehokas luottokortin kokoinen mikrotietokone. Kyseinen mikrotietokone on The Raspberry Pi Foundationin luoma. The Raspberry Pi Foundation tavoitteena on tuoda markkinoille halpa ja tehokas tietokone, jonka kanssa ihmiset voivat oppia, ratkaista ongelmia ja pitää hauskaa. (Raspberry Pi Foundation 2017a.) Raspberry Pi 3 Model B on kolmannen sukupolven Raspberry Pi. Raspberry Pin hienous on siinä, että sen käyttäjä voi optimoida Raspberry Pin käyttötarkoituksensa mukaan. Se on liitettävissä moniin eri laitteisiin ja sen ympärille voi rakentaa mitä haluaa. Raspberry Pi -laitteiden avulla voidaan esimerkiksi rakentaa kotiautomaatiolaitteita, retropelikonsoleita, palvelimia tai sääasemia. Laite on suunniteltu pyörimään Linux-käyttöjärjestelmällä, mikä tekee siitä helposti muokattavan. The Raspberry Foundation suosittelee Raspbian-käyttöjärjestelmää käytettävän Raspberry Pi -laitteilla. Raspbian on ilmainen ja pohjautuu Debian-käyttöjärjestelmään. Käyttöjärjestelmiä, jotka ovat The Raspberry Foundationin suosittelemia, ovat myös Ubuntu Mate, Ubuntu Core, OpenElec, OSMC, Windows IoT Core, RISC OS ja Snappy Ubuntu Core. Android on saatavilla Raspberry Pi 3:lle, mutta tämän hetkiset versiot saattavat tuottaa laitteiston ylikuormitusta, etenkin graafisten ohjelmien kanssa. Kosketusnäyttöjä ei ole myöskään tuettu Androidilla. (Raspberry Pi Foundation 2017bc; Raspbian 2017.) 2.1 Rakenne Kolmannen sukupolven Raspberry Pi 3 Model B sisältää samat liitännät ja komponentit kuin Raspberry Pi 2 Model B, mutta siinä on myös mukana uutuuksia. Uusin Raspberry Pi 3 Model B on puolitoista kertaa nopeampi sekä paljon paremmin yhdisteltävissä eri laitteisiin kuin edeltäjänsä Raspberry Pi 2 Model B. Kuvassa 1. näkee, mihin liitännät ja mihin komponentit sijoittuvat piirilevylle. (Pounder 2016; Raspberry Pi Foundation 2017b.)
4 Kuva 1. Raspberry Pi 3 Model B -laitteen komponentit ja liitännät (Element14 2017). Raspberry Pi 3 Model B:ssä on nämä samat liitännät ja komponentit kuin vanhemman sukupolven Raspberry Pi 2 Model B:ssä: 1GB LPDDR2 RAM HDM-portti 4 USB 2.0-porttia 40 GPIO-pinniliitäntä 10/100 Ethernet (RJ45) -portti CSI-kameraväylä DSI-näyttöväylä MicroSD-muistikortin lukija Dual-core VideoCore IV 3D-grafiikkaprosessori. Uutta Raspberry Pi 3 Model B:ssä on Bluetooth 4.1 Bluetooth Low Energy (BLE) 1.2GHz 64-bit Quad-core ARMv8 CPU-prosessori 802.11b/g/n Wireless LAN. (McGrath 2016, 9).
5 Toimiakseen Raspberry Pi tarvitsee 5V:n virtalähteen. Virtalähde yleensä liitetään micro- USB-porttiin. Raspberry Pin sivuilta löytyy kaikki tuetut virtalähteet. Raspberry Pistä riippuen ampeeri vaatimus voi vaihdella. Raspberry Pi tarvitsee myös muistikortin, jolta Raspberry Pi lukee käyttöjärjestelmän ja ajettavan ohjelmakoodin. Ilman muistikorttia laite ei käynnisty. Yleensä myös käyttäjät suosittelevat näppäimistön, hiiren ja näytön käyttöä, mutta tämä riippuu hyvin paljon käyttötarkoituksesta. (Raspberry Pi Foundation 2017d.) Raspberry Pi laitteissa on ARM-prosessori, joka on kaikissa muissa laiteissa 32-bittinen, paitsi uusimmassa Raspberry Pi 3:ssa se on 64-bittinen. ARM-prosessori vaatii toimiakseen ARM-arkkitehtuurille käännetyn käyttöjärjestelmän. ARM tulee sanoista Advanced RISC Machine, joka tunnettiin aikaisemmin Acorn RISC Machine. ARM-arkkitehtuurilla on toteutettu mm. Windows, Android, GNU/Linux sekä Unix. (Raspberry Pi Foundation 2017d.) Kuva 2. Raspberry Pi 3 Model B -laitteen GPIO:t (StackExchange 2016). GPIO:n käyttäminen on vaihtoehtoista, Raspberry Pi toimii ilman sitäkin. GPIO-väylä mahdollistaa elektroniikkalaitteiden liittämisen Raspberry Pihin. Kommunikointi GPIO-
6 väylässä tapahtuu binäärisesti. Kuvassa 2. näkee eri pinnien tehtävät, jos haluaa yhdistää niihin jotakin. Yhteensä neljä pinniä on varattu virralle, joista kaksi on 3.3V:n ja loput kaksi 5V:n virtaa varten. Kahdeksan pinneistä ovat maadoitusta varten. Kaksi pinneistä on varattu erikoisempia tehtäviä varten ja loput 26 pinniä ovat vapaasti käyttäjän käytettävissä. Pinnit voidaan ohjelmoida tekemään erilaisia tehtäviä, kuten kirjoittaakseen ja lukeakseen tietoa eri laitteista. Käyttöjärjestelmät voivat myös varata pinnejä omiin tarkoituksiinsa. (Raspberry Pi Foundation 2017d.) Yhdistääkseen laitteen muihin laitteisiin, tai Internettiin, Raspberry Pi laitteissa on Ethernet-portti. Ethernet-porttia ei löydy Raspberry Pi Zerosta tai ensimmäisen Raspberry Pin A ja A+ -malleista. Ethernet-portin lisäksi uusimmassa Raspberry Pi 3 Model B -laitteessa on Bluetooth ja WLAN -vastaanotin. Ethernet-portin avulla voidaan esimerkiksi Internet yhteyden lisäksi asentaa laite headless eli ilman näyttöä ja näppäimistöä. Etäyhteys onnistuu myös, kun laite on yhdistettynä Internettiin. Laitteista yleisimmin löytyy neljä USB 2.0-porttia, joihin voidaan esimerkiksi liittää näppäimistö, hiiri tai muistitikku. (Raspberry Pi Foundation 2017b.) Jokaisesta Raspberry Pi -laitteesta löytyy CSI-väylä, johon voi liittää Raspberry Pin oman kameramoduulin. Kameramoduulin avulla voidaan kuvata jopa 1080p:n tasoista videokuvaa normaalien valokuvien lisäksi. CSI-väylän lisäksi, jokaisesta laitteesta löytyy myös DSI-väylä, johon voidaan liittää esimerkiksi The Raspberry Pi Foundationin suunnittelema 7 kosketusnäyttö. HDMI-portti ja 3.5mm:n Audio -liitin ovat myös joka laitteessa. HDMI-portti mahdollistaa näytön liittämisen laitteiseen, HDMI mahdollistaa kuvan sekä äänen lähettämisen. (Raspberry Pi Foundation 2017d.) 2.2 Eri mallit Raspberry Pitä on vuosien mittaan julkaistu monia eri versioita. Ensimmäisen Raspberry Pin tuottaminen aloitettiin tammikuussa 2012. Raspberry Pitä julkaistaan eri malleissa, A ja B, sekä Raspberry Pi Zero, mikä on halvin versio Raspberry Pistä. Raspberry Pi A ja B on lopetettu tuotannosta ja ne korvattiin A+ ja B+ malleilla. Suurimpia muutoksia oli 26 GPIO-pinnin lisääminen 40 pinniin ja Model B:n USB 2.0-porttien lisääminen kahdesta neljään. Lisäksi vaihdettiin myös muistikorttipaikat SD-muistikortista microsd-muistikortiksi ja laitteista myös tehtiin ekologisimpia. Uusin Raspberry Pi tällä hetkellä on Raspberry Pi 3 Model B. (Raspberry Pi Foundation 2016b; Wikipedia 2017a.)
7 Taulukko 1. Raspberry Pi eri laitteiden vertailu Raspberry Model A Model A+ Model B Model B+ 2, Model B 3, Model B Zero Pi Siru Broadcom BCM2835 Broadcom BCM2835 Broadcom BCM2835 Broadcom BCM2835 Broadcom BCM2836 Broadcom BCM2387 Broadcom BCM2835 Prosessori ARMv6 single-core ARMv6 single-core ARMv6 single-core ARMv6 single-core ARMv7 quad-core ARMv8 quad-core ARMv6 single-core Prosessorin nopeus 700MHz 700MHz 700MHz 700MHz 900 MHz 1.2 GHz 1 GHz 300mA @ 200mA @ 700mA @ 600mA @ 5V 5V 5V 5V Dual-core Dual-core Dual-core Dual-core VideoCore VideoCore VideoCore VideoCore IV IV IV IV 256MB 256MB 512MB 512MB SDRAM @ SDRAM @ SDRAM @ SDRAM @ 400MHz 400MHz 400MHz 400MHz 800mA @ 800mA @ 160mA @ 5V 5V 5V Dual-core Dual-core Dual-core VideoCore VideoCore VideoCore IV IV IV 1GB 1GB 512MB SDRAM @ SDRAM @ SDRAM @ 400MHz 400MHz 400MHz SD microsd SD microsd microsd microsd microsd Jännite ja teho GPU Muisti Muistikortti GPIO 26 40 26 40 40 40 40 USB 2.0 1 1 2 4 4 4 Micro-USB Ethernet Ei Ei 10/100mb 10/100mb 10/100mb 10/100mb Ei Wireless Ei Ei Ei Ei Ei Kyllä Ei LAN Bluetooth Ei Ei Ei Ei Ei Kyllä Ei HDMI Kyllä Kyllä Kyllä Kyllä Kyllä Kyllä Kyllä, mini Audio HD Audio, HD Audio, HD Audio, HD Audio, HD Audio, HD Audio, Mini-HDMI 3.5mm 3.5mm 3.5mm 3.5mm 3.5mm 3.5mm Koko 85 x 56mm 65 x 56mm 85 x 56mm 85 x 56mm 85 x 56mm 85 x 56mm 65 x 30mm Paino 31g 23g 45g 45g 45g 45g 9g Julkaistu Helmikuu 2013 Marraskuu 2014 Huhti-kesäkuu 2012 Heinäkuu 2014 Helmikuu 2015 Helmikuu 2016 Marraskuu 2015 Hinta Ei myydä 29,90 Ei myydä 29,90 44,90 54,90 24,90 Liitteestä 1. löytyy Raspberry Pi eri mallien kuvat. Hinnat ovat otettu Verkkokauppa.comin ja Kärkkäisen verkkosivuilta. Missään mallissa ei ole nopeampaa kuin 10/100mb Ethernet-portti, tämä johtuu siitä, koska Ethernet on yhdistetty USB 2.0:n kautta. (Raspberry Pi Foundation 2017d).
8 2.3 Kilpailevat tuotteet Raspberry Pillä on markkinoilla monia eri kilpailevia tuotteita. Tuotteita tulee kokoaika enemmän, suuren suosion takia. Yritin ottaa opinnäytetyöhön vertailuun mukaan saman tyyppisiä laitteita kuin Raspberry Pi 3 ja hintatasoltaan samaa luokkaa. Sijoitin myös vertailuun pari hieman tehokkaampaa ja huonompaa laitetta kuin Raspberry Pi 3 Model B. Tällä hetkellä Raspberry Pillä on yli seitsemänkymmentä kilpailijaa (Mathews 2016). Vertailussa olevista laitteista enemmän tietoa on liitteessä 4. Taulukoista 2 4 huomaa, että laitteilla on suuriakin eroja. Tehokkain prosessori löytyy Orange Pi Plus -laitteesta. Suurimmat jännite- ja teho- vaatimukset ovat Dranboard 410c ja Gizmo 2 -laitteilla. Arduino Uno, Arduino 101, Snickerdoodle sekä Intel Galileo Gen 2 -laitteet tulevat ilman näytönohjainta. Suurin 2 GB:n muisti on ODROID-C2 -laitteessa, yleensä muistia on 1 GB muissa laitteissa. Arduino UNO ja Arduino 101 -laitteet ovat ainoat laitteet ilman muistikorttipaikkaa. SATA-liitäntöjä löytyy Gizmo 2, Orange Pi Plus, Banana Pi M2, LinkSprite pcduino3 Nano sekä UDOO Quad -laitteista. Eniten GPIOpaikkoja on Snickerdoodle, BeagleBone Black Wireless sekä UDOO Quad -laitteissa. Yleensä laitteet tulevat 20-50 GPIO-paikalla, paitsi Gizmo 2, PandaBoard ja Dragnboard 410c -laitteet joissa ei ole yhtään GPIO-paikkaa. Kaikki laitteet paitsi Snickerdoodle tulevat 2.0 USB-liitännällä. 3.0 USB-liitäntä löytyy vain Gizmo 2 -laitteesta. Arduino UNO, Arduino 101, BeagleBone Black Wireless, Chip Pro sekä Dragonboard 410c -laitteissa ei ole Ethernet-porttia. Langattomaan verkkoon yhdistäminen ei onnistu Arduino UNO, Arduino 101, Gizmo 2, Banana Pi M2, LinkSprite pcduino3 Nano, Intel Galileo Gen 2 tai ODROID-C2 -laitteilla. Jos langattomaan verkkoon yhdistäminen onnistuu laitteella, niin on hyvin todennäköistä, että laite on myös Bluetooth valmis. Infrapuna-tekniikkaa löytyy Banana Pi M2, LinkSprite pcduino3 Nano, ODROID-C2 sekä NanoPC-T3 -laitteista. HDMI valmius on kaikissa muissa laitteissa paitsi Arduino UNO, Arduino 101, Snickerdoodle tai Intel Galileo Gen 2 -laitteissa. Jos laitteesta ei löydy HDMI-porttia, laite ei pysty toistamaan audiota. Isoimmat ja painavimmat laitteet ovat Intel Galileo Gen 2 ja PandaBoard. Kallein laite on PandaBoard ja halvin on Chip Pro. Tuotteiden keskihinta (ilman PandaBoardia) on 65,48 /kpl. Hinnat on otettu Verkkokauppa.comin, Element14:n, AliExpressin, Robomaan, Amazonin, Crowdsupplyn, E-Villen, Linkspriten, ODROIDin, FrienlyElecin, PandaBoardin, GetChipin ja UDOOn verkkosivuilta, jos hinnat ovat olleet Yhdysvaltain dollareissa, on hinnat muutettu Googlen 27.3.2017 kurssin mukaisesti 1$ USD= 0,92 EUR (Google 2017).
9 Taulukko 2. Kilpailijoiden vertailu Arduino UNO Orange Pi Plus Laite Raspberry Pi Arduino UNO Arduino 101 Gizmo 2 Snicker- Orange Pi 3, Model B doodle Plus Prosessori Prosessorin nopeus Jännite ja teho GPU Muisti ARMv8 quadcore ATmega328P Intel Curie AMD GX- Cortex-A9 Cortex-A7 210HA dual- core dual-core quad-core 1.2GHz 16MHz 32MHz 1GHz 2 x 667MHz 1.6GHz 800mA @ 5V 5V 3.3V 2A @ 12V 5V 2A @ 5V Dual-core VideoCore - - Radeon 8000- - Mali400MP2 IV series @ @600Mhz 300MHz 1GB SDRAM 32kB 19 kb 1GB SDRAM 1GB 1GB DDR3 @ 400MHz @ 200 MHz Muistikortti microsd - - microsd microsd microsd, SATA Ei Ei Ei 2 x msata Ei Kyllä MMC GPIO & I/O 40 20 20 0 230 40 USB 2.0 4 1 1 2 0 4 USB 3.0 0 0 0 2 0 0 Ethernet 10/100mb Ei Ei 1Gb 10/100mb 1Gb Wireless Kyllä Ei Ei Ei Kyllä Kyllä LAN Bluetooth Kyllä Ei Kyllä Ei Kyllä Ei IR Ei Ei Ei Ei Ei Kyllä HDMI Kyllä Ei Ei Kyllä Ei Kyllä Audio HD Audio, Ei Ei HD Audio, 3.5 Ei HD Audio, 3.5mm mm 3.5mm Koko 85 x 56mm 68 x 53mm 68 x 53mm 102 x 102mm 89 x 51mm 108 x 60mm Paino 45g 25g 34g Ei tietoa Ei tietoa 50g Hinta 54,90 29,90 45,90 153,25 87,45 35,90 Taulukko 3.Kilpailijoiden vertailu Banana Pi M2 ODROID-C2 Laite Raspberry Pi Banana Pi BeagleBone LinkSprite Intel Galileo ODROID-C2 3, Model B M2 Black Wire- pcduino3 Gen 2 less Nano
10 Prosessori Prosessorin nopeus Jännite teho GPU ja ARMv8 quadcore Cortex-A7 dual-core Cortex-A8 Cortex-A7 dual-core Intel Quark SoC X1000 ARMv8 quadcore 1.2GHz 1GHz 1GHz 1GHz 400MHz 1.5GHz 800mA @ 5V 2A @ 5V 5V 2A @ 5V 7-15V 2A @ 5V Dual-core VideoCore Mali400MP2 SGS530 3D Mali 400 dualcore - Mali 450 IV graphics Muisti 1GB SDRAM 1GB DDR3 512MB DDR3 1GB 256MB @ 2GB SDRAM @ 400MHz DRAM @ 800MHz 800MHz Muistikortti microsd SD microsd, microsd microsd, SD microsd, emmc emmc SATA Ei Kyllä Ei Kyllä Ei Ei GPIO & I/O 40 26 92 14 26 47 USB 2.0 4 2 1 2 3 4 USB 3.0 0 0 0 0 0 0 Ethernet 10/100mb 1Gb Ei 1Gb 10/100mb, 1Gb PoE Wireless Kyllä Ei Kyllä Ei Ei Ei LAN Bluetooth Kyllä Ei Kyllä Ei Ei Ei IR Ei Kyllä Ei Kyllä Ei Kyllä HDMI Kyllä Kyllä Kyllä Kyllä Ei Kyllä Audio HD Audio, HD Audio, HDMI HD Audio, Ei HDMI 3.5mm 3.5mm 3.5mm Koko 85 x 56mm 92 x 60mm 86 x 53mm 92 x 61mm 124 x 72mm 85 x 56mm Paino 45g 48g 40g 59g 56g 40g Hinta 54,90 36,80 80,05 36,80 82,90 65,99 Taulukko 4. Kilpailijoiden vertailu NanoPC-T3 Dragonboard 410c Laite Raspberry Pi 3, Model B NanoPC-T3 UDOO Quad Chip Pro PandaBoard Dragonboard 410c Prosessori Prosessorin nopeus Jännite ja teho ARMv8 quadcore Samsung S5P6818 Cortex-A53 Cortex-A9 quad-core Cortex-A8 Cortex-A9 dual-core Cortex-A53 quad-core 1.2GHz 1.4GHz 1GHz 1GHz 1.2GHz 1.2GHz 800mA @ 5V 2A @ 5V 6-15V 1.3A @ 2.3-5V 2A @ 8-18V 6V
11 GPU Muisti Dual-core VideoCore IV 1GB SDRAM @ 400MHz Mali 400MP Vivante GC Mali 400 POWERVR Qualcomm 2000 + 355 + 320 SGX540 Adreno 306 1GB DDR3 1GB DDR3 256MB DDR3 1GB DDR2 1GB DDR3 @ 533MHz Muistikortti microsd SD, emmc microsd SD, MMC SD, MMC microsd, SD, SATA Ei Ei Kyllä Ei Ei Ei emmc GPIO & I/O 40 30 76 53 0 0 USB 2.0 4 4 2 2 2 2 USB 3.0 0 0 0 0 0 0 Ethernet 10/100mb 1Gb 1Gb Ei 10/100mb Ei Wireless Kyllä Kyllä Kyllä Kyllä Kyllä Kyllä LAN Bluetooth Kyllä Kyllä Ei Ei Kyllä Kyllä IR Ei Kyllä Ei Ei Ei Ei HDMI Kyllä Kyllä Kyllä Kyllä Kyllä Kyllä Audio HD Audio, HD Audio, HD Audio, HD Audio, HD Audio, HDMI 3.5mm 3.5mm 3.5mm 3.5mm 3.5mm Koko 85 x 56mm 100 x 60mm 110 x 85mm 45 x 30mm 114 x 102mm 85 x 54mm Paino 45g Ei tietoa Ei tietoa Ei tietoa 82g Ei tietoa Hinta 54,90 55,20 124,25 14,75 625,80 78,20 2.4 Tulevaisuus Raspberry Pit ovat kehittyneet vuodesta 2012 lähtien paljon, pitäen edullisuutensa ja kokonsa samalla tasolla. Maailman laajuinen suosio on mahdollistanut vapaaehtoistyöntekijöiden sijaan palkkaamaan jopa vähän yli kuusikymmentä kokopäivästä työntekijää. 2016 maaliskuuhun mennessä Raspberry Pitä on myyty jopa 8 miljoonaa kappaletta. Uusin Raspberry Pi 3 ensimmäiseen Raspberry Pin paljon nopeampi, muistia on paljon enemmän, 16 pinnin sijaan tarjoaa käyttäjälle 40 pinniä, USB 2.0-portteja on lisätty yhdestä neljään, muistikortin fyysinen koko on pienentynyt, Raspberry Pi 3 tarjoaa myös langattomaan verkkoon ja Bluetoothin yhdistämisen ilman erillisiä adaptereita, sekä aukaisi ovet 64-bitiselle käyttöjärjestelmille. (Wilson 2016.) Upton on sanonut, jos Raspberry Pille on tarjolla tulevaisuudessa uusia ja tehokkaampia komponentteja järkevällä hinnalla, se tullaan lisäämään uuteen Raspberry Pi -malliin.
12 Lisämuistin saavuttaminen 1GB:stä 4GB:n olisi ihanteellista, koska nykyajan tietokoneilla on yleensä minimissään 4GB muistia. Muistin lisäksi USB 2.0-portit olisi hyvä vaihtaa USB 3.0-portteihin ja grafiikkasuoritin tehokkaampaan. Käyttäjän täytyy pitää mielessä, että Raspberry Pin tavoitteena ei ole olla tehokkain mikrotietokone, Sen tavoitteena on opettaa käyttäjiä ohjelmoimaan, opettamaan ja pitämään hauskaa laitteella. Laitteen tulee myös olla edullinen, jotta se on saatavilla kaikille. (Shah 2016.)
13 3 KÄYTTÖJÄRJESTELMÄT JA OHJELMAT Tulen käyttämään opinnäytetyössäni eri käyttöjärjestelmiä. Tulen testaamaan kaikki Raspberry Pin tukemat mediakeskuskäyttöjärjestelmät ja lopulta tekemään päätöksen itsenäisesti, minkä pohjalle rakennan mediantoistoratkaisun. Tulen vertaamaan eri käyttöjärjestelmiä nopeuden, sekä käytettävyyden perusteella. Käyttöjärjestelmien lisäksi, tulen asentamaan lisäohjelmia Raspberry Pille mahdollisten tiedonsiirto ja lisäpalveluiden saamiseksi. Asennan myös vanhan kaukosäätimen, jolla voi kontrolloida Raspberry Pitä 3.1 NOOBS-käyttöjärjestelmä NOOBS tulee sanoista New out of the Box, ja se on helppokäyttöinen käyttöjärjestelmä aloittelijalle. Yleensä kaikki valmispaketissa tulevat Raspberry Pi -laitteet tulevat muistikortin kanssa, johon on asennettuna NOOBS -käyttöjärjestelmä valmiiksi. Raspbian on valmiiksi asennettuna NOOBS:lle, mutta käyttäjä voi asentaa muita haluamiansa käyttöjärjestelmiä NOOBS:lta. Jos käyttäjä haluaa ladata NOOBS:n ilman esiasennettua Raspbian-käyttöjärjestelmää Raspberry Pin virallisilla sivuilla on myös ladattavissa NOOBS Lite. Käyttöjärjestelmiä, jotka ovat ladattavissa NOOBS:lta ovat Raspbian, LibreELEC, Raspbian Lite, Lakka RPi2, Raspbian with Pixel, OSMC, recalboxos sekä Windows 10 IoT Core. Jos haluttu käyttöjärjestelmä on muu kuin Raspbian, NOOBS lataa käyttöjärjestelmän Internetin välityksellä. (Raspberry Pi Foundation 2017fg.)
14 Kuva 3. NOOBS käyttöjärjestelmän valinta (Raspberry Pi Foundation 2017o). 3.2 Raspbian Raspbian on The Raspberry Pi Foundationin virallinen tuettu käyttöjärjestelmä Raspberry Pille. Raspbian on täysin ilmainen käyttöjärjestelmä ja samankaltainen kuin Unixperheen käyttöjärjestelmät. Raspbian on täysin optimoitu Raspberry Pille ja se on ladattavissa.zip -tiedostona tai torrent -ohjelman avulla. Raspbianille on esiasennettuna mm. Python, Scratch, Sonic Pi, Java ja Mathematica ja sen mukana tulee yli 35 000 esikäännettyä ohjelmistoa. Tämän hetkinen Raspbian käyttöjärjestelmä perustuu Debian-käyttöjärjestelmään ja uusin Raspbian versio on Jessie. Raspbian Jessie-käyttöjärjestelmästä on tarjolla ladattavaksi kaksi eri versiota, joko Pixelillä tai ilman. Pixel on työpöytä ympäristö Raspberry Pillä, se tulee sanoista Pi Improved Xwindows Environment, Lightweight. (Raspberry Pi Foundation 2017hi; Raspbian 2017.) Pixelin voi ladata erikseen käyttämällä komentoja: sudo apt-get update
15 sudo apt-get dist-upgrade sudo apt-get install -y rpi-chromium-mods sudo apt-get install -y python-sense-emu python3-sense-emu sudo apt-get install -y python-sense-emu-doc realvnc-vnc-viewer Kuva 4. Raspbian Jessie with Pixel työpöytänäkymä (Raspberry Pi Foundation 2017i). 3.3 Windows 10 IoT Core Windows 10 IoT Core on Windows 10, joka on optimoitu erityisesti pienille laitteille, kuten Raspberry Pi:lle. Windows 10 IoT Core on ladattavissa ilmaiseksi Microsoftin sivuilta. Käyttöjärjestelmän tavoitteena on yhdistää sensorit, data ja pilvi, hyödyntämällä Universal Windows Platform (UWP) API:ä. UWP mahdollistaa, että ohjelmat skaalautuvat eri Windows -laitteiden kesken, eikä itse ohjelma tarvitse muokkausta välissä. Microsoft suosittelee käyttöjärjestelmää asennettavaksi vähintään 8GB:n suuruiselle muistikortille, joka on luokkaa 10.(Microsoft 2017abc.)
16 Kuva 5. Windows 10 IoT Core aloitusnäkymä (Shyamsundar 2016). 3.4 Android Googlen Android on saatavilla Raspberry Pi 3 -laitteeseen, mutta käyttöjärjestelmä ei ole vielä täysin vakaa kaikkiin käyttötarkoituksiin. Raspberry Pi yhteisö yrittää saada täysin toimivan käyttöjärjestelmä version Raspberry Pille. Yleisiä ongelmia kosketusnäyttö ongelmat Raspberry Pi -laitteilla. Jotkut Raspberry Pin käyttäjistä ovat myös sitä mieltä, että Android-käyttöjärjestelmä rajoittaisi Raspberry Pi -laitteen muuntautumiskykyä ja toiminnallisuuksia. (The MagPi Magazine 2016; Android 2017.) 3.5 OSMC OSMC eli Open Source Media Center on 2014 perustettu ilmainen, avoimen lähdekoodin mediakeskus käyttöjärjestelmä. Se on virallisesti tuettu käyttöjärjestelmä Raspberry Pi - laitteilla ja ladattavissa Raspberry Pi virallisilta sivuilta. Se on myös saatavilla monille muille pienille laitteille, kuten Apple TV:lle. Käyttöjärjestelmä perustuu Debian-käyttöjärjestelmään, jonka ympärillä pyörii Kodi-mediatoistin. OSMC:n avulla voidaan toistaa mediaa lähiverkosta, lisämuistista tai Internetistä ja siinä on esivalmis SSH-palvelin. OSMC:llä voidaan myös toistamaan DVD-levyjä, jos Raspberry Pihin liittää ulkoisen DVD-aseman. OSMC:llä on iso yhteisö, joka pitää käyttöjärjestelmän ajan tasalla ja päi-
17 vittämällä käyttöjärjestelmää. OSMC tekee hyväksi sen helppokäyttöisyys ja käyttäjäystävällisyys. Käyttöjärjestelmä on vapaasti muokattavissa, mutta siihen tehdyt muutokset täytyy myös lähettää OSMC:lle. OSMC:n on mahdollista ladata kaikki samat 35 000 esikäännettyä ohjelmistoa kuin muihinkin Debian pohjaisiin käyttöjärjestelmiin. (OSMC 2017ab; Raspberry Pi Foundation 2017c.) Kuva 6. OSMC aloitusnäkymä (OSMC 2017). 3.6 LibreELEC LibreELEC on avoimen lähdekoodin käyttöjärjestelmä, joka on kehitetty Kodi-mediatoistimen ympärille. Käyttöjärjestelmä on Debian pohjainen ja on sen oman yhteisön ylläpitämä. LibreELEC:n tavoitteena on olla vakaa, vähän tehoja vievä ja ajantasainen käyttöjärjestelmä. LibreELEC:stä on myös karsittu kaikki turha pois. Käyttöjärjestelmä on Raspberry Pi virallisesti tukema käyttöjärjestelmä ja on ladattavissa Raspberry Pin verkkosivuilta. (LibreELEC 2017; Raspberry Pi Foundation 2017c.)
18 Kuva 7. LibreELEC aloitusnäkymä (Large 2016). 3.7 XBian XBian on nopea, kevyt ja pieni käyttöjärjestelmä. Se perustuu minimaaliseen Debiankäyttöjärjestelmään ja se antaa yhtäläisen vapauden. Kyseinen käyttöjärjestelmä pyörii myös Kodi-mediatoistimen ympärillä. Käyttöjärjestelmän tavoitteena on olla pieni ja helposti muokattavissa käyttäjän tarpeisiin. Käyttöjärjestelmä on ilmainen ja ladattavissa XBianin verkkosivuilta. XBian tarjoaa viikoittaisia päivityksiä yhteisön tekemien muutoksien perusteella. (XBian 2017.)
19 Kuva 8. XBian aloitusnäkymä (Mad-max 2013). 3.8 RasPlex ja Plex Media -palvelin Rasplex on asiakasohjelma Raspberry Pi -laitteelle. Rasplexin avulla käyttäjä voi yhdistää Plex Media palvelimeen ja hallinnoida ja käyttää tiedostoja tätä kautta. Plex Mediapalvelimesta on olemassa monia eri versioita, jotkin näistä ovat maksullisia. Rasplex on edullinen, kevyt ja kyvykäs ohjelma Raspberry Pi -laitteelle. RasPlex perustuu Kodi-projektiin ja on avointa lähdekoodia. (Plex 2017; Rasplex 2017ab.)
20 4 LAITTEEN KÄYTTÖÖNOTTO Seuraavassa luvussa tulen kokoamaan laitteen ja kertomaan, mitä työvälineitä tulen käyttämään. Laitteen kokoamisen jälkeen teen laitteelle esiasennuksen ja asennan siihen käyttöjärjestelmän. Käyttöjärjestelmän asennuksen jälkeen asetan laitteelle sen perusasetukset, konfiguroin verkon sekä asetan yleiset tietoturva asetukset. 4.1 Osat Opinnäytetyössäni Raspberry Pi 3 Model B -mikrotietokoneen lisäksi, tulen käyttämään hiirtä, näppäimistöä, sekä näyttöä. Kytken näytön Raspberry Pi -laitteeseen HDMI -kaapelin avulla. Ethernet-kaapelin tulen laittamaan laitteen ja reitittimen välille luodakseni Internet yhteyden. Laitteesta löytyy myös langaton vastaanotin, jonka tulen myöhemmin konfiguroimaan. Laitteeseen saadaan virta kytkemällä micro USB USB-kaapeli 2.5A:n 5V:n virtalähteeseen. Esiasennuksen tulen tekemään Windows 10 Home-käyttöjärjestelmällä. Esiasennettu käyttöjärjestelmä tulee asennettua 32 GB:n microsd (Luokka 10)- muistikortille, USB-porttiin laitettavan USB MicroSD-adapterin avulla. Tulen suojamaan laitteen Flircin Raspberry Pi 3 -suojakotelolla ja lopuksi tulen käyttämään Flircin USB-vastaanotinta asentaakseni kaukosäädin ominaisuuden. Kaukosäätimenä käytän vanhaa digiboxin kaukosäädintä. 4.2 Käyttöjärjestelmän asennus Liitteestä 6. näkyy, kuinka Raspberry Pi 3 Model B -laitteeseen laitettava microsd muistikortti alustetaan ja kuinka alustettuun muistikorttiin asennetaan käyttöjärjestelmä. Muistikortti voidaan liittää tietokoneen muistikortti paikkaan tai adapteriin, joka liitetään USBporttiin. 4.3 Verkon konfigurointi Jos laite halutaan yhdistää Internettiin Ethernet-kaapelin avulla, tulee laitteen ja verkkolähteen välille kytkeä vain Ethernet RJ45-kaapeli. Laite yhdistyy automaattisesti Internettiin.
21 Langattomaan verkkoon yhdistäminen onnistuu seuraavasti: Windows 10 IoT Näytön oikeasta yläkulmasta painetaan ratas-kuvaketta ja sitten Network & Wi-Fi. Jos langatonta verkkoa ei löydy, voit painaa Refresh. Löydettyäsi langattoman verkon, johon haluat yhdistyä, paina langattoman verkon nimeä ja yhdistä. Jos langaton verkko on suojattu salasanalla, kirjoita kenttään salasana ja paina Next. Laite on nyt yhdistetty langattomasti. NOOBS ja Rasbpian Näytön oikeassa ylälaidassa on kuvake, jota painamalla voidaan yhdistyä langattomaan verkkoon. Verkkoon yhdistäminen onnistuu painamalla langattoman verkon nimeä, sekä syöttämällä langattoman verkon salasana, jos sellainen on määriteltynä. XBian Langattoman yhteyden muodostamiseksi täytyy ensin painaa ratas-kuvaketta näytön vasemmasta ylälaidasta, sitten XBian System Network, ja siitä valita wlan0 interface. SSID:llä tarkoitetaan langattoman verkon nimeä, josta pääsee valitsemaan langattoman verkon, johon haluaa yhdistyä. Yhdistäessä XBian kysyy käyttäjältä salasanaa, jos sellainen on langattomalle verkolle määritelty. LibreELEC Langattomaan yhdistäminen onnistuu, painamalla näytön vasemmasta yläkulmasta ratas-kuvaketta LibreELEC Connections. Yhdistäminen onnistuu painamalla langattoman verkon nimeä ja Connect. Jos langattomalle verkolle on määrätty salasana, langaton verkko kysyy sitä käyttäjältä. Jos yhtään langatonta ei ole näkyvissä, on hyvä tarkistaa, että langaton vastaanotin on päällä, menemällä Network -välilehdelle. OSMC Langattoman verkkoon yhdistäminen onnistuu menemällä My OSMC Network Wireless, ja valitsemalla langattoman verkon nimen oikeasta laidasta. Jos langaton verkko on suojattu salasanalla, langaton verkko kysyy sitä käyttäjältä. Jos laite ei tunnista langattomia verkkoja, tarkista että langaton vastaanotin on päällä.
22 4.4 Tietoturva Tietoturva osiossa käyn läpi perus tietoturva-asioita, jotka on hyvä ottaa huomioon Raspberry Pillä. Jos laitteesta puuttuu terminaali, johon komentoja voidaan kirjoittaa, on hyvä ottaa laitteeseen silloin SSH-yhteys. Salasanan ja käyttäjänimen vaihto Oletuksena jokaisella Raspberry Pi -laitteella on käyttäjänimi Pi ja salasana raspberry. Tietoturvan takaamiseksi oletus käyttäjänimi, sekä salasana on hyvä muuttaa, etenkin salasana. Näiden muuttaminen onnistuu seuraavasti. Salasanan muuttaminen: passwd (ensiksi vanha salasana) (uusi salasana ja uusi salasana uudestaan) Salasana on nyt muutettu. Salasanan poistaminen käyttäjältä: sudo passwd [käyttäjänimi] -d Käyttäjänimen muuttaminen: usermod -l [uusi käyttäjänimi] [entinen käyttäjänimi] Käyttämättömien palveluiden poisottaminen sekä käyttämättömien porttien sulkeminen Esimerkiksi jos ei käytä SSH-yhteyttä on tämä hyvä sulkea. Tämä estää muiden käyttäjien pääsyn laitteeseen, jos kyseinen käyttäjä saa haltuunsa laitteen käyttäjänimen ja salasanan. Käyttöjärjestelmän pitäminen ajan tasalla Käyttöjärjestelmän sekä ohjelmien päivittäminen onnistuu seuraavalla tavalla. sudo apt-get update sudo apt-get dist-upgrade
23 Raspberry Pin laitteiston päivittäminen onnistuu seuraavalla tavalla. sudo rpi-update sudo apt-get install rpi-update Jos päivitykset haluaa automatisoida, on hyvä käyttää cron ohjelmaa. sudo apt-get install cron-apt Muuta huomioon otettavaa Haluttaessa voidaan ladata virustentorjunta, mutta se saattaa vaikuttaa laitteen suorituskykyyn. Virustentorjunnan voi asentaa laitteelle seuraavasti. sudo apt-get update sudo apt-get install clamav sudo freshclam
24 5 MEDIAKESKUS Luvun alussa vertailen eri mediakeskuskäyttöjärjestelmiä, joista valitsen lopulta yhden. Valitsemaani käyttöjärjestelmään tulen sitten asentamaan mediakeskuksen perusasetukset sekä konfiguroimaan etäyhteys mahdollisuuden. Lopuksi kerron, kuinka käyttöjärjestelmällä on mahdollista toistaa eri medioita. 5.1 Eri ohjelmien vertaus Taulukossa 5. Olen käynyt läpi eri mediakeskuskäyttöjärjestelmien käynnistys nopeuksia sekunteina. Taulukosta käy ilmi, että XBian on hitain käyttöjärjestelmä, kun sitä käynnistetään ja OSMC on hieman hitaampi kuin LibreELEC. En ottanut Raspbian-käyttöjärjestelmää vertailuun mukaan, koska käyttöjärjestelmä ei ole optimoitu mediakeskuksena toimimiseen. Taulukko 5. Eri käyttöjärjestelmien käynnistymisnopeuksien vertailu Testikerrat OSMC LibreELEC XBian 1. 16.4 14.7 26.7 2. 16.7 16.8 26.3 3. 17.1 19.9 26.8 4. 16.9 17.6 27.2 5. 16.7 15.2 27.0 6. 17.2 19.3 25.9 7. 17.1 15.7 26.4 8. 16.8 20.5 27.7 9. 19.1 16.8 26.9 10. 18.7 18.1 26.5 11. 18.3 15.8 27.3 12. 16.8 16.1 26.9 13. 17.2 13.9 27.5 14. 16.4 16.1 27.2 15. 17.3 16.8 26.5 16. 17.1 15.6 27.0
25 17. 16.3 16.3 27.2 18. 16.5 12.7 26.3 19. 19.1 13.1 27.3 20. 15.9 13.3 26.8 Keskiarvo 17.2 16.2 26.9 Mediaani 17.0 16.1 26.9 Lyhin 15.9 12.7 25.9 Pisin 19.1 20.5 27.7 LibreELEC ja OSMC käyttöjärjestelmät olivat hyvin saman tuntuisia visuaalista ulkonäköä lukuun ottamatta. XBian-käyttöjärjestelmä tuntui hitaalle ja tökkivälle, resoluutio oli myös huono. Kaikissa kolmessa käyttöjärjestelmässä päävalikkojen tekstit olivat helppolukuisia ja loogisesti pääteltävissä. Visuaalista ilmettä voidaan jokaisessa käyttöjärjestelmässä muokata mieleisekseen käyttäjän haluamalla tavalla. Äänenlaatu on todella hyvä jokaisessa käyttöjärjestelmässä. Lisäohjelmien lataaminen on myös mahdollista, mutta liiallisten lisäohjelmien käyttö voi vaikuttaa suoritusnopeuteen. 5.2 Sovellus ja sen asetukset Valitsin OSMC mediakeskuskäyttöjärjestelmän, jolle aloitan asetuksien säätämisen ja jolla lopulta suoritan testauksen. OSMC:n perusasetukset löytyivät Settings välilehden alta. Sieltä voit vaihtaa käyttöjärjestelmän teemaa, ääni- sekä kuva asetuksia, lukea järjestelmän tietoja, ladata lisäohjelmia käyttöjärjestelmään, sekä asettaa käyttäjätilejä eri käyttäjille. Jos käyttäjä halua lisätä laitteeseensa kaukosäätimen, se onnistuu seuraavalla tavalla. My OSMC Remotes. Kyseiseen opinnäytetyöhön hyödynsin Flircin universaalia USBvastaanotinta ja vanhaa kaukosäädintä. Kyseistä kaukosäädintä ei löytynyt OSMC:n omasta kaukosäädinluettelosta (Remotes). Flirc:n USB-vastaanotin täytyy konfiguroida kyseiselle kaukosäätimelle ensin. Ensimmäiseksi USB-vastaanotin liitetään tietokoneeseen ja asennetaan Flircin asennusohjelma. Ohjelmasta täytyy painaa Go-painiketta, jonka jälkeen ohjelma pyytää käyttäjää painamaan liitettävästä kaukosäätimestä painikkeita haluamassaan järjestyksessä. Kun
26 kaukosäätimen painikkeet ovat käyty kaikki läpi on kaukosäädin liitetty vastaanottimeen. Nyt USB-vastaanotin voidaan liittää Raspberry Pi -laitteeseen. Kuva 9. Flirc USB -vastaanottimen konfigurointi. Laitteen voi sulkea Power-välilehden alta joko heti tai ajastimella. OSMC on myös mahdollista ylikellottaa My OSMC Overclock. Laitteelle on myös mahdollista asentaa perinteinen TV sekä radio vastaanotin. Koska näihin tarvitsee lisälaitteita, joita minulla ei ollut saatavilla, päätin rajata ne pois opinnäytetyöstäni. 5.3 Lisäpalvelut Lisäpalveluiden asentaminen on helppoa. Esimerkiksi käyttäjä voi ladata YouTube-liitännäisen OSMC:n lisäohjelmista. Käyttäjä voi räätälöidä mediakeskuksen haluamallaan tavalla. Liitännäisten asentaminen onnistuu seuraavasti. Programs Add-ons Get more Install from repository, Install from zip tai vaihtoehtoisesti Search. Kun haluama ohjelma on löydetty, tulee painaa Install. Ohjelma, kuten tässä tapauksessa You- Tube tarvitsee vielä itse asennuksen, joka tapahtuu menemällä päävalikosta Videos Video Add-ons YouTube Install. Ohjelman polku voi vaihdella eri tyypistä riippuen.
27 Raspberry Pi ei pystynyt toistamaan suuria videolisäpalveluja, kuten Netflixiä. Jos Netflixin haluaisi Raspberry Pille toimimaan, Netflix tulisi toistaa toisen tietokoneen kautta Raspberry Pille. Lisäpalvelut, kuten PlayOn mahdollistaa Netflixin käytön, mutta se on maksullinen. Netflixin toistaminen ei-tuetulla laitteella voi olla myös käyttöehtojen vastainen, jonka seurauksena Netflix-tili voidaan sulkea. Joitakin videolisäpalveluja on saatavilla Raspberry Pille, ja ne asennetaan samalla tavalla kuin edellinen YouTube. Plex Media -palvelin on hyvä palvelin ohjelma, jolla voi mutkattomasti toistaa OSMC:n eri medioita mediakeskuksen avulla. Huonoja puolia Plex Media -palvelimessa on se, että käyttäjän täytyy maksaa siitä. Jos käyttäjä haluaa maksaa Plex Media -palvelimen käytöstä, OSMC:llä voidaan ladata Plex Client -ohjelma, joka mahdollistaa kuvien, videoiden, sekä äänen toistamisen Plex Media -palvelimelta. OSMC:lle on tarjolla lukuisia eri radiokanavia, jotka voidaan asentaa käyttöjärjestelmälle toistettavaksi. Näiden asennus toimii samalla tavalla kuin edelliset, mutta ne menevät Music välilehden alle. Suuret musiikintoistopalvelut, kuten Spotify ei ole saatavilla Raspberry Pille ainakaan vielä virallisten lähteiden kautta. Muista lähteistä ladattuna lisäohjelmat voivat olla haitallisia järjestelmälle, ja täten tietoturvalle haitallisia. 5.4 Etäyhteys ja tiedostojen jako SSH-yhteys on OSMC:ssä päällä oletuksensa. Jos käyttäjä haluaa esimerkiksi ottaa PuTTYn avulla SSH-yhteyden laitteeseen. OSMC:n oletus käyttäjänimi sekä salasana ovat eri Raspberryn Pin oletuksista. PuTTYn ohje on Liitteenä 2. Käyttäjänimi pi osmc Salasana raspberry osmc FTP-palvelimen asennuksen pystyy tekemään My OSMC App Store FTP Server kautta. Kun FTP Server avautuu, tulee painaa Install ja Apply. FTP Server käyttää samaa oletus käyttäjänimeä ja salasanaa kuin SSH-yhteys. App Storesta voi myös kytkeä SSHyhteyden päälle, jos se jostain syystä ei ole oletuksena päällä. Kummatkin edellä mainituista SSH ja FTP -yhteyksistä ovat tiedonsiirtomenetelmiä, joiden avulla voidaan siirtää tiedostoja laitteelta toiselle komentotulkin kautta.
28 SMB-palvelimen saa päälle myös App Storesta, jonka avulla käyttäjä pääsee käsiksi kotiverkon jakamiin tiedostoihin. Asentaminen onnistuu App Store Samba (SMB) Server Install Apply. Kuva 10. Raspberry Pi -laite jaettuna. Kun SMB-palvelin on päällä, muut tietokoneet kotiverkossa näkevät Raspberry Pi -laitteen. Laitteeseen voi nyt viedä muita tiedostoja, kuten elokuvia ja musiikkia toisista laitteista. Laite saattaa kysyä käyttäjänimeä, sekä salasanaa, jotka ovat oletuksena osmc ja osmc. Jos haluaa esimerkiksi viedä testi.jpg nimisen kuvatiedoston näytettäväksi Raspberry Pi -laitteelle, kopioi tiedosto haluamastasi laitteesta, tulee se viedä polkua pitkin OSMC osmc Pictures. Nyt kun avaat OSMC:stä päävalikosta Pictures Pictures, kuvan pitäisi näkyä kansiossa. Jos jostain syystä kuvatiedosto ei näy, on hyvä lisätä polku OSMC:lle. Se tapahtuu päävalikosta seuraavasti, Pictures Add Pictures Browse Home Folder Pictures Add. Polkuja voidaan asettaa suoraan lähde tietokoneelle, ja täten välttää tiedostojen tuonnin Raspberry Pille. Jos haluama tietokone ei näy lähiverkossa, on hyvä tarkistaa, että muutkin laitteet ovat jaettuna lähiverkossa. 5.5 Median toisto Median toistaminen on helppoa. Jos laitteelle on tiedosto jo tallennettuna tai tuotu toiselta laitteelta, tiedosto on sen annetussa paikassa. Jos käytetään edellistä esimerkkiä, ja halutaan lukea testi.jpg, tulee mennä päävalikosta Pictures Pictures ja valita kuva, jonka
29 haluaa näytölle aukaista ja painaa Enter. Kuvilla, videoilla sekä musiikilla on omat kansionsa. Jos haluaa toistaa mediaa lisäpalveluista, täytyy ensin asentaa lisäohjelma, ja sen jälkeen mennä lisäohjelmatyypin kansioon. Jos esimerkiksi halutaan toistaa videoita YouTubesta, tulee ensiksi mennä Videos Video add-ons ja valita lisäohjelman nimi. Jos käyttäjä haluaa tuoda ulkoiselta muistilta tiedostoja, täytyy polku lisätä järjestelmään. Ensiksi kannattaa kumminkin ottaa selvää, että käyttöjärjestelmä tunnistaa USB-muistilähteen ja ilmoittaa siitä. Kun laitteen kytkennästä on tullut ilmoitus ja se on kytketty, voidaan mennä etsiä tiedostojen sijainti. Jos esimerkiksi USB-muistitikulta halutaan videotiedostoja, tulee mennä päävalikosta, Videos Files Add files Browse USB-muistitikun polku Add.
30 6 MEDIAKESKUKSEN TESTAUS Opinnäytetyössä mediakeskus testataan viidellä eri henkilöllä. Henkilöt ovat eri ikäisiä ja kummankin sukupuolen edustajia, ja heitä haastatellaan tasainen määrä. Testauksessa aloitustilanteessa laitteeseen on valmiiksi kytketty näyttö, hiiri sekä näppäimistö. Testausympäristö voi vaihdella, ja vaativimmat asennustyöt ovat rajattuna pois. Testaan henkilöt think-aloud-protokollan avulla, jonka jälkeen annan heille vapaan sanan kertoa mitä mieltä he ovat opinnäytetyöstäni. Testaan mediakeskuksen itse käymällä heuristiikan läpi, ja lopulta teen johtopäätökset testauksesta. Testauksen avulla yritän ymmärtää muita käyttäjiä ja mahdollisesti parantaa käyttäjäystävällisyyttä ja toiminnallisuutta. 6.1 Think-aloud-protokolla Think-aloud-protokollan avulla ohjaaja tarkkaillee käyttäjää laitteen kanssa. Käyttäjä saa ongelmia, jotka käyttäjän itse täytyy selvittää. Samalla kun käyttäjä ratkoo ongelmia, hän ajattelee ääneen. Ääneen ajatellut asiat kirjataan lopullisia toimenpiteitä varten. Käyttäjän täytyy ajatella ääneen kaikki mitä hän tekee, aikoo tehdä, sekä ajatukset jotka tulevat mieleen. Ohjaaja ei saa auttaa käyttäjää ongelmien ratkaisemisessa. Ongelmat ovat ratkaistu sitten kun käyttäjä päättää niin. Think-aloud-protokollan etuina ovat sen edullisuus, mukautuvaisuus sekä helppokäyttöisyys. Protokollan haittapuolia ovat sen mahdolliset väkinäiset tilanteet sekä suodatetut ajatukset. (Ilikecake 2008; Nielsen 2012; Beaton ym. 2017.) 6.2 Heuristiikka Mediakeskuksen käytettävyyttä arvioitiin Jakob Nielsenin kymmenen säännön avulla. 1. Palvelun tila Käyttöjärjestelmä näyttää tilin, jolle on kirjauduttu sisään. Tilin lisäksi, käyttäjän on mahdollista nähdä käyttöjärjestelmän aika, sekä sää. 2. Palvelun ja tosielämän vastaavuus
31 Käyttöjärjestelmä näyttää käyttäjälle kokoaika kellon ajan. Säätiedotuksien lisääminen näytölle on myös mahdollista. Päävalikon Power, josta käyttäjä voi sulkea järjestelmän on listan viimeisenä elementtinä. 3. Käyttäjän kontrolli ja vapaus Laitteen sulkeminen saattaa olla ongelmallista alkuun. Sammuta -painike on parin valikon alla päävalikossa, Power välilehden alla. Käyttäjällä on vapaus lisätä, sekä poistaa lisäohjelmia ja tiedostoja. Käyttöjärjestelmän muutokset ovat myös mahdollisia käyttäjälle, mutta muutostyöt on lähetettävä myös OSMC:lle. 4. Yhteneväisyys ja standardit Päävalikkojen tekstit ovat selkeitä ja helposti pääteltävissä. My OSMC valikko päävalikon alapuolella saattaa aiheuttaa ihmetystä, koska sekä päävalikossa ja alavalikossa on mahdollisuus säätää asetuksia ja päivittää laitteistoa. 5. Virheiden estäminen Käyttöjärjestelmä ei anna käyttäjän löytää esimerkiksi polkua, jota ei ole olemassa tai kytkeytyä siihen. Tiedostojen poistaminenkaan ei ole mahdollista, ellei käyttäjä ole harjaantuneempi käyttäjä. 6. Tunnistaminen mieluummin kuin muistaminen Käyttöjärjestelmässä ei ole paljon kuvia tai symboleja, pääosin tekstiä. My OSMC valikossa on 8 kuvaa, jotka voivat helpottaa käyttäjän muistamista. 7. Käytön joustavuus ja tehokkuus Käyttäjällä on mahdollisuus ylikellottaa käyttöjärjestelmä ja asettaa näppäimille omia tehtäviä. Käyttöjärjestelmään on myös mahdollista tehdä vaativimpiakin muutoksia. 8. Esteettinen ja minimalistinen design Käyttöjärjestelmän ulkoasu on minimaalinen ja tekstit ovat lyhyitä ja informatiivisia. Visuaalinen ilme on myös hyvin minimaalinen. Käyttäjälle on myös vapaus valita ja ladata uusia teemoja, jos oletus teema ei miellytä. 9. Virhetilanteiden tunnistaminen, ilmoittaminen ja korjaaminen
32 Virhetilanteen sattuessa, käyttäjä ei saa virheestä eriteltyä virheviestiä käyttöjärjestelmältä. Jos käyttöjärjestelmä ennakoi virhetilanteen, se estää käyttäjää tekemästä sitä. 10. Ohjeistus OSMC-nettisivuilta löytyy ohjeita käyttöjärjestelmän käyttöön. Itse käyttöjärjestelmä ei opasta käyttäjää. Uusien laitteiden liittäminen laitteeseen ilmoitetaan käyttäjälle. (Nielsen 1995; Mielonen ym. 1998). 6.3 Johtopäätökset Think-aloud-protokollan avulla selvisi, että kaikki laitteen käyttäjistä osasivat navigoida ja käyttää mediakeskusta median toistamiseen. Mediakeskuksen käynnistäminen tuotti ongelmia ja aiheutti ihmetystä, koska erillistä käynnistys-painiketta laitteessa ei ollut. Median toistamiseen muistitikulta ja laitteen päivittämiseen tarvitsee olla hieman harjaantuneempi käyttäjä, koska se ei onnistunut kaikilta. Valikko oli selvä ja jotkut testattavista olisivat halunneet eroon ylimääräisistä valikoista, joka olisi selkeyttänyt ja nopeuttanut käyttöliittymää. Think-aloud-protokollan testit löytyvät liitteestä 6. Heuristiikan avulla selvisi, että käyttöjärjestelmä sisälsi liiallisia valikoita esim. laitetta voidaan päivittää kahdesta eri paikasta, ja Add-ons valikko on monessa eri paikkaa. Turhat valikot voitaisiin kitkeä pois ja tämän myötä käyttöliittymä helpottuisi. Jos käyttöjärjestelmässä tapahtuu virheitä, tulisi käyttöjärjestelmän raportoida niistä käyttäjälle enemmän, käyttöjärjestelmä voisi myös ohjeistaa käyttäjää enemmän. OSMC-käyttöjärjestelmä on visuaalisesti selkeä ja helppo käyttää, vaikka symboleja voisi olla enemmän tekstien sijasta. Symbolit ovat usein informatiivisempiä kuin tekstit ja jäävät käyttäjän mieleen. OSMC myös antaa käyttäjälle vapauden tehdä muutoksia käyttöjärjestelmään ja olla kontrollissa.
33 7 YHTEENVETO Opinnäytetyön alussa asettamat vaatimusmäärittelyt olivat, että valmiin Raspberry Pi - laitteen tulee olla valmis toistamaan kuvia, videoita sekä musiikkia. Toistettavat tiedostot olisivat toistettavissa muistitikulta tai ulkoiselta kovalevyltä, etäyhteyden kautta tai lisäpalveluista. Halusin myös pitää työtä toteuttaessani mielessä laitteiston suoritusnopeuden, kuvan- ja äänenlaadun sekä helppokäyttöisyyden. Vaatimusmäärittelyt tulivat täytettyä muuten, paitsi lisäpalvelujen toisto Internetistä tuotti ongelmia. Lisäpalvelujen toistaminen on teoriassa mahdollista, mutta tuo työlle lisäkustannuksia ja saattaa olla laitonta. Opinnäytetyöni toistaa eri medioita sujuvasti eri lähteistä. Lähteitä ovat esimerkiksi laitteen fyysinen muisti, ulkoiset muistit, lähiverkko, sekä FTP:n kautta siirretyt mediat. Raspberry Pi -laite toistaa Internet-radioita, mutta ei (perinteinen) TV eikä radio toimineet laitteella. TV ja radio ovat kummatkin mahdollisia ja helposti toteuttavissa Raspberry Pi -laitteella, mutta ne tuovat laitteelle lisäkustannuksia. Raspberry Pi -laite on suunniteltu olemaan halpa ja tehokas, hinta-laatusuhteeltaan. Laitteen tehot ovat jokseenkin vielä tehottomat, kun niitä vertaa esim. uusiin älypuhelimiin. Mediakeskuksesta olisi saatu tehokkaampi, jos olisi käytetty eri laitevalmistajaa. Edellisiin Raspberry Pi -laitteisiin verrattuna Raspberry Pi 3 on kyllä nopeampi kuin edeltäjänsä. Itse Raspberry Pi -laite mediakeskuskäyttöön voi olla hieman hankala. Mediakeskus vaatii käyttäjältä näppäimistön käytön ja hiiren, ja tämä saattaa tehdä mediakeskus laitteen käytöstä hankalampaa kuin sen täytyisi olla. Laitteesta myös puuttuu käynnistys -painike. Mediakeskus on helppokäyttöinen ja visualisesti selkeä, ja käyttöliittymä näyttää samalle kuin kuvassa 6. Itse valmis laite näkyy kuvassa 11. kaukosäätimen kanssa, kuvasta puuttuu liitännät.
34 Kuva 11. Valmis mediakeskus. Opinnäytetyönä tehdyssä mediakeskuksen hinnassa ei ole otettu huomioon mahdollista näyttöpäätettä, näppäimistöä, hiirtä, kaukosäädintä tai tuotteiden postikuluja. Mediakeskusta varten piti hankkia myös pari eri adapteria sekä kaapelia. Mediakeskuksen hinta muodostui seuraavasti: Flirc Raspberry Pi 3 Case -kotelo 13.70 (Google 2017). Flirc USB -vastaanotin 21 (Google 2017). CanaKit Raspberry Pi 3 Complete Starter Kit -aloituspakkaus 78 (Google 2017). CanaKit Raspberry Pi 3 Complete Starter Kit -aloituspakkaus sisälsi Raspberry Pi 3 Model B -mikrotietokone 32 GB MicroSD (Class 10) -muistikortti 2.5A:n USB -virtalähde Raspberry Pi 3 -kotelo HDMI-kaapeli 2 x jäähdytyselementtiä GPIO Quick Reference Card -GPIO-viitekortti
35 Quick-start Guide -aloitusopas. Opinnäytetyötä voidaan jatkokehittää keskittymällä tietoturva-asioihin tai enemmän itse laitteen käyttöliittymään. Käyttöliittymässä kaukosäätimessä on luultavasti paljon tekemistä, tällä hetkellä mediakeskuslaite tarvitsee vähintään näppäimistön, vaikka kaukosäädin olisikin liitetty laitteeseen. Yksi kaukosäädin mahdollisuuksista olisi ohjelmoida mobiilisovellus älypuhelimelle. Laitteesta myös puuttuu käynnistys-painike. Ohjelmoimalla voidaan myös rakentaa täysin oma mediakeskuskäyttöjärjestelmä. Esimerkiksi OSMC-käyttöjärjestelmä on täysin avoimen lähdekoodin käyttöjärjestelmä, ja sitä saa kehittää edelleen, mutta kaikki muutostyöt on lähetettävä myös OSMC:lle. Uusien Raspberry Pi -mallien tullessa markkinoille työn uudistaminen voi olla viisasta, ja samalla voi verrata edellisiin malleihin. Raspberry Pi -laitteita käytetään laajalti asioiden Internetin rakentamisessa, ja mahdollisesti mediakeskuksen voisi liittää tähän paremmin ja tehdä siitä interaktiivisemman. GPIO-pinnit mahdollistavat lähes rajattomat mahdollisuudet kehittää työtä edelleen.
36 LÄHTEET 96 Boards 2017. DragonBoard 410c. Viitattu 18.2.2017. http://www.96boards.org/wp-content/uploads/2015/04/dragonboard-updatedimages-front.png Aliexpress 2017. Banana Pi M2. Viitattu 18.2.2017. https://ae01.alicdn.com/kf/htb1ck3nhvxxxxcdxfxxq6xxfxxx0/in-stock-bpi-m2-banana- Pi-M2-A31S-Quad-Core-1GB-RAM-on-board-WiFi-Open.jpg AMD 2017 Our History. Viitattu 18.2.2017. http://www.amd.com/en-us/who-we-are/corporate-information/history Android 2017. Raspberry Pi 3. Viitattu 21.2.2017. https://developer.android.com/things/hardware/raspberrypi.html Arduino AG 2017a. What is Arduino? Viitattu 18.2.2017. https://www.arduino.cc/en/guide/introduction Arduino AG 2017b. Intel Galileo Gen 2. Viitattu 18.2.2017. https://www.arduino.cc/en/uploads/arduinocertified/intelgalileogen2_front_450px.jpg ARM 2017. ARM Processor Architecture. Viitattu 3.3.2017. https://www.arm.com/products/processors/instruction-set-architectures/index.php Banana Pi 2017. What is Banana Pi? Viitattu 18.2.2017. http://www.bananapi.org/p/product.html BeagleBone.org 2017. BeagleBone. Viitattu 18.2.2017. http://beagleboard.org/bone Beaton, A.; Nicholson, S.; Halliday, N. & Thomas, K. 2017. CSCLN ATOM. Viitattu 6.3.2017. http://www.psy.gla.ac.uk/~steve/hci/cscln/trail1/lecture5.html Bluetooth 2017. How it works? Viitattu 3.3.2017. https://www.bluetooth.com/what-is-bluetoothtechnology/how-it-works CHIP 2017. CHIP Pro The Smarter Way to Build Smart Things. Viitattu 18.2.2017. https://getchip.com/pages/chippro Crowd Supply 2017. Snickerdoodle: Create Something Different. Viitattu 18.2.2017. https://www.crowdsupply.com/krtkl/snickerdoodle Debian 2017. Debian The Universal Operating System. Viitattu 3.3.2017. https://www.debian.org/ Element14 25.7.2016. Viitattu 15.2.2017. https://www.element14.com/community/servlet/jiveservlet/showimage/102-80899-15-252356/pi3+breakout+feb+29+2016.png elinux 27.11.2015. RPi General History. Viitattu 15.2.2017. http://elinux.org/rpi_general_history Friendly Elec 2017a. NanoPC-T3 64-bit Octa-Core A53 SBC. Viitattu 18.2.2017. http://www.friendlyarm.com/index.php?route=product/product&product_id=123 Friendly Elec 2017b. NanoPC-T3. Viitattu 18.2.2017. http://www.friendlyarm.com/image/cache/catalog/details/nanopc-t3-02-900x630.jpg Geeetech 2017. Arduino UNO. Viitattu 18.2.2017. http://www.geeetech.com/wiki/images/e/e6/arduinounosmd.jpg
37 Geekbuying 2017. Orange Pi Plus. Viitattu 18.2.2017. http://image1.geekbuying.com/ggo_pic/2015-03-05/20150305155838dj5v2i0.jpg GizmoSphere 2017a. About. Viitattu 18.2.2017. http://www.gizmosphere.org/about/ GizmoSphere 2017b. Like to Get Yours Hands DIrtY? Viitattu 18.2.2017. http://www.gizmosphere.org/wp-content/uploads/2014/11/4531_gizmo2_probrief_fnl.element14.pdf GizmoSphere 2014c. Gizmo 2. Viitattu 18.2.2017. http://www.gizmosphere.org/wp-content/uploads/2014/11/gizmo_2.jpg Google 2007. Google Finance. Viitattu 6.3.2017. https://www.google.ca/finance?q=cur- RENCY%3AEUR&sq=euro&sp=1&ei=_8W9WOGbFoeqjAGS4auAAQ Hackaday 2017. CHIP Pro. Viitattu 18.2.2017. https://hackadaycom.files.wordpress.com/2016/10/chif.png?w=800 HDMI 2017. FAQ. Viitattu 3.3.2017. http://www.hdmi.org/learningcenter/faq.aspx Intel 2017a. Intel Galileo Gen 2 Development Board. Viitattu 18.2.2017. http://www.intel.com/content/dam/support/us/en/documents/galileo/sb/intelgalileogen2prodbrief_330736_003.pdf Intel 2017b. When to Use the Intel Galileo Board. Viitattu 18.2.2017. https://software.intel.com/en-us/articles/when-to-use-the-intel-galileo-board Large, J. 31.8.2016. LibreELEC config menu. John Large. Viitattu 21.4.2017. https://www.johnlarge.co.uk/2016/08/31/migrating-openelec-libreelec-kodi/screenshot016/ LibreELEC 2017. About. Viitattu 21.2.2017. https://libreelec.tv/about/ Lifewire 30.8.2016. What is Ethernet? Viitattu 3.3.2017. https://www.lifewire.com/what-is-ethernet-3426740 LinkSprite 2017a. LinkSprite pcduino3 Nano. Viitattu 18.2.2017. http://www.linksprite.com/linksprite-pcduino3-nano/ LinkSprite 2017b. LinkSprite pcduino3 Nano. Viitattu 18.2.2017. http://www.pcduino.com/wpcontent/uploads/2014/07/pcd-3nano-3.jpg Linux 2017. What is Linux? Viitattu 3.3.2017. https://www.linux.com/what-is-linux Liquidware 2017. PandaBoard. Viitattu 18.2.2017. http://www.liquidware.com/system/0000/3724/pandaboard_angle_2.jpg Mad-max 5.3.2013. Confluence Composite Edition. Viitattu 21.4.20177. http://forum.xbian.org/thread-576.html Makersify 20.6.2016. The History of The Raspberry Pi. Viitattu 15.2.2017. https://makersify.com/blogs/makersify-blog/the-history-of-the-raspberry-pi Mathews, L. 6.6.2016. 70+ Raspberry Pi alternatives in one convenient list. Liliputing. Viitattu 6.3.2017. https://liliputing.com/2016/06/70-raspberry-pi-alternatives-one-convenient-list.html McGrath, M. 2016. Raspberry Pi 3. Britannia: The Easy Steps Limited. Microsoft 2017a. Learn About Windows 10 IoT Core. Viitattu 21.2.2017. https://developer.microsoft.com/en-us/windows/iot/explore/iotcore Microsoft 2017b. Downloads and Tools. Viitattu 21.2.2017. https://developer.microsoft.com/enus/windows/iot/downloads.htm
38 Microsoft 2017c. Windows 10 IoT Core. Viitattu 21.2.2017. https://developer.microsoft.com/enus/windows/iot Mielonen, S. & Hintikka, K. 1998. Web-käytettävyys: Liite A: Heuristinen arviointilista. Viitattu 6.3.2017. http://www.uiah.fi/mediastudio/survey4/liitea1.html MIPI Alliance 2017a. Camera Interface Specifications. Viitattu 3.3.2017. http://mipi.org/specifications/camera-interface MIPI Alliance 2017b. Display Interface Specifications. Viitattu 3.3.2017. http://mipi.org/specifications/display-interface Nielsen, J. 1.1.1995. 10 Usability Heuristics for User Interface Design. Viitattu 6.3.2017. https://www.nngroup.com/articles/ten-usability-heuristics/ Nielsen, J. 16.1.2012. Thinking Aloud: The #1 Usability Tool. Viitattu 6.3.2017. https://www.nngroup.com/articles/thinking-aloud-the-1-usability-tool/ NVIDIA 2017. What is GPU-Accelerated Computing? Viitattu 3.3.2017. http://www.nvidia.ca/object/what-is-gpu-computing.html ODROID 2017a. ODROID-C2. Viitattu 18.2.2017. http://www.hardkernel.com/main/products/prdt_info.php ODROID 2017b. ODROID-C2. Viitattu 18.2.2017. http://www.hardkernel.com/main/_files/prdt/2016/201602/c2boardrevision2.jpg Orange Pi 2017. What s Orange Pi Plus? Viitattu 18.2.2017. http://www.orangepi.org/ OSMC 2017a. OSMC. Viitattu 21.2.2017. https://osmc.tv/ OSMC 2017b. About. Viitattu 21.2.2017. https://osmc.tv/about/ OSMC 5.2.2017. Kodi Krypton for OSMC is now available. Viitattu 21.4.2017. https://osmc.tv/2017/02/kodi-krypton-for-osmc-is-now-available/ Pandaboard.org 2017. About Us. Viitattu 18.2.2017. http://pandaboard.org/content/about-us PC Magazine 2017. SATA Definition. Viitattu 3.3.2017. http://www.pcmag.com/encyclopedia/term/50811/sata Plex 2017. Plex App Features. Viitattu 24.2.2017. https://www.plex.tv/features/ Postimage.org 2017. Raspberry Pi A. Viitattu 3.3.2017. http://s20.postimg.org/5g7jmvjwt/raspi_model_a.jpg Pounder, L. 15.3.2016. Raspberry Pi 3 review. Techradar. Viitattu 15.2.2017. http://www.techradar.com/reviews/pc-mac/pc-mac-desktops/raspberry-pi-3-1316838/review Qualcomm 2017. DragonBoard 410c. Viitattu 18.2.2017. https://developer.qualcomm.com/hardware/dragonboard-410c Raspberry Pi Foundation 2017a. About Us. Viitattu 15.2.2017. https://www.raspberrypi.org/about/ Raspberry Pi Foundation 2017b. Raspberry Pi 3 Model B. Viitattu 15.2.2017. https://www.raspberrypi.org/products/raspberry-pi-3-model-b/ Raspberry Pi Foundation 2017c. Downloads. Viitattu 15.2.2017. https://www.raspberrypi.org/downloads/ Raspberry Pi Foundation 2017d. FAQ. Viitattu 15.2.2017. https://www.raspberrypi.org/help/faqs
39 Raspberry Pi Foundation 2017e. Two Million! Viitattu 15.2.2017. https://www.raspberrypi.org/blog/two-million/ Raspberry Pi Foundation 2017f. NOOBS. Viitattu 20.2.2017. https://www.raspberrypi.org/downloads/noobs/ Raspberry Pi Foundation 2017g. Introducing NOOBS. Viitattu 20.2.2017. https://www.raspberrypi.org/blog/introducing-noobs/ Raspberry Pi Foundation 2017h. Raspbian. Viitattu 20.2.2017. https://www.raspberrypi.org/downloads/raspbian/ Raspberry Pi Foundation 2017i. Introducing Pixel. Viitattu 20.2.2017. https://www.raspberrypi.org/blog/introducing-pixel/ Raspberry Pi Foundation 2017j. Raspberry Pi A+. Viitattu 3.3.2017. https://www.raspberrypi.org/products/model-a-plus/ Raspberry Pi Foundation 2017k. Raspberry Pi B+. Viitattu 3.3.2017. https://www.raspberrypi.org/products/model-b-plus/ Raspberry Pi Foundation 2017l. Raspberry Pi 2 Model B. Viitattu 3.3.2017. https://www.raspberrypi.org/products/raspberry-pi-2-model-b/ Raspberry Pi Foundation 2017m. Raspberry Pi Zero. Viitattu 3.3.2017. https://www.raspberrypi.org/products/pi-zero/ Raspberry Pi Foundation 2017n. GPIO: Raspberry Pi Models A and B Raspberry Pi Documentation. Viitattu 3.3.2017. https://www.raspberrypi.org/documentation/usage/gpio/ Raspberry Pi Foundation 2017o. NOOBS. Viitattu 21.4.2017. https://www.raspberrypi.org/documentation/installation/noobs.md Raspbian 2017. Viitattu 15.2.2017. https://www.raspbian.org/ RasPlex 2017a. A Plex Client for the Raspberry Pi computer. Viitattu 24.2.2017. http://www.rasplex.com/ Rasplex 2017b. Why Rasplex. Viitattu 24.2.2017. http://www.rasplex.com/about/why-rasplex.html Rouse, M. 2009. What is disk image? WhatIs.com. Viitattu 3.4.2017. http://whatis.techtarget.com/definition/disk-image SD Association 2017. FAQ. Viitattu 3.3.2017. https://www.sdcard.org/join/faq/index.html Shah, A. 1.3.2016. The 5 things that would have made Raspberry Pi 3 better. PCWorld. Viitattu 20.2.2017. http://www.pcworld.com/article/3039904/the-5-things-that-would-have-made-raspberry-pi-3-better.html Shyamsundar, T. 6.9.2016. Install Windows 10 IoT on Raspberry Pi 3. Microsoft. Viitattu 21.4.2017. https://blogs.msdn.microsoft.com/teju_shyamsundar/2016/09/06/windows10iotraspberrypi3/ Sparkfun 2017. Raspberry Pi B. Viitattu 3.3.2017. https://cdn.sparkfun.com//assets/parts/7/4/9/7/11546-04.jpg Squarespace 2017. Snickerdoodle. Viitattu 18.2.2017. https://static1.squarespace.com/static/55557fa8e4b0cf3d9840408d/t/56311738e4b068bc8e8f38 ec/1446057793505/
40 StackExchange 2017. Raspberry Pi. Viitattu 15.2.2017. http://raspberrypi.stackexchange.com/questions/51610/raspberry-pi-gpio-not-working Texas Instruments 2017. BeagleBone Black. Viitattu 18.2.2017. http://www.ti.com/diagrams/med_beaglebk_board_sideways.jpg The MagPi Magazine 2016. Running Android on a Raspberry Pi 3. Viitattu 21.2.2017. https://www.raspberrypi.org/magpi/android-raspberry-pi/ The Open Group 2015. What is UNIX? Viitattu 3.3.2017. http://www.unix.org/what_is_unix.html Trulock, V. 2008. Ilikecake. Viitattu 6.3.2017. http://hci.ilikecake.ie/eval_thinkaloud.htm TweakTown 2017. Arduino 101. Viitattu 18.2.2017. http://imagescdn.tweaktown.com/content/7/7/7706_05_intel-curie-based-arduino-101-programmable-microcontroller-review.jpg Ubuntu 2017. Get Ubuntu. Viitattu 3.3.2017. https://www.ubuntu.com/download UDOO 2017a. DISCOVER UDOOLAND. Viitattu 18.2.2017. http://www.udoo.org/discover/ UDOO 2017b. UDOO Quad. Viitattu 18.2.2017. http://www.udoo.org/wp-content/uploads/2015/04/embedded_computers.jpg Webopedia 2017a. CPU Central Processing Unit. Viitattu 3.3.2017. http://www.webopedia.com/term/c/cpu.html Webopedia 2017b. RAM random access memory. Viitattu 3.3.2017. http://www.webopedia.com/term/r/ram.html Raspberry Pi 2017a. Wikipedia. Viitattu 18.2.2017. https://en.wikipedia.org/wiki/raspberry_pi ARM Architecture 2017b. Wikipedia. Viitattu 3.3.2017. https://en.wikipedia.org/wiki/arm_architecture Digital audio 2017c. Wikipedia. Viitattu 3.3.2017. https://en.wikipedia.org/wiki/digital_audio Central processing unit 2017d. Wikipedia. Viitattu 3.3.2017. https://en.wikipedia.org/wiki/central_processing_unit Ethernet 2017e. Wikipedia. Viitattu 3.3.2017. https://en.wikipedia.org/wiki/ethernet IEEE 802.3 2017f. Wikipedia. Viitattu 3.3.2017. https://en.wikipedia.org/wiki/ieee_802.3 High-definition video 2017g. Wikipedia. Viitattu 3.3.2017. https://en.wikipedia.org/wiki/high-definition_video Infrared 2017h. Wikipedia. Viitattu 3.3.2017. https://en.wikipedia.org/wiki/infrared Micro 2017i. Wikipedia. Viitattu 3.3.2017. https://en.wikipedia.org/wiki/micro MultiMediaCard 2017j. Wikipedia. Viitattu 3.3.2017. https://en.wikipedia.org/wiki/multimediacard Random-access memory 2017k. Wikipedia. Viitattu 3.3.2017. https://en.wikipedia.org/wiki/random-access_memory Wireless LAN 2017l. Wikipedia. Viitattu 3.3.2017. https://en.wikipedia.org/wiki/wireless_lan IEEE 802.11 2017m. Wikipedia. Viitattu 3.3.2017. https://en.wikipedia.org/wiki/ieee_802.11
41 Wilson, R. 8.3.2016. Raspberry Pi grows up and looks to the future. ElectronicsWeekly.com. Viitattu 20.2.2017. http://www.electronicsweekly.com/blogs/distribution-world/raspberry-pi-growsup-and-looks-to-the-future-2016-03/ XBian. 2017. What is XBian? Viitattu 24.2.2017. http://www.xbian.org/what-is-xbian/
Liite 1 (1) Raspberry Pi:n eri mallit Kuva 1. Raspberry Pi A (Postimage.org 2017). Kuva 2. Raspberry Pi A+ (Raspberry Pi Foundation 2017j).
Liite 1 (2) Kuva 3. Raspberry Pi B (Sparkfun 2017). Kuva. 4. Raspberry Pi B+ (Raspberry Pi Foundation 2017k).
Liite 1 (3) Kuva 5. Raspberry Pi 2, Model B (Raspberry Pi Foundation 2017l). Kuva 6. Raspberry Pi 3, Model B (Raspberry Pi Foundation 2017b).
Liite 1 (4) Kuva 7. Raspberry Pi Zero (Raspberry Pi Foundation 2017m).
Liite 2 (1) PuTTY ohje Putty on ilmainen asiakasohjelmisto, joka on ladattavissa osoitteesta http://www.putty.org. PuTTYn avulla käyttäjä voi ottaa SSH-yhteyden laitteeseen ja sitä ei tarvitse erikseen asentaa. Kuva 1. PuTTYn aloitusnäkymä Kuvasta 1. näkee PuTTYn aloitusnäkymän, josta voi yhdistää haluamaansa laitteeseen. Yhdistettävän laitteen IP-osoite laitetaan Host Name (or IP address) kenttään ja SSHyhteyden oletus portti on 22. Tiedot on helppo tallentaa ohjelman muistiin kirjoittamalla nimi Saved Sessions -kenttään ja painamalla Save. Tulevilla kerroilla nimi näkyy listassa ja on helppo ladata luettelosta, painamalla Load. Jos käyttäjä haluaa yhdistyä laitteeseen ilman näyttöä, on hyvä käydä aktivoimassa X11 forwarding päälle. Se löytyy Connection SSH X11 alapuolelta.
Liite 2 (2) Kuva 2. X11 Forwarding
Liite 3 (1) Käytännölliset komennot Raspberry Pi -laitteella cd ls -l mkdir [nimi] uname -r scrot vaihtaa hakemistoa. listaa kaikki tiedostot hakemistossa, ja niiden tiedot ja oikeudet. luo uuden hakemiston. näyttää kernel version. luo kuvankaappauksen. scrot -d [aika sekunteina] luo kuvankaappauksen ajastimella. scp user@10.0.0.0:/tiedosto.txt kopioi tiedoston SSH:n avulla. ftp (toiselle riville) kopio tiedoston FTP:n avulla. open ftp://user.password@hostname ping testaa kahden laitteen välistä yhteyttä tietoverkon sisällä. ifconfig tarkastaa langattoman yhteyden tilan iwconfig tarkastaa langattoman adapterin tilan. iwlist wlan0 scan free hostname -I lsusb apt-get update: apt-get upgrade clear date find / -name tiedosto.txt nano tiedosto.txt poweroff tulostaa kaikki kantoalueen langattomat yhteydet. näyttää vapaana olevan muistin määrän. näyttää laitteen IP osoitteen. listaa USB-laitteet, jotka ovat liitetty laitteeseen. synkronoi järjestelmän pakettilistan. päivittää kaikki asennetut ohjelmistopaketit. tyhjentää terminaalin komennoista. tulostaa näytölle tämän hetkisen ajan. etsii järjestelmästä tiedostoa. avaa tiedoston Linuxin tekstieditorissa. sammuttaa laitteen.
Liite 3 (2) raspi-config reboot shutdown -h now shutdown -h [aika] startx avaa konfigurointi asetukset. aukaisee järjestelmän uudestaan. sammuttaa laitteen heti. sammuttaa laitteen haluttuun kellonaikaan. aukaisee graafisen käyttöliittymän.
Liite 4 (1) Kilpailevat tuotteet Arduino UNO ja 101 Arduino on Ivrea Interaction Design Instituten kehittämä avoimen lähdekoodin mikrotietokone, jolle on helppo rakentaa ja ohjelmoida projekteja. Arduinolle on helppo kertoa, haluatko lukea syötettäviä tietoja tai tulostettavia tietoja, ja mitä haluat informaatiolla tehdä. Se on suunniteltu opiskelijoille, joilla ei ole aikaisempaa osaamista ohjelmoinnin tai elektroniikan kanssa. Arduino on käyttäjäystävällinen, joka pyörii helposti Linux:lla, Windowsilla ja Macillä. Arduinosta käytetään myös Genuino nimeä Yhdysvaltojen ulkopuolella. (Arduino AG 2017a.) Kuva 1. Arduino UNO (Geeetech 2017). Kuva 2. Arduino 101 (TweakTown 2017).
Liite 4 (2) Gizmo 2 Gizmo on AMD:n luoma mikrotietokone. Advanced Micro Devices eli AMD on kokenut grafiikkakorttien, emolevyjen ja prosessorien tekijä. Gizmo perustuu avoimeen lähdekoodiin. Gizmo 2 tulee esiladatun TimeSys Linux:n kanssa. Gizmo 2 tukee myös käyttöjärjestelmiä kuten Minoca, Linux, RTOS ja Windows. Gizmo 2 sisältää kilpailijoihin verrattuna paljon tehokkaamman grafiikkasuorittimen, mikä tekee siitä loistavan esimerkiksi IP-TV:n tai pelisysteemin rakentamiseen. (AMD 2017; GizmoSphere 2017ab.) Kuva 3. Gizmo 2 (GizmoSphere 2014c). Snickerdoodle Snickerdoodle on krktl valmistama mikrotietokone. Snickerdoodle tähtää olemaan Raspberry Pitä muokattavampi robottien rakentamisessa. Krktl piti joukkorahoituksen, jonka myötä Snickerdoodlejä alettiin valmistaa. Snickerdoodlet ovat tehty sitä varten mihin käyttäjä jäi Raspberry Pi:n, Arduinon tai BeagleBonen rakentamisen jälkeen. Se antaa avoimemmat mahdollisuudet olemaan innovaatioisempi laitteen kanssa. Käyttöjärjestelmiä, jotka ovat tuettuja Snickerdoodlella ovat Ubuntu Linux, Ros ja FreeRTOS. (Crowd Supply 2017.)
Liite 4 (3) Kuva 4. Snickerdoodle (Squarespace 2017). Orange Pi Plus Orange Pi on avoimen lähdekoodin mikrotietokone. Tuettuja käyttöjärjestelmiä ovat Android, Ubuntu, Debian ja Raspberry Pin imaget. Käyttötarkoitus on luoda jotain hauskaa ja simppeliä. Orange Pi on Xunlong Software CO.:n kehittämä. (Orange Pi 2016.) Kuva 5. Orange Pi Plus (Geekbuying 2017). Banana Pi M2 Banana Pi M2 on mikrotietokone, jonka tavoitteena on olla halpa, pieni ja muunneltavissa. Banana Pi on haarautunut Raspberry Pista, sen tavoitteena on luoda saman tyyppinen laite kuin Raspberry Pi, mutta eri komponenteista. (Banana Pi 2017.)
Liite 4 (4) Kuva 6. Banana Pi M2 (Aliexpress 2017). BeagleBone Black BeagleBone Black Wireless on tehokas avoimen lähdekoodin mikrotietokone. Se tukee Android ja Linux -käyttöjärjestelmiä. BeagleBonen tavoitteena on olla kooltaan pieni, tehokas ja edullinen. BeagleBone on monen yrityksen rahoittama, kuten Yhdysvaltalaisen Texas Instrumentsin. The BeagleBone Foundation ylläpitää kommunikointia ihmisten välillä ja ajaa avoimen lähdekoodin sulautettujen järjestelmien opettamista. Mikrotietokoneet pidetään edullisina, ilman tuulettimia ja ylimääräistä ääntä. (BeagleBone.org 2017.) Kuva 7. BeagleBone Black Wireless (Texas Instruments 2017). LinkSprite pcduino3 Nano
Liite 4 (5) LinSprite pcduino 3 Nano on tehokas ja edullinen mikrotietokone. Tuettuja käyttöjärjestelmiä ovat Ubuntu, sekä Android. LinkSpriten tavoitteena on kotiautomaatio ja terveydenhuolto standardin mukaiset laitteet ja ohjelmistot. (LinkSprite 2017a.) Kuva 8. LinkSprite pcduino3 Nano (LinkSprite 2017b). Intel Galileo Gen 2 Intel Galileo Gen 2 on Intelin luoma mikrotietokone. Se on loistava opiskelijoille, yhteisön jäsenille sekä ammattilaisille. Kuten monet muista mikrotietokoneista, tämä perustuu myös avoimeen lähdekoodiin. Intel Galileo Gen 2 on ideaali kodin automaatiosointiin kuten IoT projekteihin. Se antaa hyvin laajat mahdollisuudet kehittää sitä, ja se on hintalaatu suhteeltaan hyvä. Laite pyörii Linux käyttöjärjestelmällä. (Intel 2017ab.) Kuva 9. Intel Galileo Gen 2 (Arduino AG 2017b).
Liite 4 (6) ODROID-C2 ODROID-C2 on mikrotietokone, joka on hyvä Internetin selaamiseen, kotiteatterin rakentamiseen, pelaamiseen tai toimistotyöhön. Laitetta on harrastusmielessä kodin automaatioon ja muuhun harrastusmielessä. Laite tukee Ubuntu, Android, ARCHLinux, Debian ja monia muita avoimen lähdekoodin käyttöjärjestelmiä. (ODROID 2017a.) Kuva 10. ODROID-C2 (ODROID 2017b). NanoPC-T3 NanoPC-T3 on suunniteltu ammattilaisten sekä yrityksien käyttöön. Se tukee Android, Debian, Kali, Ubuntu sekä Ubuntu Core -käyttöjärjestelmiä. Tämä avoimeen lähdekoodiin perustuva laite on täydellinen ammattikäyttöön. (Friendly Elec 2017a.) Kuva 11. NanoPC-T3 (Friendly Elec 2017b). UDOO Quad
Liite 4 (7) UDOO on Arduino-pohjainen mikrotietokone. Käyttöjärjestelminä toimivat Android ja Linux. Se on kehitetty harrastajille energiatehokkaaksi ja hiljaiseksi joka päiväiseen käyttöön. (UDOO 2017a.) Kuva 12. UDOO Quad (UDOO 2017b). Chip Pro Chip Pro on avoimen lähdekoodin mikrotietokone. Se on erittäin edullinen ja optimoitu erittäin nopeaksi. Chip Pro on kehitetty Mainline Linux:n ympärille, ja pienen koon takia se on käytettävissä kaikkialla. Chipsters, AW, Nanya Toshiba, Realtek ja Sunxi ovat mahdollistaneet Chip Pron kehityksen ja tuottamisen. (CHIP 2017.) Kuva 13. Chip Pro (Hackaday 2017).
Liite 4 (8) PandaBoard PandaBoard on yhteisö, joka on valmistanut PandaBoardin edulliseksi ja avoimeen lähdekoodiin perustuvaksi. PandaBoard pyörii Linux käyttöjärjestelmällä. (Pandaboard.org 2017.) Kuva 14. PandaBoard (Liquidware 2017). Dragonboard 410c Dragonboard on mikrotietokone, joka on Qualcommin kehittämä. Se on suunniteltu IoT:n, robottien ja kameroiden rakentamiseen, kodin automatisointiin, sekä monen muun laitteen rakentamiseen. Laite tukee Android, Debian, sekä Windows 10 IoT Core-käyttöjärjestelmiä. (Qualcomm 2017.) Kuva 15. Dragonboard 410c (96 Boards 2017).
Liite 5 (1) Käyttöjärjestelmän asentaminen Muistikortin alustaminen Muistikortin liitettyä tietokoneeseen, aloitin muistikortin alustamisen. Muistikortin alustamiseen käytin SDFormatter v4.0 ohjelmaa. Kuva 1. SDFormatter aloitusnäkymä. Aloitusnäkymästä tarkistin, että Drive kohdassa on oikea tuloasema. Jos muistikortti ei näy kyseisessä paikassa, tilan voi päivittää painamalla Refresh painiketta. Seuravaaksi tulee painaa Option painiketta. Kuva 2. SDFormatter Option painikkeen säädökset. Option painiketta painamalla, avautuu kuvan 19. osoittama kuva. Format type kohtaan valitaan Full (Erase), tämä valinta poistaa kaikki muistikortilla olevat tiedostot ja alustaa muistikortin täysin. Format Size Adjustment kohtaan voidaan laittaa OFF. Asetuksien
Liite 5 (2) jälkeen voi painaa OK. OK painikkeen jälkeen palaudutaan Kuvan 18. osoittamaan tilaan. Seuraavaksi voidaan painaa Format painiketta. Kuva 3. SDFormatter alustaminen käynnissä. Format painike aloittaa muistikortin alustamisen. Jos haluat keskeyttää prosessin, tulee painaa Cancel. Kuva 4. SDFormatter on valmis alustamisen kanssa. Kun alustaminen on valmis, näytölle ilmestyy kuvan 21. osoittama kuva. Tästä kohdassa voidaan painaa OK ja kuvan 18. osoittamasta ikkunasta Exit. NOOBS:n ja Raspbian:n asentaminen NOOBS:n ja Raspbian:n asennus prosessi on samanlainen. Asentamiseen tulee käyttää Imagen poltto-ohjelmaa. Itse käytin opinnäytetyössäni Win32 Disk Imager nimistä ohjelmaa. Jos haluat asentaa laitteen headless käyttötarkoitukseen, katso Liite 4.
Liite 5 (3) Kuva 5. Win32 Disk Imager aloitusnäkymä. Ohjelman käynnistyttyä avautuu kuvan 22. osoittama kuva. Seuraavaksi tulee etsiä poltettava image tiedostoista. Hakeminen onnistuu painamalla sinistä kansio kuvaketta. Tiedoston löydyttyä, on hyvä tarkistaa, että Device kohdan alapuolella on oikea muistikortin tai USB muistitikun asema. Kun laite on valmis kirjoitettavaksi, tulee painaa Write nappulaa. Kuva 6. Win32 Disk Imager varoitusteksti. Write nappulan jälkeen ilmestyy kuvan 23. osoittama varoitus. Varoitukseen voidaan vastata Yes. Laitteelle kirjoittaminen on valmis, kun Progress kohta menee 100 prosenttiin. Kuva 7. Win32 Disk Imager on valmis.
Liite 5 (4) Kirjoittamisen jälkeen, voidaan painaa kuvan 24. osoittamasta ikkunasta OK, ja sen jälkeen aloitusnäkymästä Exit. MicroSD -kortin laitteeseen liittämisen jälkeen, NOOBS -käyttöjärjestelmä kysyy, mitkä käyttöjärjestelmät laitteeseen asennetaan. Jos laite ei ole yhdistettynä Internettiin NOOBS voi lataa vain Raspbian -käyttöjärjestelmän laitteelle ja näyttää vain sen ohjelmaluettelossa. Heti kun laite on kytketty Internettiin, joko Ethernet yhteyden tai Langattoman verkon avulla, NOOBS löytää muut käyttöjärjestelmät ohjelmaluetteloon ladattaviksi. Langattomaan verkkoon voidaan yhdistyä Wifi Networks (w) välilehdeltä ja valitsemalla verkon nimen mihin käyttäjä haluaa yhdistyä. Langaton verkko kysyy tämän jälkeen salasanaa, jos sellainen on asetettuna langattomaan verkkoon. Kun käyttäjän haluama käyttöjärjestelmä on valittu, tulee painaa Install (i) välilehteä ja sen luomaan varoitusviestiin Yes. Käyttöjärjestelmän asennuksen jälkeen painetaan OK. Suoraan MicroSD -kortille ladattu Raspbian -käyttöjärjestelmä ei tätä kysy ja vie käyttäjän suoraan työpöytä näkymään. Windows 10 IoT Coren asentaminen Windows 10 IoT Coren asentaminen on erilainen edelliseen asennukseen verrattuna. Windows 10 IoT Core tulee oman asennusohjelma kanssa.
Liite 5 (5) Kuva 8. Windows 10 IoT Coren aloitusnäkymä. Windows 10 IoT Coren aloitusnäkymässä valitaan ensiksi laitteen malli, asennettava käyttöjärjestelmä, asema jossa laite on, sekä laitteen tuleva nimi ja salasana kuvan 25. osoittamalla tavalla. Kun oikeat tiedot ovat valittu, tulee hyväksyä käyttöjärjestelmän käyttöehdot ja painamalla Download and install.
Liite 5 (6) Kuva 9. Windows 10 IoT Coren lataaminen alkaa. Download and install painikkeen jälkeen, ohjelma lataa käyttöjärjestelmän tietokoneellesi kuvan 26. osoittamalla tavalla. Kuva 10. Windows 10 IoT Coren varoitusnäkymä. Käyttöjärjestelmän ladattua, kuvan 27. osoittama varoitusnäkymä näkyy näytölläsi, ennen kun ohjelma alkaa kirjoittamaan käyttöjärjestelmää muistikortille. Tähän voidaan vastata Continue ja ohjelma palaa kuvan 26. osoittamaan näkymään.
Liite 5 (7) Kuva 11. Windows 10 IoT Coren asennus on valmis. Kun ohjelman kirjoittaminen on valmis, näytölle vaihtuu kuvan 28. osoittama näkymä. Ohjelmasta voidaan nyt turvallisesti poistua. Kun muistikortti liitetään Raspberry Pi -laitteeseen, ohjelma kysyy käyttäjältä käyttöjärjestelmän kieltä. Jos käyttäjä ei valitse kieltä, käyttöjärjestelmä valitsee kielen automaattisesti, oletuksena on tällöin Englanti. LibreELEC:n asentaminen LibreELEC käyttää omaa ohjelmaa käyttöjärjestelmän asentamiseen.
Liite 5 (8) Kuva 12. LibreELEC aloitusnäkymä. LibreELEC avautuu kuvan 29. osoittamaan aloitusnäkymään. Aloitusnäkymä on numeroitu ja ensiksi valitaan laite ja mikä versio siihen halutaan asentaa. Seuraavaksi kohdassa 2. ladataan käyttöjärjestelmä tietokoneelle tai vaihtoehtoisesti valitaan se tiedostosta. Kohdassa 3. valitaan asema, jossa USB -muistitikku tai muistikortti on. Viimeisessä kohdassa 4. painetaan Write. Kuva 13. LibreELEC varoitusnäkymä. Ennen kuin LibreELEC alkaa kirjoittamaan käyttöjärjestelmää laitteelle, tulee näytölle kuvan 30. osoittama varoitusnäkymä. Varoitusnäkymään voidaan vastata painamalla Yes.
Liite 5 (9) Kun kuvan 29. kohta 4. on valmis, on käyttöjärjestelmä asennettuna laitteelle ja voidaan poistua painamalla Close. Kun microsd -kortti on liitetty Raspberry Pi -laitteeseen, näytölle ilmestyy asennusikkuna. Asennusikkunan ensimmäiseen vaiheeseen tulee painaa Next, jonka jälkeen käyttöjärjestelmä kysyy nimeä laitteelle. Kun nimi on valittu, tulee painaa Next. Seuraavaksi laitteen voi yhdistää langattomaan verkkoon, jos laite ei ole vielä yhdistettynä Internettiin. Yhdistäminen onnistuu klikkaamalla langattoman verkon nimeä, painamalla Connect ja kirjoittamalla langattoman verkon salasanan, jos sellainen on langattomalle verkolle määritetty. Verkon määrityksen jälkeen tulee painaa Next. Seuraavassa vaiheessa käyttöjärjestelmä kysyy, haluaako käyttäjä käyttää SSH tai Samba etäyhteys mahdollisuuksia, valintojen jälkeen tulee painaa Next. Asennus on nyt valmis, viimeiseen vaiheeseen tulee valita Next. XBian:n asentaminen XBian käyttää omaa ohjelmaa käyttöjärjestelmän asentamiseen. Kuva 14. XBian aloitusnäkymä. XBian:n aloitusnäkymässä valitaan asennettavan laitteen malli kuvan 31. osoittamalla tavalla ja painamalla OK.
Liite 5 (10) Kuva 15. XBian valitse versio ja asema. Mallin valittua, avautuu kuvan 32. osoittama näkymä. Näkymässä valitaan versio, sekä asema jossa asennettava muistikortti sijaitsee. Kun valinnat ovat tehty, voidaan painaa Install. Kuva 16. XBian kysyy haluatko ladata käyttöjärjestelmän. Ennen kuin asennus alkaa, XBian kysyy, haluatko ladata käyttöjärjestelmän tietokoneelle, jos käyttöjärjestelmä ei vielä sijaitse koneella. Seuraavaksi asennus alkaa ja kun asennus on valmis, voit poistua ohjelmasta. Kun Raspberry Pi -laitteeseen liitetään microsd -kortti, laitteeseen tulee samanlainen näkymä kuin NOOBS:a asentaessa, paitsi Rasbpian -käyttöjärjestelmän tilalla on nyt XBian. XBian:n asentamiseksi, käyttäjän tulee valita käyttöjärjestelmä ohjelmaluettelosta, valita Install (i) välilehti, sekä vastata varoitusviestiin Yes. OSMC:n asennus OSMC käyttää omaa ohjelmaa käyttöjärjestelmän asentamiseen.
Liite 5 (11) Kuva 17. OSMC aloitusnäkymä. OSMC avattua, tulee kuvan 34. osoittama näkymä. Näkymästä valitaan käyttöjärjestelmän kieli, sekä malli, johon käyttöjärjestelmä tulee käytettäväksi. Seuraavaksi painetaan oikealle osoittavaa nuolta. Kuva 18. OSMC version valinta.
Liite 5 (12) Seuraavassa OSMC:n näkymässä valitaan käyttöjärjestelmän versio, kuvan 35. osoittamalla tavalla, kun vaihe on valmis, painetaan oikealle osoittavaa nuolta. Kuva 19. OSMC muistilaitteen valinta. OSMC kysyy seuraavaksi mille muistilaitteelle käyttöjärjestelmä kirjoitetaan, kuvan 36. osoittamalla tavalla. Valitse on an SD card ja oikealle osoittavaa nuolta.