8 sätt att spara ström i dina Raspberry Pi-projekt

Även om Raspberry Pi är en mycket strömsnål dator, finns det specifika scenarier där du kanske vill köra strömförbrukningen ännu lägre. En av dessa är om du använder en powerbank eller en avbrottsfri strömförsörjning (UPS) för att leverera el till din Raspberry Pi. Minskad strömförbrukning kan också vara användbart om du driver ett projekt som alltid är igång och du behöver hålla din energiräkning så låg som möjlig.

Förstå Raspberry Pi: s strömförbrukning

Tack vare sin ARM-baserade arkitektur är Raspberry Pi en enhet med mycket låg effekt. Raspberry Pi 4 använder 2,7W när den är inaktiv, enligt tester av Jeff Geerling. I jämförelse kommer den mest effektiva x86-datorn att förbruka 10W till 25W, betydligt mer än vad Raspberry Pi använder under 400% CPU-belastning, 6,4W.

Allt detta tjänar till att driva hem poängen att Raspberry Pi redan inte gör en betydande inverkan på din energiräkning, åtminstone jämfört med dina andra prylar och enheter. Så att ytterligare minska strömförbrukningen på en Raspberry Pi kan vara ett slöseri med tid och ansträngning om ditt projekt inte kräver det.

Men om energieffektivitet är avgörande för ditt projekt, ner till sista milliwatten, kommer tipsen som beskrivs nedan att vara till hjälp för dig.

1. Kör en huvudlös installation

En huvudlös installation är ett vanligt sätt att köra en Raspberry Pi, och det innebär att använda Pi utan tangentbord, mus eller skärm ansluten. Eftersom inte alla projekt kräver en skärm eller någon av dessa, är en huvudlös installation ett bra sätt att minska strömförbrukningen för din Raspberry Pi-installation.

Allt du behöver är en separat dator och en internetanslutning (antingen via Wi-Fi eller Ethernet). En gång SSH är aktiverat på din Raspberry Pi och båda datorerna är anslutna till samma nätverk är du bra att gå. Du kan sedan använda en kommandoradsterminal eller en SSH-klient som PuTTY på din andra dator för att utfärda fjärrkommandon till Pi. VNC är ett annat alternativ om du föredrar att arbeta med ett grafiskt användargränssnitt (GUI)

2. Ta bort onödiga kringutrustning

Du behöver inte köra din Raspberry Pi huvudlös hela tiden. Att helt enkelt koppla bort kringutrustning när de inte behövs kommer att minska strömförbrukningen. Tangentbord, möss och lagringsenheter drar alla ström, även när de inte används.

Trådlösa enheter använder vanligtvis något mindre ström än trådbundna. De flesta USB-möss och tangentbord använder cirka 0,5 W ström per timme, och denna siffra ökar när de används. Även om denna siffra kanske inte verkar så mycket, tenderar den att läggas ihop med tiden.

En annan sak att tänka på är att hårddiskar (HDD) vanligtvis förbrukar mycket mer elektricitet jämfört med solid-state-enheter (SSD). Så om du försöker spara så mycket el som möjligt, välj ett SSD- eller SD-kort istället. SSD erbjuder flera andra fördelar jämfört med hårddiskar.

3. Inaktivera USB- och HDMI-portarna

Även om oanvända portar drar en liten mängd ström, kanske du vill inaktivera dem om du försöker spara så mycket ström som möjligt. När du inaktiverar USB bör du notera att du inte kan inaktivera portar individuellt. Alla portar stängs av när du inaktiverar USB.

Om du stänger av USB-kontrollern inaktiveras Ethernet, eftersom de delar samma databuss på Raspberry Pi. Om du inaktiverar USB sparas cirka 100mA.

För att inaktivera USB på Raspberry Pi 3B+ och tidigare modeller, skriv in följande kommando i terminalen:

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

För att återaktivera kontrollern, ändra helt enkelt avbinda i det sista kommandot till binda.

Du bör också inaktivera HDMI om du kör en huvudlös installation. Detta kommer att spara cirka 25mA, vilket ger upp till 125mA totalt. För att stänga av HDMI, kör följande kommando:

sudo /opt/vc/bin/tvservice -o

För att slå på den igen, allt du behöver göra är att ändra -o till -s i det sista kommandot.

Du bör dock notera att om du följer stegen som beskrivs ovan kommer USB och HDMI att återaktiveras när du startar om Raspberry Pi. Men du kan lägga till kommandon till rc.local fil för att köra dem vid uppstart. För att lära dig mer, kolla in vår lista över tre sätt att köra ett Raspberry Pi-program vid start.

4. Koppla bort strömförsörjningen när den inte används

Ett vanligt misstag är att låta Raspberry Pi vara ansluten till en strömkälla när den inte används. Även när den stängs av fortsätter Raspberry Pi att dra ström, mellan 0,1W och 0,15W. Se till att ta bort Raspberry Pi från strömförsörjningen när den inte behövs.

5. Sakta ner processorn

Underklockning av Raspberry Pis CPU gör att den körs med en lägre klockhastighet men minskar dess effekt förbrukning och kan vara användbar för batteridrivna, bärbara projekt som inte involverar komplexa bearbetning. Detta följer en liknande process som att överklocka din Raspberry Pi.

Navigera bara till /boot mapp, öppna config.txt, och ändra den förinställda klockhastigheten, 1,5 GHz för Raspberry Pi 4. För att underklocka din Raspberry Pi ner till 1GHz skulle du lägga till dessa linjer till /boot/config.txt:

arm_freq=1300
arm_freq_max=900M/kod>

6. Inaktivera de inbyggda lysdioderna

Raspberry Pi 4 har fyra inbyggda lysdioder: två bredvid GPIO-huvudet och två på Ethernet-porten. Att inaktivera dem sparar cirka 2mA och är lika enkelt som att redigera config.txt fil. Dock är kommandona lite olika, beroende på Raspberry Pi-modellen.

För Raspberry Pi 4, redigera helt enkelt /boot/config.txt fil och lägg till följande parametrar:

# Inaktivera PWR LED
dtparam=pwr_led_trigger=ingen
dtparam=pwr_led_activelow=av
# Inaktivera aktivitetslampan
dtparam=act_led_trigger=ingen
dtparam=act_led_activelow=av
# Inaktivera Ethernet ACT-lysdioder
dtparam=eth_led0=4
# Inaktivera Ethernet LNK-lysdioder
dtparam=eth_led1=4

För Raspberry Pi 3B+ är de sista raderna för att stänga av Ethernet-lysdioderna lite annorlunda.

# Inaktivera PWR LED
dtparam=pwr_led_trigger=ingen
dtparam=pwr_led_activelow=av
# Inaktivera aktivitetslampan
dtparam=act_led_trigger=ingen
dtparam=act_led_activelow=av
# Inaktivera Ethernet ACT-lysdioder
dtparam=eth_led0=14
# Inaktivera Ethernet LNK-lysdioder
dtparam=eth_led1=14

7. Optimera din kod

Om du kör program som du skrivit själv bör du se till att du undviker vissa dåliga metoder som kan påverka strömförbrukningen. Du bör hålla bearbetningen till det absoluta minimum som behövs för att få jobbet gjort. Begränsa loop-iterationer, förenkla driften så mycket som möjligt och prioritera funktionalitet framför design i applikationer.

8. Använd en Pi Zero eller Pico istället

Detta kommer med största sannolikhet att resultera i den mest drastiska minskningen av strömförbrukningen. De Raspberry Pi Zero 2 W är den mest strömsnåla Raspberry Pi, enligt Hackaday. Den kan köra snabbare och utföra fler uppgifter per watt effekt, jämfört med andra Raspberry Pi-modeller.

De Raspberry Pi Pico är en mikrokontroller baserad på RP2040-chippet, och den erbjuder den lägsta strömförbrukningen av ett Raspberry Pi-kort. Demon för popcornmediaspelaren som beskrivs i Raspberry Pi Pico-databladet (VGA, 4-bitars SD-kortåtkomst och I2S-ljud) förbrukar cirka 0,45 W ström. Den har också två energisparlägen som minskar strömförbrukningen ytterligare.

Om ditt projekt inte kräver avsevärd processorkraft, överväg att använda Raspberry Pi Pico eller Zero istället för de mer kraftfulla modellerna.

Begränsa strömförbrukningen i dina Raspberry Pi-projekt

Som nämnts är Raspberry Pi redan en mycket strömsnål enhet och det finns inte mycket du kan göra för att minimera strömförbrukningen ytterligare. Men i strömkritiska applikationer där varje milliampere räknas, kommer att inaktivera portar och gränssnitt du inte behöver hjälpa dig att spara ström och hålla din Raspberry Pi påslagen så länge som möjligt.

Om du gör för många ändringar eller vill återställa din Raspberry Pi till de ursprungliga inställningarna, är allt du behöver göra att flasha en ny version av Raspberry Pi OS på SD-kortet.