Arduino vs. Raspberry Pi vs. Micro:Bit

Tre billige microcomputere eller -controllere, som ofte bruges i undervisning om robotter, programmering, dataopsamling, IoT o.l., er Arduino, Raspberry Pi og Micro:bit. Sidste er produceret af BBC i samarbejde med bl.a. Microsoft og udleveret til alle engelske skolebørn medio 2016. Flere andre firmaer er også ude med lignende enheder bl.a. Intel og Texas Instruments, omend de ikke er så populære.

Hvilken af de tre enheder skal vi satse på i undervisning? Det korte svar er: alle tre, det kommer an på forudsætninger, rammen og indholdet i øvrigt, da hver enhed har sine fordele og ulemper mht. teknik og tilgængelighed.

Men hvilken enhed skal vi som regel bruge i ungdomsuddannelserne? Her er min vurdering.

Raspberry Pi (Zero):
Pi Zero
Raspberry Pi er en microcomputer (eget styresystem og hukommelse), og kan derfor næsten ikke sammenlignes med de andre dimser, som er microcontrollere (uden styresystem, skal styres fra en computer).

Den kræver en skærm og et keyboard. Den har hukommelse og processerkraft, så den kan utrolig meget fx arbejde med video eller fungere som en server. Det er trods alt projekter, som vi sjældent laver i almindelig undervisning. Desuden har den kun digitale ind-/udgange, så måling fra nogle sensorer er lidt mere besværligt.

Da den kom frem i 2012, var det håbet, at lærere og skoleelever ville tage Pi’en til sig for at lære om computere. Det er vist kun sket i ret begrænset omfang. Barren ligger for højt for begge grupper.

Arduino:

Arduino Uno - R3.jpg
By SparkFun Electronics from Boulder, USA – Arduino Uno – R3, CC BY 2.0, Link

Arduino er en microcontroller, som er meget alsidig. Den har mange både digitale og analoge ind-/udgange (pins), så den kan kommunikere med mange komponenter, herunder sensorer. Det er ikke nødvendigt at lodde, men ledninger skal afisoleres i enden. Den kræver min. 6V (gerne mere) for at fungere, så et USB-kabel eller et 9V batteri er som regel nødvendigt, hvilket giver mulighed for 40 mA output.

Der er et stort community omkring Arduino både blandt undervisere, makere og forskere, og anvendelserne strækker sig bl.a. fra robotter og droner over IoT og 3D-printere til satellitter.

Micro:bit:
microbit-gif-870-pix
Micro:bit er den nye dreng i klassen. Den har 20 ind-/udgange, hvoraf de 3 nemt kan tilgås med krokodillenæb. Resten skal tilgås via et skjold. Desuden har den indbygget nogle af de mest anvendte sensorer: temperatur, gyro, accelerometer, lys, kompas og to trykknapper. Bluetooth indbygget. Og der er et 5×5 LED display, som kan vise tal, tekst og simpel grafik. What’s not to like?

De indbyggede komponenter gør, at det er let at komme i gang, men øger blackbox-effekten. Micro:bit har kun behov for 3-4 V fx. fra et knapcellebatteri. Det lave strøminput betyder også, at den ikke kan levere særlig stor strøm (3,3 V og 20 mA siger rygtet). Det er måske årsagen til (?), at den ikke bliver brugt sammen med visse eksterne komponenter fx motorer, displays, sensorer, SD-kortlæsere, som ofte kræver større spænding/strømstyrke.

wp_20161019_001

Fx. virker dette setup (ovenfor) netop, når enheden er tilsluttet computer via USB-kabel, men ikke når den kører på batteri. Der er dog en række skjolde, som gør det muligt at bruge de nævnte komponenter alligevel. Nogle skjolde forhandles af Podconsult.dk.

Programmering er rimelig nem (ligesom Arduino), men når programmet er downloaded til dimsen, bliver kommunikationen afbrudt, og giver ikke umiddelbart mulighed for at opsamle mange data. Det er en skam. Der er en “record” funktion, som kan lagre data, og disse kan hentes ud, som vist i dette eksempel og dette, men det er ikke helt nemt og kræver p.t. tredjeparts software. Måske kan de trådløse muligheder eller et “Data Collection” skjold hjælpe.

De indbyggede komponenter gør Micro:bit nem at gå til, og med div. skjolde begynder den at ligne en Arduino.


Micro:Bit er indtil videre mest et britisk projekt, som lige er begyndt. Der er derfor et meget begrænset community, som også indikeres af Google Trends data ovenfor. Og den del af videndeling, som BBC står for, er p.t. forbeholdt britiske undervisere. Partnerne bag projektet har stillet i udsigt, at både soft- og hardware bliver open source, så der kan udvikles og fremstilles internationalt, som det kendes fra Arduino. Dér er vi ikke helt endnu, men mon ikke de snart åbner op?

Konklusion:
Valg enhed afhænger bl.a. af om fokus er på leg, programmering, dannelse eller maker-kompetence (er der noget der hedder sådan?), og en afvejning af tid, økonomi og elevforudsætninger mhp. at opnå en succesoplevelse.

Raspberry Pi er til projekter, hvor der kræves en hel computer, mest for universitet eller faget informatik imo.

Micro:bit ser ud til, at være et rigtig godt sted for folkeskoleelever at begynde med microcontrollere. Den er designet til undervisning, ser venlig ud og er let at komme i gang med, selv om elevforudsætningerne måske er små. Den er ny og savner derfor noget udvikling mht. community og hacks.

På ungdomsuddannelserne vil vi noget mere og med mindre blackbox, og her er Arduino ofte det rette valg. Den giver flere muligheder for anvendelser og tilpasninger, herunder dataopsamling. Men den dag kan hurtigt komme, hvor vi vender os mod Micro:bit, når den er lidt mere udviklet. Den er både lettilgængelig, men har også endnu uforløste muligheder for avancerede projekter.

Hvorfor sætter det danske skolesystem eller magthavere ikke gang i et projekt lignende det britiske Micro:bit? Ifølge Danmark Statistik er der p.t. 66670 8-årige børn i Danmark. Hertil ca. 3000 lærere. En Arduino-klon koster ca. 20-25,- i Kina, men er forhåbentlig (lidt) billigere at producere. Hvis man antager en pris på 30,- pr. styk, hvilket er højt sat, giver det en udgift på ca. 2 millioner kr. Til fem årgange er det ca. 10 millioner kr. Det er småpenge, i forhold til det boost, som det kan give vores digitale kompetencer, selv om en del enheder nok vil samle støv i skufferne rundt omkring.

Dette indlæg blev udgivet i Arduino. Bogmærk permalinket.