30 Raspberry-Pi-Projekte, die zeigen, was mit dem Mini-Rechner möglich ist

Das Jahr 2020 hat viele Menschen dazu gezwungen, ihre tägliche Arbeit nicht im Büro, sondern von Zuhause aus zu erledigen. Eines der ele­men­ta­ren Ar­beits­mit­tel im Ho­me­of­fice: Software für Vi­deo­kon­fe­ren­zen wie Zoom, Jitsi Meet, Skype oder Microsoft Teams. Da nicht jedes Un­ter­neh­men das hierfür er­for­der­li­che Equipment zur Verfügung stellt, sind viele auf den Einsatz eigener, privater Geräte an­ge­wie­sen – es sei denn, man baut sich einfach eine Vi­deo­kon­fe­renz-Station mit dem Raspberry Pi, die aus­schließ­lich diesem Zweck dient. Alasdair Allan hat seine Gedanken zu einer solchen Vi­deo­kon­fe­renz-Station auf Basis eines Raspberry Pi 4 Model B im of­fi­zi­el­len Raspberry-Pi-Blog für Zoom, Skype und Google Hangouts publik gemacht.

Die Luft­qua­li­tät ist ins­be­son­de­re in Groß­städ­ten stark ver­bes­se­rungs­wür­dig. Wie genau es um die Qualität der Luft, also bei­spiels­wei­se die Höhe der Fein­staub­kon­zen­tra­ti­on oder auch die Luft­feuch­tig­keit, bestellt ist, lässt sich mit einem so­ge­nann­ten Air Quality Monitor messen. David Ghergita und Ioan Herisanu haben auf hackster.io eine Anleitung ver­öf­fent­licht, wie Sie einen solchen Monitor mit einem Raspberry Pi und einem SPS30-Fein­staub­sen­sor für Indoor- und Outdoor-Messungen selbst bauen können. Die Daten werden dabei mithilfe der Sprache Rust gelesen und ver­ar­bei­tet und in die Microsoft Azure Cloud hoch­ge­la­den. Dort entstehen dank Azure Stream Analytics aus­sa­ge­kräf­ti­ge und grafisch an­spre­chen­de Echt­zeit­ana­ly­sen.

Pflanzen ver­schö­nern die eigene Wohnung und tragen zu einer ent­spann­ten Ar­beits­at­mo­sphä­re bei. Doch wer kennt es nicht: Im All­tags­stress ist das Gießen der Lieb­lings­pflan­ze schnell vergessen. Während einige Arten hiermit mitunter gut zu­recht­kom­men, ist ins­be­son­de­re Bonsai sehr an­spruchs­voll. Daher gibt es ganze An­lei­tun­gen für das Bauen von Raspberry-Pi-Bonsai-Be­wäs­se­rungs­sys­te­men, mit denen au­to­ma­tisch dafür gesorgt wird, dass die Pflanzen mit der nötigen Menge an Wasser versorgt werden.

Hierzu wird ein Feuch­tig­keits­sen­sor in Ver­bin­dung mit einer Pumpe genutzt. Der Quellcode zu dem in Python 3 pro­gram­mier­ten Projekt ist auf GitHub verfügbar. Natürlich lassen sich nicht nur Bonsais, sondern sämtliche Zim­mer­pflan­zen auf diese Weise bewässern.

Neuronale Netze gehören zu den Konzepten der Zukunft und können einem das Leben ganz schön ver­ein­fa­chen. Genau dies machte sich der Raspberry-Pi-Bastler Kutluhan Aktar zunutze, indem er einen Rei­fe­grad­mes­ser für Obst und Gemüse auf Basis eines Raspberry Pi ent­wi­ckel­te. Die selbst­ge­bau­te Maschine nutzt einen Licht­sen­sor, um die Färbung der Le­bens­mit­tel zu erkennen. Das neuronale Netzwerk wurde mit einem Datensatz trainiert, der den Reifegrad von ver­schie­de­nen Obst- und Ge­mü­se­sor­ten über zehn Tage hinweg in allen möglichen Stadien abbildet. Per­spek­ti­visch eignet sich das recht auf­wen­di­ge Projekt viel­leicht weniger für den Heim­ge­brauch, für den Land­wirt­schafts­sek­tor bietet es jedoch große Chancen: So könnte die Zeit, die Landwirte mit manuellem Aus­sor­tie­ren von bereits ver­dor­be­ner Ernte ver­brin­gen, deutlich ver­rin­gert werden.

Kaf­fee­ma­schi­nen sind sowohl zuhause als auch im Büro ein nahezu un­ver­zicht­ba­res Utensil. Moderne Geräte bereiten das Lieb­lings­ge­tränk des Mor­gen­muf­fels nach einem einfachen Knopf­druck zu – insofern der ein­ge­bau­te Was­ser­tank nicht mal wieder leer ist und auf­ge­füllt werden muss. Alex Stakhanov und seine Kollegen haben die fir­men­ei­ge­ne Maschine, eine SAECO Aulika Focus, um ein selbst­ge­bas­tel­tes, au­to­ma­ti­sches Wasser-Pump­sys­tem ergänzt, dessen Herzstück ein Raspberry Pi ist. Ein an den Mi­ni­com­pu­ter an­ge­schlos­se­ner HC-SR04-Ul­tra­schall­sen­sor misst dabei re­gel­mä­ßig den Was­ser­stand, während eine in Python pro­gram­mier­te Software für die er­for­der­li­che Sys­tem­lo­gik sorgt. Eine aus­führ­li­che Erklärung zu dem Raspberry-Pi-Projekt finden Sie auf der Seite medium.com.

Wer nicht über einen modernen Smart-TV verfügt, der sich mit dem Internet verbinden kann, ist auf ein separates Streaming-Gerät an­ge­wie­sen, um Netflix, Spotify, Amazon Prime Video, YouTube und Co. direkt auf dem Fern­seh­ge­rät abspielen zu können. Die Auswahl an Sticks und Boxen ist riesig, wobei die Hardware der Markt­füh­rer wie der Google Chro­me­cast, der Amazon Fire TV Stick oder die Apple-TV-Box besonders gefragt sind.

Ersterer lässt sich aber mit ein wenig Zeit und den passenden Kniffen durch eine Ei­gen­kon­struk­ti­on aus Raspberry Pi, SD-Karte, Maus und Keyboard ersetzen, wie die Nutzerin Maggie Shah in ihren Aus­füh­run­gen zum „Raspicast“ auf in­s­truc­ta­bles.com unter Beweis stellt. Die Chro­me­cast-Al­ter­na­ti­ve bringt Googles Vi­deo­por­tal YouTube auf Ihr altes, nicht in­ter­net­fä­hi­ges Gerät und er­mög­licht zudem das Streaming aller eigenen Me­di­en­da­tei­en, die sich auf dem Raspberry befinden.

LED-Hin­ter­grund­be­leuch­tung an Fern­se­hern erfreut sich zu­neh­men­der Be­liebt­heit. Doch die Geräte, die von Werk ab damit aufwarten können, sind meistens im hohen Preis­seg­ment an­ge­sie­delt. Dabei ist es mit ein wenig Geschick und einem Raspberry Pi gar nicht schwierig, eine eigene Am­bi­en­te­be­leuch­tung zu bauen. Diese kann sich sogar farblich an die auf dem Fernseher an­ge­zeig­ten Bilder anpassen und ist damit noch leis­tungs­fä­hi­ger als her­kömm­li­che LED-Be­leuch­tun­gen. Alles, was man außer dem Raspberry Pi benötigt, ist eine farblich an­pass­ba­re RGB-Glühbirne und eine USB-Web-Kamera. Letztere scannt die Farben des an­ge­zeig­ten Bildes.

Ein Raspberry Pi verhilft Ihnen nicht nur zu mehr Komfort, sondern auch zu mehr Si­cher­heit im eigenen Haushalt. So hat Max Williams den Mi­ni­com­pu­ter (Raspberry Pi 3 Model A+) als Basis für ein kleines, aber feines Si­cher­heits­sys­tem verwendet, das – einmal an­ge­schal­tet – die nähere Umgebung in Echtzeit scannt und bei erfassten Be­we­gun­gen sofort Rück­mel­dung inklusive Foto per Telegram-Nachricht gibt. Auch wenn das Gerät aktiviert bzw. de­ak­ti­viert wird, wird eine ent­spre­chen­de Nachricht ver­schickt. Wie sich das Raspberry-Pi-Projekt für zuhause rea­li­sie­ren lässt, ist in aller Aus­führ­lich­keit auf hackster.io be­schrie­ben. Unter anderem ist dort auch der in Python ge­schrie­be­ne Pro­gramm­code für die Steuerung der Si­cher­heits­ka­me­ra zu finden.

Die Kom­bi­na­ti­on aus LED-Einheiten und dem Raspberry Pi ist nicht zwangs­läu­fig auf spie­le­ri­sche Projekte be­schränkt: Der Nutzer dannyk6 hat auf der Seite in­s­truc­ta­bles.com eine Anleitung zum Bau eines prak­ti­schen LED-Fensters ver­öf­fent­licht, das Son­nen­licht vor­täuscht. Fens­ter­lo­se Räume und Keller werden im wahrsten Sinne des Wortes in ein neues Licht gerückt und ver­mit­teln auf diese Weise eine komplett neue Grund­stim­mung. Das „Fake“-Fenster lässt sich über ein Web-Interface steuern, wobei die Hel­lig­keit entweder manuell ein­ge­stellt oder au­to­ma­tisch anhand von Tageszeit und Wetter (über die Yahoo!-API) reguliert werden kann.

Wenn Sie sich für die einzelnen Bauteile und Schritte in­ter­es­sie­ren und gespannt sind, wie das Ergebnis aussieht, sollten Sie unbedingt einen Blick auf den ent­spre­chen­den Artikel im in­s­truc­ta­bles-Forum werfen.

Minecraft zählt ins­be­son­de­re bei der jüngeren Spie­ler­schar seit Jahren zu den be­lieb­tes­ten Com­pu­ter­spie­len. Die viel­fäl­ti­gen Mög­lich­kei­ten, die die in­di­vi­du­ell ge­stalt­ba­ren Klötzchen-Welten bieten, lassen der eigenen Fantasie eine Menge Freiraum. Die Minecraft: Pi Edition geht dabei sogar noch einen Schritt weiter: Die Software lässt sich auf einem Raspberry Pi in­stal­lie­ren und gibt Ihnen darüber hinaus die Mög­lich­keit, den Minecraft-Code an­zu­pas­sen, um die Objekte der vir­tu­el­len Welt in be­lie­bi­ger Weise zu ma­ni­pu­lie­ren. Zu diesem Zweck bietet die Pi Edition Un­ter­stüt­zung für ver­schie­de­ne Pro­gram­mier­spra­chen wie Python. Einen tieferen Einblick in die pro­gram­mier­ba­re Minecraft-Edition für den Raspberry Pi bietet der von Lucy Hat­ters­ley im MagPi Magazine ver­öf­fent­lich­te Artikel „The best Minecraft with Raspberry Pi res­sour­ces“.

Sprach­steue­rung ist eines der wich­tigs­ten Themen der jüngeren Technik-Historie. Was spricht also gegen einen spre­chen­den, Stimmen er­ken­nen­den Toaster, hat sich daher wohl das Ent­wick­ler-Duo „8 Bits and a Byte“ gedacht und mit Ted einen solchen auf den Markt gebracht. Auch wenn bei diesem Raspberry-Pi-Projekt vor allem der Spaß­fak­tor im Vor­der­grund steht, zeigt die un­ter­halt­sa­me Maschine dennoch ein­drucks­voll die Mög­lich­kei­ten und Fle­xi­bi­li­tät des Mi­ni­com­pu­ters auf. Die Sprach­funk­tio­nen des Toasters basieren dabei auf dem Google AIY Voice Kit – für die not­wen­di­ge Re­chen­power sorgt ein Raspberry Pi 3 Model B (inklusive Ka­me­ra­mo­dul). Nähere In­for­ma­tio­nen zu dem Projekt finden Sie in dem Beitrag „Ted the talking Toaster“ auf in­s­truc­ta­bles.com.

Kabellose In­ter­net­an­schlüs­se sind praktisch, aber stark von der Si­gnal­stär­ke abhängig, die vom Router aus­ge­ge­ben und vom Endgerät empfangen wird. So ist es nicht untypisch, dass man zwar im Wohn­zim­mer besten Empfang genießt, aber schon einen Raum weiter aufgrund ständiger Ver­bin­dungs­un­ter­bre­chun­gen ver­zwei­felt. Abhilfe schafft ein WLAN-Repeater, der das Signal des Routers ent­ge­gen­nimmt im Anschluss neu verteilt. Auf der Seite Pi­My­Li­fe­Up hat der Nutzer Gus eine Anleitung ver­öf­fent­licht, wie Sie sich einen solchen Repeater mit einem Raspberry Pi ganz einfach selbst basteln können. Je nach Modell benötigen Sie zu­sätz­lich ein bis zwei WiFi-Adapter (auch WiFi-Dongles genannt) – die ent­schei­den­de Frage ist dabei, ob das Modell über einen eigenen WLAN-Adapter verfügt oder nicht.

Fotos müssen nicht immer in lang­wei­li­gen Rahmen prä­sen­tiert werden. Es geht auch anders: Ein ideales Projekt für Beginner in Sachen Raspberry Pi ist der digitale Bil­der­rah­men. Hierzu braucht es neben dem Raspberry Pi 4 ein 7-Zoll-Touch-Display sowie eine Spei­cher­kar­te für die Bilder. Dabei liegt es ganz am Nutzer, welche Bilder angezeigt werden. Sowohl das Filtern nach be­stimm­ten Schlüs­sel­wör­tern in Such­ma­schi­nen wie Google Bilder als auch die Anzeige eigener Ur­laubs­fo­tos ist für den digitalen Bil­der­rah­men kein Problem.

Ta­schen­ka­len­der aus Papier gehören für viele mitt­ler­wei­le bereits der Ver­gan­gen­heit an; not­wen­di­ge Termine werden auf dem Smart­phone oder Laptop im Blick behalten. Doch an den meisten Wänden findet man nach wie vor Pa­pier­ka­len­der. Wäre es nicht viel prak­ti­scher, auch den Wand­ka­len­der au­to­ma­tisch mit dem eigenen Smart­phone zu verbinden? Genau das dachte sich In­s­truc­ta­bles-User Piney, der mithilfe eines Raspberry Pi einen Google-Wand­ka­len­der gebaut hat. Ein an der Wand be­fes­tig­ter Monitor sorgt dafür, dass alle Termine im Überblick behalten werden können. Mit der an den Raspbery Pi an­ge­schlos­se­nen Tastatur ist es darüber hinaus kein Problem, neue Termine zu erstellen, die dank der Ver­bin­dung des Raspberry Pi mit dem eigenen WLAN jederzeit syn­chro­ni­siert werden.

Wer seine Daten zu Hause über alle Geräte verfügbar machen will, für den reicht bereits ein Home Server voll­stän­dig aus. Ein Home Server ist ein Da­tei­ser­ver (File­ser­ver), auf dem Sie Daten jeglicher Form (Dokumente, Bilder, Videos, Musik etc.) ablegen und auf den an den Server an­ge­schlos­se­ne Geräte (PC, Laptop, Smart­phone, Tablet etc.) Zugriff haben. Dies kann entweder ka­bel­ge­bun­den oder über WLAN geschehen. Sie können auch einen Schritt wei­ter­ge­hen und den Raspberry Pi als kom­plet­tes Me­dia­cen­ter nutzen. So dient der Mini-PC nicht nur als Spei­cher­ort für Ihre Me­di­en­in­hal­te, sondern auch als zentrale Plattform, um Filme, Musik und Bilder von der Fest­plat­te wie­der­zu­ge­ben oder auch Streaming-Dienste wie diverse Online-Me­dia­the­ken, YouTube oder Spotify zu nutzen.

Eine der am häu­figs­ten ein­ge­setz­ten An­wen­dun­gen für den Betrieb eines Raspberry-Pi-Me­dia­cen­ters ist die Open-Source-Software Kodi, die sämtliche Medien u. a. nach Typ ordnet und bebildert darstellt.

Ein mit rund 11.000 Euro sehr teures, aber glei­cher­ma­ßen atem­be­rau­ben­des Raspberry-Pi-Projekt ist der Pi 3D Scanner, den der Nie­der­län­der Richard Garst­ha­gen im Laufe der ver­gan­ge­nen Jahre ent­wi­ckelt und per­fek­tio­niert hat. Je ein­hun­dert Raspberry Pis inklusive eigener SD-Karte und Ka­me­ra­mo­du­le bilden das Grund­ge­rüst seiner zwei Meter hohen Ganz­kör­per-Scan-Maschine. Dank selbst­pro­gram­mier­ter 3D-Scan-Ma­nage­ment-Software können die erfassten Werte optimiert und an­schlie­ßend zum Druck eines 3D-Modells verwendet werden.

Die Leistung des Raspberry Pis reicht ohne Probleme aus, um alte Vi­deo­ga­mes von Arcade-Automaten oder alten Spie­le­kon­so­len (über Emu­la­to­ren) wie­der­zu­ge­ben. Bastler haben Arcade-Automaten sowohl in einer Mi­nia­tur­va­ri­an­te als auch in un­ge­fäh­rer Ori­gi­nal­grö­ße nach­ge­baut – teilweise sogar mit Münz­ein­wurf für ein maximal au­then­ti­sches Spiel­hal­len-Feeling. Als Software-Basis für derartige Raspberry-Pi-Projekte ist ins­be­son­de­re die Kom­bi­na­ti­on von Raspbian und der darauf auf­set­zen­den Emulator-Anwendung RetroPie beliebt.

Der Ma­gicMir­ror ist ein Raspberry-Pi-Projekt des Nie­der­län­ders Michael Teeuw. Hierbei handelt es sich um einen Ein­weg­spie­gel, hinter dem ein Monitor und der kleine Computer an­ge­bracht sind. Auf dem Spie­gel­glas werden die Uhrzeit, das Wetter, an­ste­hen­de Termine und vieles mehr angezeigt. Wohl auch aufgrund des großen Zuspruchs, den der Ent­wick­ler nach Ver­öf­fent­li­chung seiner DIY-Anleitung erhalten hat, gibt es bereits eine zweite, op­ti­mier­te Version des Ma­gicMir­rors, der dank seines modularen Aufbaus nahezu endlos erweitert werden kann. Da der Code gänzlich Open Source ist, hat sich der magische Spiegel in den ver­gan­ge­nen Jahren zu einem riesigen Community-Projekt ent­wi­ckelt, wobei die Seite ma­gicmir­ror.builders als zentrale Aus­tausch­platt­form und An­lauf­stel­le für alle In­ter­es­sier­ten dient.

Ein Raspberry-Pi-Projekt der be­son­de­ren Art hat sich der YouTuber Allen Pan alias Suf­fi­ci­ent­ly Advanced einfallen lassen: Auch er hat eine zentrale Smart-Home-Instanz zur bequemen Steuerung der tech­ni­schen Geräte in den eigenen vier Wänden gebaut, die mit einem Raspberry Pi betrieben wird. Die Bedienung dieses Home-Au­to­ma­ti­on-Systems gelingt al­ler­dings nicht über Sprach­steue­rung, Text­be­feh­le oder ein Web-Interface, sondern durch das Spielen von Melodien aus dem Nintendo-Klassiker „The Legend of Zelda: Ocarina of Time“. Wie Link, der Held dieses seiner Zeit bahn­bre­chen­den Vi­deo­spiels, nutzt der YouTube-Star zu diesem Zweck eine Okarina (eine Ge­fäß­flö­te), auf der er bei­spiels­wei­se „Zelda’s Lullaby“ zum Besten gibt, um das Schloss seiner Woh­nungs­tür zu ent­rie­geln.

Dass man mit dem Raspberry Pi in wenigen Schritten eine prak­ti­sche Sprach­steue­rung zum Öffnen eines Ga­ra­gen­tors rea­li­sie­ren kann, bewies Ende 2012 der User Dark­The­ra­py. In seinem Beitrag im of­fi­zi­el­len Raspberry-Pi-Forum erklärt der Hob­by­tüft­ler, wie er sein iPhone mithilfe eines Raspberry Pis und der Software SiriProxy zur perfekten Fern­steue­rung um­funk­tio­niert hat. Als Sprach­auf­zeich­nungs­in­stanz auf dem Apple-Gerät fungiert dabei die stan­dard­mä­ßig in­stal­lier­te Sprach­er­ken­nungs-Software Siri.