Ein Einplatinenrechner ist ein Computer, der nur aus einem Prozessorboard besteht, welches alle zum Betrieb des Systems notwendigen Komponenten besitzt. Aus diesem Grund werden sie auch Single-Board-Computer (SBC) genannt Anwendung finden diese in vielen privaten wie auch industriellen Haushalten z. B. als Steuereinheit für Smart Home Geräte. Durch passende Module kann ein SBC beinahe beliebig erweitert werden und z. B. eine graphische Ausgabe oder Schnittstellen für verschiedene periphere Messstationen hinzugefügt werden. Die bekanntesten SBC sind Arduino und Raspberry Pi. Als Betriebssystem kommt häufig freie Linux Versionen zum Einsatz, allerdings können einige Modelle auch mit Windows oder MacOS betrieben werden. Zur Programmierung der angeschlossenen Geräte kommen verschiedene Programmiersprachen zum Einsatz (v. a. C++ und Python), allerdings werden Programmierkenntnisse nicht unbedingt vorausgesetzt, da es für alle grundlegende Anwendungen bereits entsprechenden quellcodeoffenen Code gibt. Der Preis für einen SBC beträgt für die meisten Modelle weit unterhalb 100 €, was sie zu preiswerten Alternativen zu einem konventionellen PC macht.
Welche Anwendungen hat ein Single-Board-Computer?
Aufgrund der breiten Community der SBC gibt es inzwischen eine Vielzahl von möglichen Anwendungen. Ganz klassisch kann zum Beispiel eine eigene Wetterstation gebaut werden. Dazu müssen bestimmte Sensoren an den Einplatinenrechner angeschlossen werden, wie z. B. Temperatursensor, Luftfeuchtigkeitsmesser und Barometer. Durch eine Schnittstelle für die grafische Ausgabe (neuere Modelle von Raspberry Pi besitzen sogar zwei Schnittstellen) kann ein Bildschirm angeschlossen werden und der SBC als normaler Office-Computer verwendet werden. Zwar lassen sich darauf keine aufwendigen Spiele spielen, für einfache Office Tätigkeiten wie z. B. das Bearbeiten von Word- oder Excel-Dokumente oder auch das Anschauen von Filmen über Streaming-Dienst reicht dies aber allemal.
Eine häufige Anwendung ist außerdem Verwendung eines SBC als eigenen Server oder Cloud-Speicher, von dem Inhalte zu anderen Geräten gestreamt werden können.
Weitere Anwendung finden die kleinen Computer bei Smart Home Systemen zur Steuerung von Licht, Fensterläden der Mikrowelle usw. Den Grenzen sind hierbei prinzipiell keine Grenzen gesetzt. Durch die aktive Community der SBC kommen außerdem immer mehr externe periphere Geräte hinzu, die die Anwendungsbereiche immer mehr erweitern.
Industriell kommen SBC z. B.
Was braucht man für Komponenten, um einen Single-Board-Computer zu betreiben?
Die Inbetriebnahme eines Single-Board-Computer ist denkbar einfach, da dieser lediglich mit Strom versorgt werden muss. Da im Prozessorboard alle erforderlichen Komponenten bereits eingebaut sind (Prozessor mit integrierter Graphikkarte, Arbeitsspeicher, Caches und Chipsätze), benötigt man theoretisch für den Betrieb eines SBC keine zusätzlichen Komponenten. Trotzdem empfiehlt es sich zumindest ein passendes Gehäuse mit einem Lüfter zusätzlich zum SBC zu kaufen. Zum einem aus optischen Gründen und dass die empfindlichen Bauteile auf der Platine nicht vor Staub u. ä. geschützt ist. Zum anderen sorgt ein Lüfter dafür, dass der Prozessor eine gewissen Temperatur nicht überschreitet, was dessen Lebenszeit deutlich erhöht. Wird der SBC im Dauerbetrieb (z. B. als Server oder Cloud-System) betrieben, ist ein Lüfter ohnehin obligatorisch.
Für Einsteiger empfiehlt es sich, direkt ein gesamtes Bundle aus Platine, Gehäuse, Anschlüsse (z. B. HDMI-Kabel), Passivkühler und Lüfter kaufen. Außerdem können kostengünstig Sensoren, LEDs und diverse Kabel erworben werden, die es ermöglichen erste eigene Projekte mit dem SBC durchzuführen.