Podczas konstruowania różnych projektów, których zadaniem jest realizacja dokładnie opracowanych procesów technologicznych, coraz częściej wykorzystuje się platformy systemów wbudowanych w postaci minikomputerów jednopłytkowych, które z wielu względów są wygodnym i wydajnym rozwiązaniem dzięki osprzętowi i oprogramowaniu coraz bardziej dorównującemu osiągami klasycznym komputerom klasy PC. Ponadto takie elementy osprzętu jak główny procesor, pamięć RAM, karta graficzna czy złącza komunikacyjne, dla urządzeń zewnętrznych są umieszczone na jednej płytce – stąd pochodzi określenie SBC (ang. Single Board Computer). Dzięki umieszczeniu w niewielkiej obudowie oraz niewielkim wymiarom, minikomputery jednopłytkowe mają sporo praktycznych zalet, które pozwalają na ich wykorzystanie w rozmaitych projektach o charakterze zarówno hobbystycznym, jak i profesjonalnym. Ponadto dzięki ich wysokiej popularności na całym świecie łatwo o uzyskanie wsparcia technicznego i zdobywanie doświadczenia w zakresie projektowania systemów wbudowanych.

Raspberry Pi Zero W

Najmniejszy (65mm x 30mm) w “malinkowej” rodzinie Pi Zero W wykorzystuje identyczny procesor, jak jego niektórzy więksi bracia – ARM11 o częstotliwości zegara 1GHz, a także pamięć RAM o pojemności 512MB. Jeden z najmniejszych komputerów jednopłytkowych, jest wyposażony w gniazdo na karty pamięci micro SD, dwa porty micro USB oraz złącze mini-HDMI. Ponadto, na płytce znajdziemy ten sam układ łączności Wi-Fi, co w Raspberry Pi 3A+ wspierający standard IEEE 802.11 b/g/n/ oraz Bluetooth 4.1 BLE. W standardzie brakuje portów USB 2.0 oraz złącza audio TRS 3,5mm, ale można je we własnym zakresie dolutować.

Arduino MEGA

Druga obok Raspberry Pi nazwa producenta, który jest w czołówce systemów wbudowanych to Arduino. To, co odróżnia Arduino Raspberry Pi, to użycie mikrokontrolera AVR, zamiast procesora o architekturze ARM. Na pierwszy rzut oka Arduino MEGA przypomina wizualnie Arduino UNO, ale różnicę szybko można dostrzec – zastosowany procesor Atmega 2560 choć podobnie jak Atmega328 w płytce Arduino UNO jest taktowany z częstotliwością 16MHz, to jednak ma bardziej rozbudowany osprzęt. Dzięki zastosowaniu 56 programowalnych cyfrowych portów I/O, 16 wejściom analogowym oraz czterem portom szeregowym, Arduino MEGA 2560 jest znakomitą alternatywą dla Raspberry Pi, kiedy potrzebujemy urządzenia pełniącego funkcję sterownika do drukarki 3D bądź robota.

BeagleBone Pocket Beagle

Pocket Beagle należy do serii minikomputerów jednopłytkowych BeagleBone i wyposażony w slot na karty micro SD oraz złącze micro USB, stanowi ciekawą alternatywę dla produktów Raspberry Pi. Ta niewielka płytka jest wyposażona w pamięć RAM DDR3 o pojemności 512MB oraz żwawy procesor Texas Instruments Sitara AM3358 Cortex-A8 o architekturze ARM. Częstotliwość zegara procesora wynosi 1,0GHz, co daje spory zapas mocy obliczeniowej. Wymiary płytki wynoszą 56mm x 35mm, co może przywoływać skojarzenia z Raspberry Pi Zero. Po podłączeniu do portu USB, płytkę można zaprogramować bezpośrednio z przeglądarki internetu, używając wiersza polecenia i edytora tekstu w systemie Linux. Ponadto od strony sprzętowej, płytka robi ogromne wrażenie – na listwie wyprowadzeń znajdziemy aż 44 programowalne wejścia/wyjścia cyfrowe oraz 8 wejść przetwornika analogowo-cyfrowego – tak mała płytka, a tak dużo może!

Pine Industries Rock64 Media Board

Minikomputer Rock64 Media Board jest wyposażony w 64-bitowy procesor Rockchip RK3328 Cortex-A53, wykonany w czterordzeniowej architekturze ARM o częstotliwości zegara 1,5GHz oraz kartę graficzną Mali-450 MP2 GPU. Płytka jest dostępna w trzech wersjach pojemności pamięci LPDDR3 RAM – 1GB, 2GB oraz 4GB. Projekt płytki PCB bardzo przypomina Raspberry Pi4B, którego procesor Broadcom BCM2711 może pracować z identyczną częstotliwością zegara, z tym że “malinka” jest trochę droższa w zakupie. Obok typowego gniazda na karty micro SD, na płytce znajdziemy także gniazdo na karty pamięci eMMC, z których można wykonać proces uruchamiania systemu operacyjnego. Producent deklaruje, że minikomputer wspiera obsługę kart pamięci o pojemności do 64GB. Następną zauważalną różnicą względem Raspberry Pi, jest o jeden port USB 2.0 mniej – zamiast tego, producent zastosował port USB 3.0, który charakteryzuje się większą przepustowością danych, dzięki czemu proces wymiany danych między pamięcią komputera a dyskiem zewnętrznym trwa blisko 14 razy krócej, niż w przypadku transferu takiej samej ilości danych poprzez USB 2.0. Płytka Rock64 wspiera także standard HDMI 2.0 umożliwiający przetwarzanie filmów i obrazów w jakości 4K przy prędkości 60 klatek na sekundę oraz jest wyposażona w złącze Ethernet o przepustowości 1Gbit/s. Niestety, producent nie zadbał o wyposażenie w złącza dla kamery i wyświetlacza oraz moduł łączności bezprzewodowej, których to z kolei nie brakuje w Raspberry Pi 4B. Niemniej jednak płytka Rock64 może funkcjonować na różnych systemach, m.in. Android 7.1 i dystrybucjach systemu Linux.

Onion Omega2+

Onion Omega2+ to mała płytka rozwojowa, która powstała z myślą o projektach IoT. Można by rzec, że jej przystępna cena i niewielkie wymiary są odwrotnie proporcjonalne do jej możliwości sprzętowych, które można wykorzystać szerokim wachlarzu projektów IoT. Omega2+ funkcjonuje w oparciu o system operacyjny Linux, popularny u coraz większej liczby użytkowników komputerów klasy PC. Obok ceny rynkowej i wymiarów geometrycznych płytki Onion, kolejną z widocznych zalet jest niemal niezauważalnie krótki czas uruchomienia systemu, zaraz po podaniu napięcia zasilającego. Mimo niewielkich wymiarów płytka rozwojowa Omega2+ jest wyposażona w całkiem wydajny osprzęt, którego serce stanowi procesor o częstotliwości zegara 580MHz, pamięć RAM o pojemności 128MB oraz wbudowana pamięć 32MB do przechowywania plików użytkownika, złącze USB 2.0, moduł łączności bezprzewodowej Wi-Fi oraz gniazdo dla kart micro SD stanowiących uzupełnienie dla stałej pamięci pokładowej. Do płytki można dokupić ciekawe moduły nakładek, rozszerzające jej podstawowe możliwości. Wadę natomiast stanowi brak złącza HDMI dla monitora lub wyświetlacza. Niemniej jednak standardowe wyposażenie sprzętowe płytki Omega2+ umożliwia jej wykorzystanie do wielu ciekawych projektów urządzeń, którymi możemy sterować zdalnie przez internet.