6 passos para preparar o seu Raspberry Pi para o exterior

Embora existam muitos projectos Raspberry Pi que podem ser realizados em ambientes interiores, alguns projectos exigem que exponha o seu Raspberry Pi aos elementos, quer para obter os melhores resultados, quer devido à natureza do próprio projeto.

Para maximizar o tempo de vida de um Raspberry Pi quando utilizado em ambientes exteriores, é importante reconhecer que o dispositivo não foi concebido tendo em mente tais condições. Por conseguinte, é necessário implementar medidas adicionais para proteger contra potenciais danos ou avarias devido à exposição a elementos fora do seu alcance pretendido.

Razões pelas quais pode precisar de uma configuração exterior do Raspberry Pi

Uma configuração exterior do Raspberry Pi apresenta inúmeras vantagens numa variedade de situações em que as configurações interiores convencionais ficam aquém ou se revelam impraticáveis.

A criação de um sistema Raspberry Pi no exterior apresenta várias motivações convincentes, como a observação ecológica, a supervisão da segurança, o rastreio da fauna, as investigações experimentais, a visualização eletrónica e até mesmo o enriquecimento pessoal.

Para obter dados precisos e fiáveis de certas iniciativas de monitorização ambiental, incluindo as listadas na nossa coleção de iniciativas de sensores Raspberry Pi, é necessário posicionar o dispositivo Raspberry Pi no exterior, de preferência situado no exterior, uma vez que isso produzirá as medições meteorológicas mais precisas. Embora seja viável situar apenas os sensores periféricos para além dos limites do ambiente interior, ter o sistema completo instalado no exterior pode revelar-se uma solução mais prática para muitos utilizadores.

De facto, a instalação de um Raspberry Pi no exterior apresenta vários desafios que devem ser considerados. Na maioria dos casos, a utilização de uma configuração interior revelar-se-ia uma escolha mais prudente, uma vez que é provável que seja mais económica, durável, exija menos esforços de manutenção contínua e ofereça maior segurança em comparação com a sua contraparte exterior.

Prepare o seu Raspberry Pi para o exterior

Para manter o desempenho e a fiabilidade ideais de um Raspberry Pi num ambiente exterior, recomenda-se que siga estas seis directrizes de procedimento:

Escolha o invólucro correto

Um dos passos iniciais e mais essenciais na utilização de um Raspberry Pi é fornecer um invólucro adequado que ofereça uma proteção robusta contra potenciais ameaças, tais como ataques de animais selvagens e elementos ambientais. Um invólucro frágil não será suficiente para utilização no exterior devido à sua durabilidade e resistência insuficientes.

Ao escolher uma caixa para o seu dispositivo, é crucial ter em conta a resistência à água.Para garantir uma proteção adequada contra o pó, a humidade e a precipitação, examine a classificação de proteção de entrada (IP) atribuída à caixa. Uma classificação mínima de IP54 é geralmente suficiente para breves excursões ao ar livre; no entanto, optar por uma caixa com classificação IP68 proporciona uma proteção óptima em todas as condições.

Para evitar consequências prejudiciais associadas a uma exposição prolongada à radiação solar, é essencial selecionar uma caixa que incorpore propriedades eficazes de proteção contra raios ultravioleta (UV). Para além de proteger contra os raios nocivos, um invólucro metálico apresenta a vantagem adicional de facilitar a regulação térmica passiva através da sua capacidade de promover a circulação do ar e ajudar no controlo da temperatura à medida que as condições meteorológicas externas flutuam e o Raspberry Pi gera calor excessivo durante o funcionamento. Além disso, ao optar por um invólucro de plástico, é crucial garantir que este apresenta perfurações estrategicamente posicionadas na base para permitir um fluxo de ar adequado e manter uma ventilação correcta no sistema.

Durante um período prolongado, pode ocorrer condensação dentro de vários armários, especialmente em condições de humidade. Para atenuar este problema, pode utilizar-se um dessecante ou gel de sílica, que requer substituição periódica. Além disso, a incorporação de um sensor de humidade no interior do armário permite a deteção atempada de níveis de humidade elevados e fornece um sinal de aviso.

Vedar ligações de cabos

Para configurar corretamente o seu Raspberry Pi, devem ser feitas várias ligações - um cabo de alimentação USB-C ou micro-USB é o requisito mínimo, enquanto um cabo Ethernet também pode ser necessário, dependendo da utilização ou não de Wi-Fi. Dada a necessidade de passar por orifícios na caixa para estes cabos, torna-se crucial tomar medidas para os proteger de quaisquer potenciais danos causados pela água.

Todos os cabos que entram na caixa devem ser selados de forma segura utilizando conectores estanques, bucins ou um vedante de silicone para evitar a entrada de humidade que possa causar avarias eléctricas ou danos nos componentes internos devido a curto-circuitos.

Para gerir eficazmente os cabos dentro do armário, minimizando a desordem, considere a instalação de vários organizadores ou suportes de cabos. Além disso, utilize cabos à prova de água sempre que possível, especialmente quando utilizar um cabo de extensão de alimentação resistente às intempéries que se liga a um único adaptador PoE situado no interior da caixa.

Escolher uma fonte de alimentação adequada

Crédito da imagem: deavmi/ Wikimedia Commons

Existem vários métodos alternativos para fornecer energia eléctrica a um Raspberry Pi num ambiente exterior, tais como utilizar Power-over-Ethernet, ligar através de um cabo USB que obtém a sua energia de uma tomada de parede, empregar uma bateria portátil ou aproveitar a energia do sol através de uma configuração de painel solar.

Uma solução aceitável será suficiente, desde que demonstre fiabilidade e esteja de acordo com as suas necessidades. Embora um sistema de energia solar possa implicar um investimento inicial, representa um meio responsável de garantir o respeito pelo ambiente e a autossuficiência da sua empresa.

Para manter uma fonte de energia ininterrupta, é altamente recomendável integrar um controlador de energia ou uma unidade de alimentação ininterrupta (UPS) em conjunto com o Raspberry Pi, uma vez que estes dispositivos são concebidos para proteger contra quaisquer alterações abruptas nos níveis de tensão ou interrupções no fornecimento de energia.

A localização é importante

A seleção do local apropriado para a instalação externa do Raspberry Pi é crucial. É aconselhável escolher um local que ofereça algum grau de sombra para minimizar a probabilidade de sobreaquecimento e exposição excessiva à radiação ultravioleta, ao mesmo tempo que tem em conta o potencial de inundação ou imersão em água parada durante chuvas torrenciais, situando o dispositivo numa elevação mais elevada.

Os potenciais actos de vandalismo ou roubo são uma possibilidade distinta, particularmente nos casos em que o local é facilmente acessível a membros do público em geral. Para mitigar este risco, pode ser aconselhável ocultar o equipamento e os componentes da sua operação com drones ou, em alternativa, utilizar um compartimento seguro e com fechadura que possa dissuadir eficazmente quaisquer potenciais intrusos ou indivíduos mal-intencionados de tentarem interferir com a sua configuração.

Realizar manutenção periódica

A manutenção regular é crucial para prolongar a vida útil e otimizar a funcionalidade do seu sistema Raspberry Pi externo, e deve ser realizada com a maior frequência possível.

É necessária uma inspeção periódica da caixa para detetar quaisquer sinais de desgaste, infiltração de humidade ou infestações por insectos ou outras pragas. A limpeza regular do invólucro e a manutenção da ventilação, removendo a sujidade e os detritos acumulados, ajudarão a preservar o fluxo de ar adequado e a regulação da temperatura dentro do invólucro do dispositivo.

É importante inspecionar as ligações dos cabos para detetar quaisquer indícios de ferrugem, desgaste ou danos que possam conduzir a avarias. Se forem detectados quaisquer problemas, é crucial substituir imediatamente os componentes afectados para manter o desempenho ideal e evitar potenciais contratempos.

Não se esqueça de considerar os mecanismos de segurança e redundância

É essencial reconhecer que, apesar da implementação de salvaguardas adequadas, o ambiente natural continua a ser inerentemente incerto. Consequentemente, é crucial incorporar mecanismos de redundância para proteger os dados e mitigar potenciais perdas resultantes de avarias graves.

Uma solução possível para garantir o funcionamento contínuo do seu sistema Raspberry Pi é implementar uma cópia de segurança automática periódica dos dados para a nuvem. No caso de o dispositivo estar instalado numa área remota, pode considerar a utilização de um microcontrolador como o PICO ou o ESP32 para monitorizar o seu estado, enviando pings regulares e emitindo um alerta se não for recebida qualquer resposta dentro de um período de tempo especificado.

Para além disso, considere a possibilidade de incorporar uma fonte de alimentação auxiliar para assegurar o funcionamento contínuo do Raspberry Pi no caso de a fonte primária ser interrompida. Por exemplo, se a sua empresa depende de energia solar, seria prudente incluir uma bateria de reserva ou uma fonte de energia alternativa para períodos de mau tempo.

Prepare o seu Raspberry Pi para o exterior

A utilização de um Raspberry Pi em empreendimentos no exterior apresenta uma oportunidade de versatilidade e inovação, mas necessita de um planeamento e execução meticulosos para garantir uma implementação bem sucedida.

A seleção de uma caixa apropriada, a fixação das ligações dos cabos de forma adequada, a identificação de um local apropriado e a adesão a uma manutenção consistente são factores cruciais para estabelecer uma configuração sólida e fiável do Raspberry Pi no exterior. Embora os projectos no exterior possam implicar despesas significativas e apresentar obstáculos formidáveis, muitas vezes revelam-se também imensamente agradáveis.