6 steg för att förbereda din Raspberry Pi för utomhusbruk
Det finns många Raspberry Pi-projekt som du kan göra inomhus, men vissa projekt kräver att du utsätter din Raspberry Pi för väder och vind, antingen för att få bästa resultat eller på grund av själva projektets natur.
För att maximera livslängden för en Raspberry Pi när den används i utomhusmiljöer är det viktigt att inse att enheten inte utformades med sådana förhållanden i åtanke. Därför är det nödvändigt att genomföra ytterligare åtgärder för att skydda mot potentiella skador eller funktionsfel på grund av exponering för element utanför det avsedda området.
Anledningar till varför du kan behöva en Raspberry Pi-installation utomhus
En Raspberry Pi-konfiguration utomhus ger många fördelar i en mängd olika situationer där konventionella inomhuskonfigurationer kommer till korta eller är opraktiska.
Att skapa ett Raspberry Pi-system för utomhusbruk kan motiveras på olika sätt, t.ex. för ekologisk observation, säkerhetsövervakning, faunaspårning, experimentella undersökningar, elektronisk display och till och med för personlig berikning.
För att få korrekta och tillförlitliga data från vissa miljöövervakningsinitiativ, inklusive de som listas i vår samling av Raspberry Pi sensorprojekt, är det nödvändigt att placera Raspberry Pi enheten externt, helst utomhus, eftersom detta ger de mest exakta meteorologiska mätningarna. Även om det är möjligt att placera endast de perifera sensorerna utanför inomhusmiljön, kan det visa sig vara en mer praktisk lösning för många användare att ha det kompletta systemet placerat utomhus.
Att använda en Raspberry Pi utomhus innebär flera utmaningar som måste beaktas. I de flesta fall är det ett bättre val att använda en inomhuskonfiguration eftersom den sannolikt är mer ekonomisk, hållbar, kräver mindre löpande underhåll och erbjuder ökad säkerhet jämfört med utomhuskonfigurationen.
Förbered din Raspberry Pi för utomhusbruk
För att bibehålla optimal prestanda och tillförlitlighet hos en Raspberry Pi i en utomhusmiljö rekommenderas att du följer dessa sex riktlinjer:
Välj rätt hölje
Ett av de första och viktigaste stegen för att använda en Raspberry Pi är att tillhandahålla ett lämpligt hölje som ger ett robust skydd mot potentiella hot som angrepp från vilda djur och miljöelement. Ett ömtåligt hölje är inte tillräckligt för utomhusbruk på grund av dess otillräckliga hållbarhet och motståndskraft.
När du väljer ett hölje för din enhet är det viktigt att ta hänsyn till vattentätheten.För att säkerställa ett fullgott skydd mot damm, fukt och nederbörd bör du kontrollera vilken IP-klassning (Ingress Protection) som höljet har tilldelats. En lägsta klassning på IP54 räcker i allmänhet för kortare utomhusvistelser, men om du väljer ett IP68-klassat hölje får du optimalt skydd under alla förhållanden.
För att undvika skadliga konsekvenser i samband med långvarig exponering för solstrålning är det viktigt att välja ett hölje som har effektiva ultravioletta (UV) skyddsegenskaper. Förutom att skydda mot skadliga strålar har ett metallhölje den extra fördelen att det underlättar passiv värmereglering genom sin förmåga att främja luftcirkulation och hjälpa till med temperaturkontroll när de yttre väderförhållandena varierar och Raspberry Pi genererar överskottsvärme under drift. Om du väljer ett plasthölje är det dessutom viktigt att se till att det har strategiskt placerade perforeringar i botten för att möjliggöra tillräckligt luftflöde och upprätthålla korrekt ventilation i systemet.
Under en längre period kan kondens uppstå i olika kapslingar, särskilt under fuktiga förhållanden. För att mildra detta problem kan man använda ett torkmedel eller kiselgel, som måste bytas ut med jämna mellanrum. Genom att montera en fuktsensor i skåpet kan man dessutom upptäcka förhöjda fuktnivåer i tid och få en varningssignal.
Tätning Kabelanslutningar
För att kunna installera Raspberry Pi korrekt måste flera anslutningar göras - en USB-C eller micro-USB-strömkabel är minimikravet, medan en Ethernet-kabel också kan vara nödvändig beroende på om Wi-Fi används eller inte. Eftersom dessa kablar måste dras genom hål i höljet är det viktigt att vidta åtgärder för att skydda dem från eventuella vattenskador.
Alla kablar som går in i skåpet måste tätas ordentligt med vattentäta kontakter, kabelgenomföringar eller silikon för att förhindra att fukt tränger in och orsakar elektriska funktionsfel eller skador på de interna komponenterna på grund av kortslutningar.
För att effektivt hantera kablar i skåpet och samtidigt minimera röran kan du överväga att installera flera kabelfördelare eller hållare. Använd dessutom vattentäta kablar när det är möjligt, särskilt när du använder en väderbeständig förlängningssladd som ansluts till en enda PoE-adapter som sitter inuti skåpet.
Välj en lämplig strömkälla
Image Credit: deavmi/ Wikimedia Commons
Det finns flera alternativa metoder för att förse en Raspberry Pi med ström i en utomhusmiljö, som att använda Power-over-Ethernet, ansluta via en USB-kabel som får sin ström från ett vägguttag, använda ett bärbart batteripaket eller utnyttja solens energi genom en solpanelsinstallation.
En godtagbar lösning är tillräcklig, förutsatt att den är pålitlig och uppfyller dina krav. Även om ett soldrivet system kan innebära en initial investering, är det ett ansvarsfullt sätt att säkerställa miljövänlighet och självförsörjning inom ditt företag.
För att upprätthålla en sömlös energikälla är det starkt rekommenderat att integrera antingen en strömstyrenhet eller en UPS-enhet (uninterrupted power supply) tillsammans med Raspberry Pi, eftersom dessa enheter är utformade för att skydda mot plötsliga förändringar i spänningsnivåer eller avbrott i strömförsörjningen.
Platsen är viktig
Det är viktigt att välja en lämplig plats för din externa Raspberry Pi-installation. Det är lämpligt att välja en plats som erbjuder viss skugga för att minimera risken för överhettning och överdriven exponering för ultraviolett strålning, samtidigt som man tar hänsyn till risken för översvämning eller nedsänkning i stående vatten under kraftiga skyfall genom att placera enheten på en högre höjd.
Potentiell vandalism eller stöld är en uppenbar möjlighet, särskilt i fall där platsen är lättillgänglig för allmänheten. För att minska denna risk kan det vara lämpligt att dölja utrustningen och komponenterna för din drönarverksamhet, eller alternativt använda ett säkert, låsbart hölje som effektivt kan avskräcka potentiella inkräktare eller illasinnade personer från att försöka störa din installation.
Utför periodiskt underhåll
Regelbundet underhåll är avgörande för att förlänga livslängden och optimera funktionaliteten hos ditt externa Raspberry Pi-system, och bör utföras så ofta som möjligt.
Regelbunden inspektion av höljet är nödvändig för att upptäcka eventuella tecken på slitage, fuktinträngning eller angrepp av insekter eller andra skadedjur. Regelbunden rengöring av höljet och underhåll av ventilationen genom att avlägsna ansamlat smuts och skräp hjälper till att bibehålla tillräckligt luftflöde och temperaturreglering i enhetens hölje.
Det är viktigt att inspektera kabelanslutningarna för att upptäcka eventuella tecken på rost, slitage eller skador som kan leda till felfunktioner. Om några problem upptäcks är det viktigt att omedelbart byta ut de berörda komponenterna för att bibehålla optimal prestanda och undvika potentiella olyckor.
Tänk på felsäkringar och redundans
Det är viktigt att inse att den naturliga miljön är osäker, trots att lämpliga skyddsåtgärder har vidtagits. Därför är det viktigt att införliva redundansmekanismer för att skydda data och mildra potentiella förluster till följd av allvarliga funktionsfel.
En möjlig lösning för att säkerställa kontinuerlig drift av ditt Raspberry Pi-system är att implementera regelbunden automatisk säkerhetskopiering av data till molnet. Om enheten är placerad i ett avlägset område kan du överväga att använda en mikrokontroller som PICO eller ESP32 för att övervaka dess status genom att skicka ut regelbundna pings och larma om inget svar tas emot inom en angiven tidsram.
Dessutom kan du överväga att införliva en extra strömförsörjning för att säkerställa kontinuerlig drift av Raspberry Pi om den primära källan avslutas. Om ditt företag t.ex. är beroende av solenergi skulle det vara klokt att inkludera ett reservbatteri eller en alternativ strömkälla för perioder med dåligt väder.
Gör din Raspberry Pi redo för utomhusbruk
Användningen av en Raspberry Pi för utomhusbruk ger möjlighet till mångsidighet och innovation, men kräver noggrann planering och utförande för att säkerställa ett framgångsrikt genomförande.
Att välja ett lämpligt hölje, säkra kabelanslutningar på lämpligt sätt, identifiera en lämplig plats och följa ett konsekvent underhåll är alla avgörande faktorer för att skapa en solid och pålitlig Raspberry Pi-konfiguration utomhus. Även om utomhusprojekt kan medföra betydande kostnader och utgöra formidabla hinder, visar de sig ofta också vara oerhört roliga.