8 formas de ahorrar energía en sus proyectos de Raspberry Pi

Aunque la Raspberry Pi es una computadora muy eficiente en el consumo de energía, existen escenarios específicos en los que es posible que desee reducir aún más el consumo de energía. Uno de estos es si está utilizando un banco de energía o una fuente de alimentación ininterrumpida (UPS) para suministrar electricidad a su Raspberry Pi. La disminución del consumo de energía también puede ser útil si está ejecutando un proyecto siempre activo y necesita mantener su factura de energía tan baja como posible.

Comprender el consumo de energía de Raspberry Pi

Gracias a su arquitectura basada en ARM, la Raspberry Pi es un dispositivo de muy bajo consumo. El Raspberry Pi 4 usa 2.7W mientras está inactivo, según pruebas realizadas por jeff geerling. En comparación, la computadora x86 más eficiente consumirá de 10 W a 25 W, significativamente más de lo que usa la Raspberry Pi operando con una carga de CPU del 400 %, 6,4 W.

Todo esto sirve para recalcar el punto de que Raspberry Pi ya no está teniendo un impacto significativo en su factura de energía, al menos en comparación con sus otros dispositivos y dispositivos. Por lo tanto, reducir aún más el consumo de energía en una Raspberry Pi puede ser una pérdida de tiempo y esfuerzo si su proyecto no lo requiere.

Sin embargo, si la eficiencia energética es crucial para su proyecto, hasta el último milivatio, los consejos que se describen a continuación le resultarán útiles.

1. Ejecutar una configuración sin cabeza

Una configuración sin cabeza es una forma común de ejecutar una Raspberry Pi e implica usar la Pi sin un teclado, un mouse o una pantalla conectados. Dado que no todos los proyectos requieren una pantalla o cualquiera de ellas, una configuración sin periféricos es una buena manera de reducir el consumo de energía de su configuración de Raspberry Pi.

Todo lo que necesita es una computadora separada y una conexión a Internet (ya sea a través de Wi-Fi o Ethernet). Una vez SSH está habilitado en su Raspberry Pi y ambas computadoras están conectadas a la misma red, está listo para comenzar. Luego puede usar una terminal de línea de comandos o un cliente SSH como PuTTY en su otra computadora para emitir comandos remotos a la Pi. VNC es otra opción si prefiere trabajar con una interfaz gráfica de usuario (GUI)

2. Retire los periféricos innecesarios

No tiene que ejecutar su Raspberry Pi sin cabeza todo el tiempo. El simple hecho de desconectar los periféricos cuando no se necesitan reducirá el consumo de energía. Los teclados, ratones y dispositivos de almacenamiento consumen energía, incluso cuando no se usan.

Los dispositivos inalámbricos suelen utilizar un poco menos de energía que los cableados. La mayoría de los ratones y teclados USB utilizan alrededor de 0,5 W de potencia por hora, y esta cifra aumenta cuando están en uso. Si bien esta cifra puede no parecer mucho, tiende a acumularse con el tiempo.

Otra cosa a tener en cuenta es que las unidades de disco duro (HDD) suelen consumir mucha más electricidad en comparación con las unidades de estado sólido (SSD). Por lo tanto, si está tratando de ahorrar la mayor cantidad de electricidad posible, opte por una tarjeta SSD o SD. Los SSD ofrecen varias otras ventajas sobre los discos duros.

3. Deshabilitar los puertos USB y HDMI

Aunque los puertos no utilizados consumen una pequeña cantidad de energía, es posible que desee desactivarlos si está tratando de ahorrar la mayor cantidad de energía posible. Al deshabilitar el USB, debe tener en cuenta que no puede deshabilitar los puertos individualmente. Todos los puertos se apagan cuando desactiva USB.

Además, apagar el controlador USB desactiva Ethernet, ya que comparten el mismo bus de datos en la Raspberry Pi. Deshabilitar USB ahorrará alrededor de 100 mA.

Para deshabilitar USB en Raspberry Pi 3B+ y modelos anteriores, ingrese el siguiente comando en la terminal:

eco'1-1' |sudo tee /sys/bus/usb/drivers/usb/unbind

Para volver a habilitar el controlador, simplemente cambie el desatar en el último comando para unir.

Además, debe deshabilitar HDMI si está ejecutando una configuración sin cabeza. Esto ahorrará unos 25 mA, sumando un total de 125 mA. Para desactivar HDMI, ejecute el siguiente comando:

sudo /opt/vc/bin/tvservice -o

Para volver a encenderlo, todo lo que necesita hacer es cambiar el -o a -pag en el último comando.

Sin embargo, debe tener en cuenta que si sigue los pasos descritos anteriormente, USB y HDMI se volverán a habilitar cuando reinicie la Raspberry Pi. Pero, puede agregar los comandos a la rc.local archivo para ejecutarlos al inicio. Para obtener más información, consulte nuestro lista de tres formas de ejecutar un programa Raspberry Pi al inicio.

4. Desconecte la fuente de alimentación cuando no esté en uso

Un error común es dejar la Raspberry Pi conectada a una fuente de alimentación cuando no está en uso. Incluso cuando se apaga, la Raspberry Pi sigue consumiendo energía, entre 0,1 W y 0,15 W. Asegúrese de quitar la Raspberry Pi de la fuente de alimentación cuando no la necesite.

5. Reduzca la velocidad del procesador

La reducción del reloj de la CPU de la Raspberry Pi hace que funcione a una velocidad de reloj más lenta, pero reduce su potencia consumo y puede ser útil para proyectos portátiles alimentados por batería que no implican complejos Procesando. Esto sigue un proceso similar al overclocking de su Raspberry Pi.

Simplemente navegue hasta el /boot carpeta, abierta config.txty cambie la velocidad de reloj preestablecida, 1,5 GHz para Raspberry Pi 4. Para reducir la frecuencia de su Raspberry Pi a 1 GHz, agregaría estas líneas a /boot/config.txt:

arm_freq=1300
arm_freq_max=900M/código>

6. Deshabilitar los LED integrados

El Raspberry Pi 4 tiene cuatro LED integrados: dos al lado del encabezado GPIO y dos en el puerto Ethernet. Deshabilitarlos ahorra alrededor de 2 mA y es tan fácil como editar el config.txt archivo. Sin embargo, los comandos son un poco diferentes, según el modelo de Raspberry Pi.

Para Raspberry Pi 4, simplemente edite el /boot/config.txt archivo y agregue los siguientes parámetros:

# Deshabilitar el LED PWR
dtparam=pwr_led_trigger=ninguno
dtparam=pwr_led_activelow=apagado
# Deshabilitar el LED de Actividad
dtparam=act_led_trigger=ninguno
dtparam=act_led_activelow=apagado
# Deshabilitar los LED ACT de ethernet
dtparam=eth_led0=4
# Deshabilitar los LED LNK de ethernet
dtparam=eth_led1=4

Para Raspberry Pi 3B+, las últimas líneas para apagar los LED de Ethernet son un poco diferentes.

# Deshabilitar el LED PWR
dtparam=pwr_led_trigger=ninguno
dtparam=pwr_led_activelow=apagado
# Deshabilitar el LED de Actividad
dtparam=act_led_trigger=ninguno
dtparam=act_led_activelow=apagado
# Deshabilitar los LED ACT de ethernet
dtparam=eth_led0=14
# Deshabilitar los LED LNK de ethernet
dtparam=eth_led1=14

7. Optimice su código

Si está ejecutando programas que usted mismo escribió, debe asegurarse de evitar ciertas malas prácticas que pueden afectar el consumo de energía. Debe seguir procesando al mínimo necesario para hacer el trabajo. Limite las iteraciones de bucle, simplifique las operaciones tanto como sea posible y priorice la funcionalidad sobre el diseño en las aplicaciones.

8. Use un Pi Zero o Pico en su lugar

Lo más probable es que esto resulte en la reducción más drástica del consumo de energía. El Raspberry Pi Cero 2W es la Raspberry Pi con mayor eficiencia energética, según Hackaday. Es capaz de ejecutarse más rápido y completar más tareas por vatio de potencia, en comparación con otros modelos de Raspberry Pi.

El Frambuesa Pi Pico es un microcontrolador basado en el chip RP2040 y ofrece el consumo de energía más bajo de una placa Raspberry Pi. La demostración del reproductor multimedia de palomitas de maíz descrita en la hoja de datos de Raspberry Pi Pico (VGA, acceso a tarjeta SD de 4 bits y audio I2S) consume alrededor de 0,45 W de energía. También tiene dos modos de ahorro de energía que reducen aún más el consumo de energía.

Si su proyecto no requiere una potencia de procesamiento considerable, considere usar Raspberry Pi Pico o Zero en lugar de los modelos más potentes.

Limite el consumo de energía en sus proyectos de Raspberry Pi

Como se mencionó, la Raspberry Pi ya es un dispositivo muy eficiente en el consumo de energía y no hay mucho que pueda hacer para minimizar aún más el consumo de energía. Sin embargo, en aplicaciones de energía crítica donde cada miliamperio cuenta, deshabilitar puertos e interfaces que no necesita lo ayudará a ahorrar energía y mantener su Raspberry Pi encendida el mayor tiempo posible.

Si realiza demasiados cambios o desea restablecer su Raspberry Pi a la configuración inicial, todo lo que tiene que hacer es actualizar una nueva versión del sistema operativo Raspberry Pi en la tarjeta SD.