II SETIC SEMINÁRIO DE TECNOLOGIA DA INFORMAÇÃO E COMUNICAÇÃO 26 a 29 de setembro de 2016
In: SEMINÁRIO DE TECNOLOGIA DA INFORMAÇÃO E COMUNICAÇÃO. 2., 2016. Sombrio – SC. Anais... Sombrio: Instituto Federal Catarinense, 2016. p. xx – xx. ISBN: 978-85-5644-004-4
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II SETIC SEMINÁRIO DE TECNOLOGIA DA INFORMAÇÃO E COMUNICAÇÃO SETIC2016 de 26 a 29 de setembro de 2016 Sombrio - SC
ANAIS Organizadores Vanderlei Freitas Junior, IFC Matheus Lorenzato Braga, IFC Guilherme Klein da Silva Bitencourt, IFC
et al.
Instituto Federal Catarinense
Sombrio, SC 2016
In: SEMINÁRIO DE TECNOLOGIA DA INFORMAÇÃO E COMUNICAÇÃO. 2., 2016. Sombrio – SC. Anais... Sombrio: Instituto Federal Catarinense, 2016. p. xx – xx. ISBN: 978-85-5644-004-4
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FICHA CATALOGRÁFICA
Seminário de Tecnologia da Informação e Comunicação (2. : 2016 : Sombrio, SC) Anais do Seminário de Tecnologia da Informação MMMMM e Comunicação / II SETIC. Sombrio: Instituto Federal Catarinense, 2016. 33 f.: il. color. ISBN: 978-85-5644-004-4 1. Tecnologia da Comunicação e Informação 2. MMMMM Rede de Computadores. I. Título. II. Instituto Federal OOOOLL Catarinense – Campus Avançado Sombrio. CDD 004.6
In: SEMINÁRIO DE TECNOLOGIA DA INFORMAÇÃO E COMUNICAÇÃO. 2., 2016. Sombrio – SC. Anais... Sombrio: Instituto Federal Catarinense, 2016. p. xx – xx. ISBN: 978-85-5644-004-4
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Minicomputadores: uma comparação entre Arduino® e Raspberry Pi® Eduarda Botelho Frutuoso1, Gabriel dos Reis Pereira1, Dr. Vanderlei Freitas Junior1 1Instituto
Federal Catarinense – Campus Avançado Sombrio {
[email protected],
[email protected],
[email protected]}
Resumo. Os minicomputadores têm sido cada vez mais utilizados para o desenvolvimento de protótipos envolvendo o processamento de softwares e controle de hardware. Dois dos mais conhecidos equipamentos são o Raspberry Pi® e o Arduino®. Neste sentido, este estudo procura realizar a comparação entre Raspberry Pi® e Arduino®, de modo a fornecer subsídios preliminares para a escolha do melhor equipamento de acordo com os requisitos do projeto a ser desenvolvido. Após revisão de literatura realizada, observouse que cada plataforma terá um maior rendimento em determinados tipos de projetos, apontando uma tendência para maior utilização do Raspberry Pi® em projetos de processamento de software, enquanto que o Arduino® tem ampla aplicação em protótipos de controle de hardware. Palavras-chave: Arduino; Raspberry Pi; Minicomputadores.
1. Introdução Atualmente os minicomputadores estão se tornando uma importante ferramenta para o desenvolvimento de protótipos. Dois dos mais utilizados e conhecidos são o Arduino® e Raspberry Pi®, que podem ser chamados de plataformas computacionais físicas ou embarcadas, sendo assim um sistema que pode interagir com seu ambiente por meio de hardware e software (McROBERTS, 2011). In: SEMINÁRIO DE TECNOLOGIA DA INFORMAÇÃO E COMUNICAÇÃO. 2., 2016. Sombrio – SC. Anais... Sombrio: Instituto Federal Catarinense, 2016. p. xx – xx. ISBN: 978-85-5644-004-4
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Estas ferramentas tornam-se relevantes pelo fato de oferecer maior praticidade para criação de protótipos, pois relacionam áreas de linguagem de programação, eletrônica e robótica. Além de possuir um custo acessível e um sistema com uma boa usabilidade (SOUSA, 2015; SUEIRO, 2014). Diante disto, em razão de sua grande popularidade, este estudo tem por objetivo realizar a comparação entre Raspberry Pi® e Arduino®, de modo a fornecer subsídios preliminares para a escolha do melhor equipamento de acordo com os requisitos do projeto a ser desenvolvido. Para a consecução dos objetivos propostos, realizou revisão de literatura procurando identificar os seguintes aspectos: a) as configurações de cada um dos dispositivos, em suas versões mais completas; b) foco dos projetos desenvolvidos com cada um dos equipamentos.
2. Referencial teórico De acordo com Monk (2013), o Raspberry Pi®, é um minicomputador que executa principalmente o sistema operacional Linux. Possui portas USB nas quais pode-se conectar um teclado e um mouse e uma saída de vídeo HDMI (High-Definition Multimedia Interface) onde pode-se conectar uma TV ou um monitor. É possível utilizar o Raspberry Pi® de diversas formas, desde que isso também possa ser feito em um computador desktop Linux, com algumas limitações. Pode ser utilizado para editar documentos de texto, navegar na Internet e jogar jogos. Segundo McRoberts (2011), o Arduino®, por sua vez, é um pequeno computador que pode ser programado para processar entradas e saídas entre o dispositivo e os componentes externos conectados a ele. O Arduino® pode ser conectado a LED’s, botões, interruptores, motores, sensores de temperatura, sensores de pressão, sensores de distância, receptores GPS, módulos Ethernet ou algum outro dispositivo que emita dados ou possa ser controlado. É possível realizar uma integração entre os dois equipamentos alcançando o melhor desempenho de cada um dos sistemas, de forma que as funções específicas de cada plataforma contribuam para realizar In: SEMINÁRIO DE TECNOLOGIA DA INFORMAÇÃO E COMUNICAÇÃO. 2., 2016. Sombrio – SC. Anais... Sombrio: Instituto Federal Catarinense, 2016. p. xx – xx. ISBN: 978-85-5644-004-4
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um projeto mais eficiente através dessa integração. A Figura 1 apresenta os dois equipamentos comparados.
Figura 1 – Raspberry Pi® e Arduino®
3. Resultados e discussão Para realizar a comparação entre as plataformas, foram escolhidos o Raspberry Pi® 3 Model B e o Arduino® Mega 2560, que fazem parte da geração mais recente de minicomputadores. A Tabela 1 apresenta a comparação das características e especificações de cada um dos dois equipamentos. Analisando as características das placas, percebe-se que o modelo Raspberry Pi® possui processador mais potente em relação ao Arduino®. O mesmo ocorre se analisarmos a quantidade de memória. O Raspberry Pi® oferece, também, conectividade Bluetooth e Wi-fi integrados na placa e 40 pinos GPIO (General Purpose Input/Output). Com o Arduino® isto não ocorre, mas pode-se adicionar conectividade Wi-fi e Bluetooth através de módulos que são adicionados à placa. Ainda, o Raspberry Pi® possui somente portas digitais e o Arduino disponibiliza portas analógicas e digitais, o que permite maior flexibilidade a determinados tipos de projeto.
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Tabela 1 – Comparação entre Raspberry Pi® e Arduino®
Especificações Modelo
Raspberry Pi 3 Model B
Arduino MEGA2560
Processador
Broadcom BCM2837 64bit ARMv8 Cortex-A53 QuadCore Clock 1.2 GHz
Atmega2560 Clock 16MHz
Memória
1GB LPDDR2-900 SDRAM (900MHz)
Flash 256KB, SRAM 8KB, EEPROM 4KB
Portas
4 portas USB 2.0 Conector de vídeo HDMI Conector Ethernet Conector de áudio e vídeo Slot para cartão micros 40 pinos GPIO
1 porta USB 2.0 Conector de alimentação 54 portas digitais 16 portas analógicas Conector ICSP
Wi-fi
802.11n Wireless LAN
Não possui
Bluetooth
4.1 (incluindo Bluetooth Low Energy)
Não possui
Dimensões
85 x 56 mm
101.52 x 53.3 mm
Preço
R$ 299,90
R$ 79,90
Fonte: ARDUINO (2016); RASPBERRY PI FOUNDATION (2016).
Por outro lado, tem-se que as publicações especializadas da área têm apontado que, sem prejuízo das demais, a principal diferença entre os dois equipamentos é que o Raspberry Pi® é mais comumente utilizado para projetos complexos envolvendo processamento de software, enquanto o Arduino®, por sua vez, apresenta aplicações relacionadas ao controle de hardware de maneira mais frequente (SOUSA, 2015; SUEIRO, 2014). Esta constatação fica evidenciada ao analisarmos a literatura científica disponível. Diversos estudos foram encontrados In: SEMINÁRIO DE TECNOLOGIA DA INFORMAÇÃO E COMUNICAÇÃO. 2., 2016. Sombrio – SC. Anais... Sombrio: Instituto Federal Catarinense, 2016. p. xx – xx. ISBN: 978-85-5644-004-4
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demonstrando aplicações de Raspberry Pi® em projetos de software (RAULINO, 2013; QUEIROZ et al., 2016), enquanto que um grande grupo de trabalhos apresenta os benefícios do Arduino® para o controle de hardware (FARIAS; MAIA, 2012; DA ROSA et al., 2016; FILHO; AMARAL; GARDEZANI, 2016). Evidentemente que os dois equipamentos podem ser suficientes para quaisquer das aplicações, dependendo da complexidade do projeto e dos requisitos exigidos.
4. Considerações finais A partir de uma revisão de literatura, este estudo procurou realizar comparação entre os principais minicomputadores disponíveis no mercado: Raspberry Pi® e Arduino®. Evidenciou-se durante a pesquisa que há uma tendência apontada pelas publicações especializadas e confirmada pela literatura científica de que o Raspberry Pi® é mais utilizado, em razão de suas características, para projetos mais robustos envolvendo a execução de softwares, enquanto o Arduino®, em razão de sua arquitetura, é utilizado para o controle de hardware. Observou-se que esta comparação poderá ser aprofundada através de aplicações práticas das plataformas, obtendo melhores resultados em pesquisas futuras.
5. Referências ARDUINO. Arduino MEGA 2560. Disponível em: < https://www.arduino.cc/en/Main/ ArduinoBoardMega2560#>. Acesso em: 22 set. 2016. DA ROSA, Cleci; DA ROSA, Álvaro; TRENTIN, Marco; GIACOMELLI, Cristian. Experimento de condução térmica com e sem uso de sensores e Arduino. 2016. FARIAS, Maria; MAIA, Gustavo. Acionamento remoto de portões eletrônicos via celular através de microcontrolador. 2012. FILHO, Gilmar; AMARAL, Luiz Henrique; GARDEZANI, Ricardo. Acionamento de circuitos elétricos via web utilizando Arduino. 2016. In: SEMINÁRIO DE TECNOLOGIA DA INFORMAÇÃO E COMUNICAÇÃO. 2., 2016. Sombrio – SC. Anais... Sombrio: Instituto Federal Catarinense, 2016. p. xx – xx. ISBN: 978-85-5644-004-4
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MCROBERTS, Michael. Arduino básico. São Paulo: Novatec Editora, 2011. MONK, Simon. Programando o Raspberry Pi: primeiros passos com Python. São Paulo: Novatec, 2013. QUEIROZ, Tiago A. F.; DIAS, Douglas L.; ARAÚJO, Pedro H. M.; FIGUEIREDO, Renan P.; JUCÁ, Sandro C. S. Sistema Embarcado Linux para Análise de Sensores de Temperatura DHT11 e LM35. 2016. RASPBERRY PI FOUNDATION. RASPBERRY PI 3 MODEL B. Disponível em: . Acesso em: 22 set. 2016. RAULINO, Mário. Raspberry Pi e RFID no Monitoramento de Atividades de Natação. 2013. SOUSA, Diego. Arduino ou Raspberry Pi? Saiba qual micro PC é melhor para seu projeto. Disponível em: . Acesso em: 22 set. 2016. SUEIRO, Diego. Arduino vs Raspberry Pi: entenda as diferenças. Disponível em: . Acesso em: 22 set. 2016.
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