Uç Noktada Pi Önyükleme Optimizasyonu

 (kittenlabs.de)
4 puan yazan GN⁺ 2024-09-02 | 1 yorum | WhatsApp'ta paylaş

Uç Noktada Pi Önyükleme Optimizasyonu

Motivasyon

  • SolarCamPi projesi, şebekeden bağımsız güneş enerjili bir WiFi kamera kurma projesidir.
  • Raspberry Pi Zero 2 W kullanarak Linux ile önyükleme yapar, fotoğraf çeker, WiFi bağlantısını kurar ve ardından gücü kapatır; bu döngüyü tekrarlar.
  • Güneş enerjili cihazlarda güç değerli bir kaynaktır; bu nedenle önyükleme süresini kısaltarak güç tüketimini en aza indirmek önemlidir.

Donanım kurulumu

  • Gömülü önyükleme sürecini optimize ederken kısa çevrim süresi önemlidir.
  • Çeşitli yararlı araçlar vardır:
    • Nordic Power Profiler Kit II
    • USB-SD-Mux
    • USB-UART dönüştürücü

Ölçüm / test kurulumu

  • Debian 12 (bookworm) arm64 Lite imajında /boot/firmware/cmdline.txt dosyası init=/init.sh içerecek şekilde düzenlendi.
  • init.sh betiği GPIO4'ü toggle eder ve normal önyüklemeye devam eder.

Akım azaltma

  • HDMI devre dışı bırakma: akım tüketimini 136.7mA'den 122.6mA'ye düşürür.
  • Etkinlik LED'ini devre dışı bırakma: 2mA tasarruf.
  • Kamera LED'ini devre dışı bırakma: yansımayı önler ve akım tasarrufu sağlar.
  • Turbo modu ayarı: turbo modu devre dışı bırakılarak 1.58As kullanım sağlandı.

Süre azaltma

  • Önyükleme sürecinde HDMI probing'i devre dışı bırakma: EDID bilgisini sabit tanımlayarak zaman kazandırır.
  • HAT, PoE ve LCD probing'ini devre dışı bırakma: I2C yanıt bekleme süresini azaltır.
  • Kamera ve ekran probing'ini devre dışı bırakma: IMX477 sensörü manuel olarak yüklenir.
  • initramfs devre dışı bırakma: önyükleme süresini 5.38s'den 4.47s'ye düşürür.

Çekirdek yükleme

  • Çekirdek yükleme en yavaş işlemlerden biridir.
  • GPU işlemci çekirdeğini overclock etme: çekirdek yükleme süresini %20 azaltır.
  • Sistemi özel bir Buildroot dağıtımına taşıma: çekirdek boyutunu küçültür ve gereksiz özellikleri kaldırır.

Nihai sonuç

  • Linux kullanıcı alanı programı 3.5 saniyenin altında önyüklenebilir.
  • Toplam enerji tüketimi: 0.364 As * 5.0 V = 1.82 Ws.
  • Varsayılan Debian'a kıyasla enerji tüketimini 5 kat azaltır.

GN⁺ özeti

  • Bu yazı, Raspberry Pi'nin önyükleme süresini optimize ederek güç tüketimini azaltma yöntemlerini ele alıyor.
  • Güneş enerjili cihazlar gibi sınırlı güç ortamlarında çok faydalıdır.
  • Benzer işleve sahip projeler arasında OpenWRT, Tiny Core Linux bulunur.
  • Önyükleme süresini kısaltmanın çeşitli yollarını sunarak gömülü sistem optimizasyonuyla ilgilenenler için yararlıdır.

İlgili okumalar

1 yorum

 
GN⁺ 2024-09-02
Hacker News görüşleri

  • rpi ürün ailesinin güç sorunları zayıf noktası. Yeni pico 2'nin bunu iyileştirmesi bekleniyor

    • Google Coral mini kullanarak bir kamera yapılmış, ancak HQ kamera desteği yetersizmiş
    • rpi ekosistemi daha olgun ve gelecekteki bulunabilirliği de daha güvenilir
    • Sonraki sürüm kamera rpi ile yapılmış ve daha büyük bir batarya kullanılmış
    • Elde kalan Coral mini ve kameraları değerlendirecek bir yol aranıyor

  • Özel çekirdeğin neden geç çıktığı merak ediliyor

    • Optimizasyon isteniyorsa LFS ya da kaynak tabanlı bir dağıtım kullanmak daha iyi olabilir
    • EFI/BIOS optimizasyonunun mümkün olup olmayacağı merak ediliyor
    • Arch Linux masaüstünde önyükleme süresi uzun sürüyor

  • CPU turbo'yu devre dışı bırakmanın güç tüketimini azaltmak için kötü bir seçim olup olmadığı sorgulanıyor

    • Saat frekansı arttığında güç tüketimi karesel olarak artıyor
    • Saat hızlandırmanın fayda sağlayıp sağlamadığını anlamak için güç farkının ölçülmesi gerekiyor
    • Pi'nin CPU'su ayrıntılı güç tüketimi bilgisi sağlasa iyi olurdu

  • Başka çekirdeklerin kullanılıp kullanılamayacağı ve fotoğraf çekip buluta göndermek için Linux gerekip gerekmediği merak ediliyor

    • En düşük bütçeyle işi tamamlama yöntemi soruluyor
    • İlgi çekici bir okumaydı

  • Pi önyükleme süresini azaltan iki iyi makale öneriliyor

  • Rasp Pi ekosistemini seviyorsanız Pi Pico W denemeye değer olabilir

  • Linux dağıtımlarında önyükleme süresi genelde yavaş

    • Zayıf donanımda bu durum özellikle daha belirgin
    • MQ-Pro SBC'de de benzer bir sorun yaşanmış
    • Dizüstü bilgisayarlarda da hissediliyor (Macbooks hariç)

  • Önyükleme durumunu korumak ve düşük güç tüketimli bir mikrodenetleyici kullanmak daha iyi olabilir

    • 105mA uygun bir güç tüketimi değil

  • Circle'ın çekirdekten daha hızlı önyükleyebileceği düşünülmüş, ancak MIPI kamerayı desteklemiyor

  • Pi kullanarak akıllı bir iz kamerası yapılmak istenmiş

    • Başlangıç süresi önemli
    • Güç kullanımını azaltmak çok iyi