大家好，又見面了，我是你們的朋友全棧君。
前言
最近樹莓派4b釋出了8gb的版本，這麼大的記憶體用在嵌入式裝置上，簡直是為了深度計算而生，果斷入手了一塊，遂開啟了一輪踩坑之旅。
為了避免重複網上已有的樹莓派教程，後續系列文章，我盡量以2020年為基準，先打造一個最新最穩定的軟硬體開發環境，再在其上建構AI應用。比如選擇建構OpenCV 4.4，pyTorch 1.6和1.7，Tensorflow 2.1，然後在上面跑yolo v5應用，用intel NCS2加速等等…
這篇我們先來選用一些必要的硬體裝置，其中标明必備的，則是運作系統所要求的，型号規格盡量保持一緻，可選的部分可根據實際AI應用選擇即可。
樹莓派4b(必備，4gb或8gb)
如果是開發折騰用推薦8gb版本，無論是tensorflow還是pytorch，甚至想在樹莓派上開個chrome查下文檔，都占相當大的記憶體。不過由實際使用來看，4gb的版本足已滿足目前需求，成本效益很高，預算有限的優先選擇。而2gb的版本不推薦，在編譯大型應用或跑推理模型的時候容易OOM，需要設定很大交換記憶體，會顯著的拖慢編譯速度，極度縮減tf卡的壽命。
MircoSD卡(必備，推薦64gb)
建議多買幾張，樹莓派上可以安裝各種系統，進行多個備份。推薦64g的是因為這是當下國産卡比較成熟廉價的型号，20塊左右，白菜價值得入手。
讀卡器(必備)
燒寫鏡像或是讀寫配置檔案都需要用到，SD卡套或usb讀卡器都行，筆記本的話用卡套友善些。讀卡器可以考慮usb 3.0，不過大多數情況2.0的480Mbps比對MircoSDXC的速度也夠用了。
攝像頭(必備)
跑CV類的AI應用必備，推薦采用CSI的視訊接口，樹莓派的USB口太緊湊了，USB的攝像頭不一定有位置可以插。必要的時候還需要擴充一個USB HUB解決多外設的問題。如果要跑工業CV應用，可以選用 IMX477R 高清攝像頭配相應的長焦和微距鏡頭。
散熱外殼(必備)
如果要長時間跑AI模型，幾塊散熱片是遠遠不夠的，推薦用烏金铠甲(直接在CPU上用3M的散熱膠把熱量引到整個外殼上)。這一代的樹莓派CPU基礎溫度很高，随便跑個桌面就50 ℃多了，滿負荷狀态下可以穩定的跑在85℃上一整天，必要的時候可以開啟風扇降溫(比較吵)。
充電器5v3A(必備)
官方電源和國産配套電源(帶開關友善重新開機)都能滿足需要，普通手機充電器一般才2A，有太多外設的話，電源的壓力就很大。連接配接太多外設的跑應用時候，會看到螢幕右上方的閃電 虧電标志。
無線鍵盤滑鼠(可選)
如果想直接把樹莓派當PC用，配一個Nano的無線鍵鼠，有實體輸入裝置，會友善調試代碼。沒有的話，也可以用VNC來遠端桌面通路，是以根據需要可選。
HDMI 轉接線(可選)
樹莓派4b的HDMI口是micro的，如果要連接配接HDMI的顯示器，則需要一根micro HDMI視訊線或者轉接頭。希望雙顯示輸出的話，那要買兩根micro HDMI視訊線，因為樹莓派的視訊接口很近，同插2個轉接口會打架…
intel神經棒NCS2(可選)
AI應用往往是會進行大量浮點數計算，一般會采用GPU進行運算，通過GPU強大的浮點數運算能力，可以有效提升神經網絡運算的效能，但若是要将神經網絡運算放到如樹莓派的單闆計算機進行運算，卻往往受限于單闆計算機的GPU運算效能，使得神經網絡運算的速度不足。雖然樹莓派4b的運作速度是3b的3倍以上，但跑AI推理還是無法達到實時(實測跑yolo v4s，0.3fps)，但是透過單闆計算機進行AIoT的應用促進了邊緣運算技術的發展，若單闆計算機要在神經網絡運算上獲得較佳的運算效能，可以考慮透過USB即插即用的外接神經運算裝置解決神經網絡運算的效能需求。Google Coral Edge TPU USB加速棒 或者 intel Neural Compute Stick 2 都是可以使用的，就成本效益來說，NCS2會更高些。
usb延長線或usb hub(可選)
樹莓派的USB口都集中在一起，直插裝置的話(比如NCS2)會把其他的口都擋住，是以多外設的話，最好再配一些usb延長線或是usb hub擴充接口數量。
樹莓派UPS或充電寶(可選)
如果想外出采集資料或是實驗AI應用的話，還需要配備一個足夠大的充電寶。前文提到普通充電寶接口電流最大2A，如要更大電流，就需要采用兩節18650那種提供穩定的電源支援。
樹莓派 4G子產品(可選)
在戶外的車載項目或AIoT應用中，4G子產品可以提供無線的遠端連接配接。可以提供雲端推理或是傳感器資料雲端存儲，實作4G高速上網，無線通信，打電話，發短信，全球定位等功能。
| # | 硬體清單 | 規格 |
|---|---|---|
| 1 | 樹莓派4b | 4gb，8gb |
| 2 | microSD卡 | 64gb |
| 3 | 讀卡器 | 卡套 或 usb |
| 4 | 攝像頭 | CSI 接口 |
| 5 | 散熱外殼 | 烏金铠甲 |
| 6 | 充電器 | 5v 3A |
| 7 | 無線鍵盤滑鼠 | (可選) |
| 8 | HDMI 轉接線 | (可選) |
| 9 | intel神經棒NCS2 | (可選) |
| 10 | Usb延長線或usb hub | (可選) |
| 11 | 樹莓派UPS或充電寶 | (可選) |
| 12 | 樹莓派 4G子產品 | (可選) |
上述器件入手後，一頓操作将他們組合到一起就搞定硬體平台了。
整體上來看，相對于 NVIDIA的 Jetson 和Google的 Coral 而言，樹莓派是一個比較低廉的邊緣計算裝置，對于大規模對成本敏感的傳感器網絡來說，是一個很好的可選方案。
下一篇
我們将搭建樹莓派的軟體環境，
介紹一些常用的工具軟體，
友善後續的開發工作，
敬請期待…
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