作者：陸向陽
隨著樹莓派（Raspberry Pi, RPi）規格及生態圈的日益茁壯，近期的RPi發展似乎已偏重在桌上型電腦及產業實務應用（嵌入到各種現場設備中）上，但其實在創客領域持續有新進展，且是在新場合中運用。
bag.builds專案把樹梅派放入背包
首先是把RPi放在後背包裡帶出門使用，創客Davide Marchetti發起了名為bag.builds的專案，他把RPi、電池及一些週邊配件都放入背包內，在背包內用木板及塑膠扣具（用3D列印成）等將配件相互隔開並加以固定，避免擠壓碰撞，然後再給各部件接上線路，如此就能出門使用。
Davide Marchetti揭露他在背包內放的配件清單，包含一台RPi 4；一個Docking Station；一個Linksys公司的WRT1900ACS型Wi-Fi路由器，路由器使用OpenWrt嵌入式作業系統外加虛擬私有網路（VPN）功能；一個USB介面的外接式機械硬碟；一個USB介面的外接式固態硬碟。
另外還有Thunderbolt介面的NVMe儲存，Wi-Fi Dongle、HackRF的無線數據傳輸模組，搭配1MHz～3GHz頻率範圍的主動式天線；喇叭；GL.iNet公司的Wi-Fi Hotspot，並透過智慧型手機來連線Tor網路；最後則是250Wh電量的行動電源。
雖然文字條列為上述內容，但從他公布的照片來看背包內也有小型顯示器、滑鼠、甚至是耳機等裝置。他也將此背包系統稱為Portable desk for outdoor hacktivities，亦即戶外駭客活動用的攜帶型桌面，或者稱Hacking Station。
圖1 創客Davide Marchetti倡議將行動電源、樹莓派放入背包內外出使用（圖片來源：Davide Marchetti的Instagram）
樹梅派放入水中
另一個有趣的專案是把RPi用於水下，用一個透明圓柱型的壓克力容器來當船殼，從而打造出一艘玩具潛水艇，而RPi正是艇內的主控系統，更具體說是用Raspberry Pi Zero 2 W，專案發起者則是Brick Experiment Channel（簡稱BEC）。
BEC打造的潛艇其機械部件都是用樂高（LEGO）積木搭組而成，潛艇不僅可以在水裡推進向前、轉向、俯仰等，也可以在水中保持靜止，以及與水底保持距離避免碰撞，距離可以在遙控玩家設定後由潛艇自動維持。
圖2 BEC的潛艇專案RC Submarine 4.0（圖片來源：BEC）
另外，BEC使用一個注射針筒來充當潛艇的排水櫃，而後控制水的吸排量來產生上升、下潛效果，BEC使用的是最傳統的PID控制法。
浮潛理論聽來簡單，但實際上在此前BEC已嘗試過三種控制與維持深度的方式，最終採行目前的第四種作法，估計後續也會持續精進或有更多新嘗試。
潛艇另一個設計要點是壓力感測器，BEC前後嘗試了兩種，一是漢寧威爾（Honeywell）的ABP2LANG004BG2A3XX，另一是漢寧威爾的SSCMANV030PA2A3，經各種測試與評估最終選擇後者。
還有雷射感測器Whadda WPSE337，裡頭包含了意法微電子（STMicro）的VL53L0X模組，將感測器設置於潛艇底部，以便偵測船身與海底間的距離，之後則用Sparkfun TFMini-S Micro感測器。
在玩家手上的遙控器方面BEC其實是買現成玩具來改裝，買了一艘中國大陸品牌Mliu的玩具潛艇，使用玩具配備的27MHz無線遙控器與接收器，因為只有低頻的無線電波才能在水中仍保有一段傳輸距離，若使用現行常用的2.4GHz頻段則在水下很快就衰減光，潛艇沒跑多遠就失去遙控信號。
其他方面，潛艇是使用約8V輸出的樂高電池盒搭配Pololu 2123 S7V8F5 5V2電壓調節器再供電給RPi，RPi使用16GB MicroSD記憶卡，作業系統為官方標準的Raspberry Pi OS，而相關的操控程式則是用Python撰寫成。
圖3 RC Sub 4.0內部的主要電子組成（圖片來源：BEC）
最後，BEC對這專案有很嚴謹的開發測試過程，有各種工程數據記錄，例如系統在壓克力容器內運作必然會產生熱，熱在未有散熱措施下會在內部升溫，測試結果顯示樂高積木的機械部件在攝氏60度以上就開始融化（雖然一般宣稱要到105度），而RPi宣稱可以運作到85度，實際上也在高過60度CPU就明顯變慢。
圖4 RC Sub 4.0的感測器溫度量測、樹莓派處理器溫度量測（圖片來源：BEC）
歸結而言，BEC潛艇專案詳整記錄各種開發過程及心得，對於想讓專案更朝實務方向精進的創客而言非常值得參考學習。
延伸閱讀
BEC潛艇專案：https://brickexperimentchannel.wordpress.com/rc-submarine-4-0-blog-post-series/
