Banana Pi BPI-P2 Zero开源硬件物联网开发板基准测试和评论

2023-07-30

Banana Pi P2 Zero 和 P2 Maker 是基于 Allwinner 的 H3 和 H2+ 芯片组的廉价主板。它们以低廉的价格提供了一些有趣的功能,具有很大的吸引力,但由于其老化的 32 位架构和平庸的软件支持而有些令人失望。

BPi-P2 板最适合作为无头边缘平台,具有一些独特的优势,例如廉价的 PoE 扩展选项以及零模型中的板载闪存和 WiFi/BTL,这在某些项目中可能很有价值。
优点
PoE 就绪,相对便宜的,低功耗,两款 Banana Pi BPi-P2 型号最近出现在我们的评测台上。制造商已将 Banana Pi BPi-P2 Zero和 Banana Pi BPi-P2 Maker发送给我们进行查看。

它们采用经典的蓝白 Banana Pi 包装。根据我们的建议, Banana Pi团队还在这两个设备上安装了一个可选的 PoE 模块,将这些单元转变为非常有趣的小型边缘物联网板。
我们先来看看硬件。
这些主板所配备的 Allwinner H3 和 H2+ SoC 非常相似。它们都有四个 32 位 ARM Cortex-A7 内核。这些内核效率高,功耗极低,在正常负载下温度保持在 50°C 以下。在持续更强烈的负载下,需要被动或主动冷却,这在一定程度上违背了小外形尺寸的主要目的。
两款主板均配备 512 MB DDR3 RAM。两种型号均使用 SD 卡进行非易失性存储,而 Banana Pi BPi-P2 Zero 还提供板载 8 GB 闪存芯片。
还有两个 microUSB 端口,一个用于电源,另一个用于连接键盘和鼠标等配件的 OTG 集线器。还有一个 24 针 CSI 摄像头连接器,用于 Banana Pi 自己的 OV5640 模块。
这两款产品还具有支持 1080p30 的迷你 HDMI 端口,考虑到 H3 的 4K 功能,这有点奇怪。
说到图形,这两款主板的图形引擎均由 ARM Mali-400 MP2 GPU 提供支持。H3 SoC于2014年推出,面向消费类机顶盒,其4K输出在当时相当高端。到 2019 年,随着此类产品大规模采用 64 位 CPU,H3 已被更强大的芯片组取代。然而,此时,另一个利基用途变得明显——低成本 SBC——全志为了扩大在该市场的影响力,发布了 H2+,这是 H3 的更便宜、精简版,不具备 4K 功能。
这些板的占地面积为 65 x 52.5 毫米,比Raspberry Pi 4等“全尺寸”SBC 小得多,但仍然比 Raspberry Pi Zero 系列大得多。Zero 采用 H3 SoC,而 Maker 采用 H2+,这并不是一个重要的区别,因为这两个板的额定输出仅为 1080p。
有一些差异。Maker 版本取消了板载 eMMC、板载 WiFi 和蓝牙以及预焊接的 40 针 GPIO 接头,所有这些都是 Zero 的功能。两款主板均配备 100 Mbps 以太网、PoE 扩展功能、512 MB DDR3 RAM、用于视频和音频的 miniHDMI 端口、SD 卡插槽和 CSI 摄像头连接器。
Zero 上没有像 Raspberry Pi 设备那样精美的 PCB 天线技术,因此需要外部无线天线,但不包括在内。该板使用标准 U.FL 连接器来连接这些连接器,因此您可能已经有一些了。
由于它们的规格,这两个板的正确选择是仅 CLI 的 Linux 发行版,我们在这里推荐使用 Armbian,尽管其他发行版也可以正常工作。Armbian 应该直接从 Banana Pi 的网站下载,因为目前官方发行版网站上没有可用的版本。初始设置确实需要屏幕,但也可以使用调试探针和终端仿真器 - 我们使用连接到板上 UART 连接器的Pi 调试探针和 PuTTY 来完成它。
Armbian 桌面运行得不错,也许是由于 BPi 团队在以前的主板上使用 SoC 的经验所致,但它并不像我们希望的那样无延迟。具有 4.4.55 内核的 Raspbian 9 Stretch 也可以工作,但已经过时且存在一些问题。目前,Armbian 的仅 CLI 构建与主板配合得最好,支持所有功能并且使用起来很愉快,非常适合嵌入式项目。
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这些芯片是在 2014 年设计的。现代版本的操作系统运行缓慢,主要适合信息亭模式应用程序,例如信息面板或气象站。
令人惊讶的是,一些轻度复古模拟可以在 RetrOrangePi 发行版上运行。然而,我们在连接 Xbox One 控制器时遇到了问题,因此我们还尝试了 BPi-M2 ZeroLibreELEC 映像,它也可以在此处启动。我们测试了 NES、SNES、Gameboy 和 Gameboy advance 模拟器,以及 C64 和 Amiga 模拟器。虽然这些大部分都有效,但我们在这里有复杂的感觉,只有 512 MB 的 RAM 导致了一些滞后,这低于其中一些模拟器所需的 1 GB 规格。
将 Banana Pi BPi-P2 与Raspberry Pi Zero 2W进行比较,很明显 Pi 更快一些,配备 64 位 CPU。除了集成天线之外,它还具有更好的软件支持,并且体积小得多。Pi Zero 2 W 的成本仅为 15 美元,总体来说是一个更加成熟的系统,但缺乏简单的 PoE 扩展功能,没有板载闪存选项,也没有物理以太网插孔。有线通信是边缘节点可靠性的一个重要方面,因此它可能是决定选择哪块板的关键因素。
我们使用运行 OpenWRT 的 Banana Pi 自己的 BPi-R2 Pro 路由器测试了两块板的网络速度。以太网工作完美,提供适当的 100 Mbps 速度。
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老化的 ARM Cortex-A7 内核最近似乎已进入该行业,很可能是由于其低功耗。例如,STM 目前正在其 STM32MP1 CPU 中使用它。我们之前也见过类似的“晚期”采用周期,工业 MCU 仅在过去几年才采用 Cortex-M0+ 设计。
截至撰写本文时,这两款主板的 Maker 版和 Zero 版售价分别约为 17 美元和 25 美元。PoE 扩展板售价 4 美元,是一个值得添加的产品。
我们的总体经验是好坏参半。Armbian CLI 运行良好,但需要更好的操作系统支持。更高性能的板正在成为标准,但对于不需要 GUI 的项目,Banana Pi BPi-P2 绰绰有余。H3 的全部潜力并未在高端型号中得到充分利用,而 Raspberry Pi Zero 2 W 的价格非常接近,而且在许多方面都更好。
PoE 功能是一个可取之处——为物联网节点提供时尚的解决方案。作为带有 PoE 的边缘传感器数据采集站,Banana Pi BPi-P2 系列提供市场上最便宜的完整套件之一,起价仅为 21 美元。

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