Die beiden Mini-Computer Raspberry Pi und Arduino werden von vielen als Konkurrenzprodukte betrachtet. Bis zu einem gewissen Grad stimmt das auch. Tatsächlich sind sie aber grundverschieden. Auch das ist ein Grund, wieso beide harmonisch zusammenarbeiten.

Streng genommen gibt es den oder das Arduino nicht. Einerseits beschreibt der Name, der auf die Lieblingsbar der Erfinder zurückgeht, das Entwicklungswerkzeug und andererseits die Hardware. Auch diese lässt sich aufspalten in die Boards der US-amerikanischen Arduino LLC und der italienischen Arduino S.R.L. Welches der beiden den Namen tragen darf, darüber streiten sich die beiden Unternehmen derzeit vor Gericht. Grundsätzlich sind die Boards aber kompatibel zueinander. Es scheint darauf hinaus zu laufen, dass der Name Arduino künftig nur noch in den USA geführt wird, während bautechnisch gleiche Boards im Rest der Welt als Genuino verkauft werden. Unabhängig vom Namensstreit gibt es die Boards in verschiedenen Ausführungen, um so verschiedenen Anforderungen zu entsprechen.

Arduino
Drei aus der Arduino-Familie: Uno, Pro Mini und LilyPad (Bilder: Arduino)
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Beim Raspberry Pi ist die Sache deutlich einfacher: Die Hardware heißt Raspberry Pi, das Betriebssystem beispielsweise Ubuntu Mate, Raspbian oder Windows 10 IoT Core. Auch der Raspberry Pi ist in mehreren Varianten erhältlich.

Raspberry
Raspberry Pi 2 Model B und A+ (Bilder: Multicherry, Florian Frankenberger/Wikipedia, CC-BY-SA 4.0)
Raspberry Pi Model B: Zum Angebot auf Amazon

Mikrocontroller vs. Computer

Für Laien sind ein Raspberry Pi und ein Arduino Board kaum zu unterscheiden. Beide sind in der Standardausführung etwa so groß wie zwei Streichholzschachteln und verfügen über einen USB-Anschluss sowie mehrere Pins, die zur Programmierung wichtig sind. Während der Arduino aber auf einen Rechner mit Windows, OS X oder Linux angewiesen ist, um Programmiercode zu erhalten, ist der Raspberry Pi ein eigener, kleiner Rechner, der per HDMI mit einem Monitor verbunden und per USB-Maus und -Tastatur gesteuert wird.

Raspbian-Desktop mit geöffneten Programmen (Bild: Saschen - Eigenes Werk, CC BY-SA 3.0)
Raspbian-Desktop mit geöffneten Programmen (Bild: Saschen/Wikipedia, CC BY-SA 3.0)

So die Theorie. Praktisch bedeutet das, dass ein Arduino in der Lage ist, ein vorher aufgespieltes Programm wiederholt abzuspulen. Beispiel: „Wenn ich auf eine Taste drücke, aktiviere den Rollladenmotor für zehn Sekunden.“ Der Prozess ist dabei immer gleich. Der Raspberry als kompletter Rechner vermag hingegen, mehrere Programme parallel und nacheinander auszuführen. Ein Raspberry könnte dem Rollladen-Programm noch mehrere Variablen hinzufügen: „Wenn ich die Taste drücke und es draußen dunkel ist, schalte das Licht im Haus ein.“ Die Lichtsteuerung verlangt weitere Berechnungen und die Kombination des Befehls mit der Variable Helligkeit, die über einen Sensor oder über eine Programmierschnittstelle abgerufen wird.

Ein Arduino ist in der Lage ist, ein vorher aufgespieltes Programm wiederholt abzuspulen (Bild: Wlanowski - Eigenes Werk, CC-BY-SA 4.0)
Ein Arduino spult ein vorher aufgespieltes Programm wiederholt ab (Bild: Wlanowski/Wikipedia, CC-BY-SA 4.0)

Bei dem Unterschied stellt sich die Frage, wieso man zu einem Arduino greifen sollte, wenn der Raspberry doch das Gleiche und mehr leistet? Zum einen sind Arduino-Boards ab weniger als fünf Euro erhältlich. Für einen Raspberry werden Preise ab etwa 20 Euro aufgerufen. Außerdem ist die Programmierung der gleichen Aufgabe mit der Software Arduino IDE auf einem Arduino einfacher als auf einem Raspberry, der vorher noch ein komplettes konfiguriertes Betriebssystem benötigt. Die einfachere Bedienung eines Arduinos macht den Bausatz übrigens auch für Programmier-Einsteiger interessanter.

Keine Konkurrenz, sondern komplementär

Unter Bastlern werden die Boards nicht selten im Tandem verwendet. Während beispielsweise der Raspberry eine Berechnung ausführt, übernimmt der Arduino auf Mitteilung des Raspberrys die Steuerung eines Motors. Andersherum wäre es denkbar, dass ein Raspberry eine komplizierte Aufgabe erst dann verarbeitet, wenn ein Arduino dazu das Go übermittelt. Die Verbindung zwischen den Geräten funktioniert sowohl kabelgebunden als auch drahtlos. Das ermöglicht beispielsweise die Steuerung der Rollläden im ganzen Haus ohne Umbauarbeiten durch Kabelkanäle. So wäre es denkbar, günstiger Arduino-Boards an sämtlichen elektrischen Geräten anzuschließen, während ein Raspberry die zentrale Steuerung übernimmt.

Die Bier-Tastatur als Beispiel

Wie die Teamarbeit zwischen Raspberry Pi und Arduino aussehen kann, zeigte der tschechische Bierhersteller Staropramen. Auf der Technikkonferenz Webstock 2012 präsentierte das Unternehmen berührungsempfindliche Bierdosen, angeordnet als Tastatur. Die Arduinos in jeder Dose übernahmen dabei die simple Aufgaben, bei Berührung den jeweiligen Buchstaben, Zahl oder Sonderzeichen an den Raspberry zu übermitteln. Über diesen erfolgte wiederum die Tonausgabe, die Anzeige auf dem Fernseher und die Übermittlung der Daten.

  • Matthias Langwieser

    „Wenn ich die Taste drücke und es draußen dunkel ist, schalte das Licht im Haus ein.“
    DAS kann ein Arduino mit entsprechenden Sensoren genau so. Und diese Sensoren braucht der Pi auch.
    Desweiteren sind die Preisangaben alles andere als realistisch. Ein originaler Arduino UNO kostet um die 30 Euro, Nachbauten etwa 13 bis 20 Euro. Um 5 bekomm ich nichtmal einen nachgebauten Nano. Der Pi kostet auch ca. 35 bis 40 Euro. Wirklich gut recherchiert oder informativ sieht anders aus.

    • Patrick Zündorf

      geau das dachte ich mir auch

    • Fegit

      Um den Author zu verteidigen:
      „Arduinos sind billiger – ein selbst gesteckter “Minimal-Arduino”, bestehend nur aus Microcontroller, Quartz und ein paar Kondensatoren und Widerständen ist für 5€ realisierbar“ Quelle – http://www.arduino-hausautomation.de/2013/raspberry-pi-vs-arduino/

      Ich schätze so etwas war gemeint.

      • Holle F

        Das Thema ist ja eigentlich viel komplexer. Um einen einfacher Sensor auszulesen würde sogar ein 8051er reichen. Der wäre preistechnisch weit unter den beiden anderen Lösungen.

        Bei der Auswahl für ein Massenprodukt sind folgenden Merkmale wichtig:

        -Preis
        -CPU Leistung
        -zum Projekt passende Pheripherie (UART, RTC, CAN, ETHERNET)
        -RAM / FLASH
        -Stromverbrauch

        Kommt ein Tasking System zum Einsatz oder klassische Main Loop
        -FreeRTOS
        -Embedded Linux

        Der Rasberry Pi benutzt oft ein Linux. Das ist sehr komfortabel, da es bereits schon viele Bibliotheken gibt. Liefert Netzwerkstack, Tasking, usw direkt mit. Was die Echtzeitfähigkeit angeht, da hängt es dann wieder stark von der verwendenten Distribution ab.

        Für den Einstieg, haben beide Systeme ihre Reize. Man muss aber die Unterschiede kennen. Arduino würde ich tiefer und näher bei der Hardware ansiedeln. Da ist man näher an der Hardware und lernt noch mehr von den Basics der Mikrocontroller. Vielleicht nicht immer ganz einfach für den Starter. Auch bei Arduino gibt es AVR und Cortex-Varianten. Reine 8 Bitter und 32 Bit Prozessoren. Die sich dann auch nochmal in der Architektur unterscheiden. AVR Harvard gegen ARM Cortex Von-Neumann Architektur. Da kann man bei Arduino schon sehr viel über Microcontroller lernen.

        Der Raspberry ist da schon wieder eine Schicht höher. Kann mann zwar auch die Hardware ansprechen, aber alles schon mit einer Zwischenschicht versehen und nicht mehr so direkt. Dafür kann man schnell recht aufwendige und komplex Projekte realisieren, da es bereits die Bibliotheken gibt. Übertemperatur => Voipanruf oder direkt in Datenbanken schreiben…

  • Ingo

    Hallo
    ich baue mir auch grad einen (2.) 3D Drucker
    da hat man den Arduino Mega, das Ramps Board, die Stepper Treiber und dazu noch einen Raspi3 auf dem octoprint/repetier läuft

    nun wenn ich sowieso einen Pi habe (pi3 36,-) und der Pi 26 Gpios hat ?
    kann man nicht direkt ein ramps Board auf den Pi stecken
    (von der spannung mal abgesehen)
    für die 4-5 Schrittmotoren , 2 temp Fühler und 3 endschalter sollten doch genug Anschlüsse da sein ?!
    notfalls tempfühler über i2c oder ?

    warum noch den arduino dazwischen
    in arduino ide muss ich mich jetzt xtra einarbeiten
    und einen RT kernel gibt es auch
    dazu hat der Pi direkt hdmi ausgang

    wäre doch viel einfacher

  • Syed Zain Nasir

    Great Article I must say. Btw I love Arduino more than Rsapberry Pi. So, if you ask me then I would prefer Arduino YUN over Raspberry Pi, if I have to work on Cloud computing. Btw here’s a really great comparison between the two: https://www.theengineeringprojects.com/2016/05/arduino-raspberry.html