Raspberry Pi prototyyppialustana mekatroniikan sovelluskohteissa

Thumbnail Image

Files

bachelor_Yli-Jyrä_Juho_2025.pdf (1.7 MB)

URL

Journal Title

Journal ISSN

Volume Title

School of Engineering | Bachelor's thesis
Unless otherwise stated, all rights belong to the author. You may download, display and print this publication for Your own personal use. Commercial use is prohibited.

Authors

Date

2025-12-08

Department

Major/Subject

Energy and mechanical engineering

Mcode

Degree programme

Bachelor's Programme in Engineering
Insinööritieteiden kandidaattiohjelma
Kandidatprogrammet i ingenjörsvetenskap

Language

fi

Pages

42

Series

Abstract

This thesis examined the suitability of the Raspberry Pi computer as a prototyping platform. The objective was to identify its key strengths and limitations, as well as to determine how the device can be utilized to demonstrate a prototype during the development phase. The research was conducted as a literature review and supplemented with an implementation example, which served as the basis for creating instructions for adopting and using the Raspberry Pi in project work. Raspberry Pi was compared with other prototyping platforms commonly used by hobbyists, and based on this comparison, its significant advantages include low cost, low power consumption, high computational performance relative to price, and ease of use. The main limitations relate to the lack of determinism in control applications, restricted parallel computing capabilities and processing power, and the basic level of technical expertise required for operating-system setup. According to the findings, Raspberry Pi is, overall, a highly functional prototyping platform. It offers versatile connectivity options and is capable of performing computer-based calculations in simple machine learning and other data-processing applications locally, without a separate computer. This makes it useful, for example, in measurement and monitoring applications where data collection and analysis are required. In addition, Raspberry Pi significantly lowers the threshold for technological development. Its affordability and open ecosystem enable prototype construction and practical machine-learning experimentation even without prior work experience or major financial investment, supporting innovation from hobbyists to startups. Raspberry Pi thus serves not only as a prototyping platform but also as a pathway to developing technological competence and creating new products. The implementation example demonstrated that deploying Raspberry Pi is straightforward, and extensive material is available to support the initiation and further development of prototyping projects.

Tässä tutkielmassa tarkasteltiin Raspberry Pi -tietokoneen soveltuvuutta prototyyppialustaksi. Tavoitteena oli selvittää sen keskeiset vahvuudet ja rajoitteet sekä se, miten laitetta voidaan hyödyntää prototyypin havainnollistamiseen kehitysvaiheessa. Tutkimus toteutettiin kirjallisuuskatsauksena ja sitä täydennettiin käyttöönottoesimerkillä, jonka pohjalta laadittiin ohjeet Raspberry Pi:n käyttöönottoon ja projektikäyttöön. Raspberry Pi:tä verrattiin vastaaviin harrastelijakäytössä oleviin prototyyppialustoihin ja sen perusteella Raspberry Pi:n merkittäviä etuja ovat sen edullinen hinta, alhainen energiankulutus, hintaan nähden korkea laskentateho sekä helppokäyttöisyys. Keskeiset rajoitteet liittyvät deterministisyyden puutteeseen ohjaussovelluksissa, rajoitettuun rinnakkaislaskentaan ja laskentatehoon sekä käyttöjärjestelmän käyttöönoton vaatimaan perustason tietotekniseen osaamiseen. Tutkimuksen perusteella Raspberry Pi on kokonaisuutena erittäin toimiva prototyyppialusta. Se tarjoaa monipuoliset liitäntämahdollisuudet sekä kykenee suorittamaan tietokonepohjaista laskentaa yksinkertaisissa koneoppimis- ja muissa tietojenkäsittelysovelluksissa paikallisesti, ilman erillistä tietokonetta. Tämä tekee siitä hyödyllisen esimerkiksi mittaus- ja valvontasovelluksissa, joissa tarvitaan tiedon keräämistä ja analysointia. Lisäksi Raspberry Pi madaltaa merkittävästi kynnystä teknologiseen kehittämiseen. Sen edullisuus ja avoin ekosysteemi mahdollistavat prototyyppien rakentamisen ja koneoppimisen käytännön harjoittelun myös ilman aiempaa työkokemusta tai kustannusinvestointeja, mikä tukee innovointia harrastajista startup-yrityksiin. Raspberry Pi toimii siten paitsi prototyyppialustana myös väylänä teknologisen osaamisen kasvattamiseen ja uusien tuotteiden kehitykseen. Käyttöönottoesimerkki osoitti, että Raspberry Pi:n käyttöönotto on suoraviivaista ja saatavilla on runsaasti materiaalia prototyyppiprojektien aloittamista ja jatkokehittämistä varten.

Description

Supervisor

Viitala, Raine

Thesis advisor

Kiviluoma, Panu

Keywords

Arduino Uno, Nvidia Jetson Nano, yhden piirilevyn tietokone, mikrokontrolleri, koneoppiminen, mekatroniikka

Other note

Citation

Permanent link to this item

https://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-202512199487

Collections

[kand] Insinööritieteiden korkeakoulu / ENG