RaspberryPI als Client

Durch die COVID-19 Beschränkungen sind nicht nur meine Kinder zuhause. Ich habe ihnen sehr schnell einen PC bereit gestellt, damit Sie auf der Schul-Plattform teilnehmen konnten. Allerdings sind nicht alle Haushalte so gut vorbereitet und ein PC gehört noch nicht zur Standardausstattung in einem Haushalt. Smartphones und Tablets sind aber nur bedingt geeignet. Selbst der Internetanschluss ist nicht überall vorhanden. Video-Konferenzen über LTE gehen auch schnell ins Geld, so dass auch noch hier anderen Eltern geholfen habe, eine effektive Lösung zu schaffen.

Die Schule hat ihre vorhandenen Chromebooks an Schüler und Lehrer verliehen. Wobei ich mich schon frage, wie heute ein Lehrer ohne eigenen PC zu hause überhaupt arbeiten kann. Aber es war immer noch Mangel und so habe ich ein paar "ganz alte" Notebooks mit einem kleinen Linux und Chromium-Browser noch für den Einsatz für Teams und Google Classroom fertig machen. Dabei ist mein Blick auch auf meine RasPi-Sammlung gefallen, die als Netzwerk-Probe, IoT-Device u.a. ihren Dienst tun. Könnte das nicht sogar das bessere Gerät sein? Denn die meisten "günstigen" Notebooks unterhalb 300€ sind aus meiner Sicht sehr schwach und die Schüler werden damit nicht viel Freude haben. Aber nicht jeder kann sich ein 500€+ Notebook kaufen und nutzen.

Chromebooks und Desktops

Ich habe trotzdem vorher einfach mal den Markt betrachtet, was denn so ein Chromebook letztlich kostet. Neben Google bieten auch ASUS, HP und andere Hersteller eine umfangreiche Geräteauswahl an. Das häufigste Format sind Laptops, da sie Bildschirm und Tastatur in einem Gehäuse kombinieren.

Allerdings machen hier natürlich die Kosten für Akku und Ladetechnik als auch den Bildschirm und ein Aufpreis für "Mobilität" einen höheren Anschaffungspreis aus. Wenn aber schon Monitor, Tastatur und Maus vorhanden sind, könnte auch ein frischer PC eine Lösung sein. Interessant finde ich hier mal wieder die Preisgestaltung zweiter fast identischer Systeme.

  • ASUS offizieller Chromebox

    (Mai 2020, Quelle: www.notebooksbilliger.de)
  • ASUS Windows PC

    (Mai 2020, Quelle: www.notebooksbilliger.de)

Beide Systeme haben 32GB Flash-Speicher, 4 GB Ram und fast gleiche Celeron CPUs. Die Version mit Windows 10 Pro kostet selbst mit Listenpreis 80€ weniger als die Chromebox. Beide Systeme sind natürlich preislich um Welten teurer als ein Raspberry.

Ein ChromeOS-System kann nicht wirklich ohne Google-Konto und Google-Dienste genutzt werden. Entweder verschenkt Microsoft seine Windows 10 Pro Lizenz oder der Mehraufwand um ChromeOS auf einen PC zu bringen, lässt sich ASUS teuer bezahlen.

Kosten

Da ich einen Raspberry 4 in meinem Fundus habe, habe ich dessen Tauglichkeit am heimischen Monitor geprüft. So ein aktueller Raspberry gibt es als "Paket" bei den verschiedenen Distributoren schon für unter 70€.


Quelle: Reichelt https://www.reichelt.de/das-reichelt-raspberry-pi-4-b-2-gb-all-in-bundle-rpi-4b-2gb-allin-p263082.html

Solche Pakete gibt es von verschiedenen Anbietern und das 2GB Modell wurde vor Kurzen noch im Preis gesenkt, so dass das 1 GB-Modell gar keinen Sinn mehr macht. Achten Sie einfach drauf, dass neben dem RasPi auch eine SD-Karte, das Netzteil, ein passendes HDMI-Kabel und etwas Kühlung dabei ist. Wer noch etwas mehr sparen will, könnte sich auch mit einem RasPi 3B+ für ca. 50€ begnügen. Dann fehlt nur noch:

Komponente Beschreibung Preisrahmen

USB Tastatur/Maus

Ohne Eingabegeräte geht es nun mal nicht

20-40€

HDMI-Monitor

Für den Anfang kann hier sogar der Fernseher im Wohnzimmer mit HDMI-Eingang reichen. Einfache 21" Monitore sind unter 100€ zu bekommen. Hier würde ich aber eher im Gebrauchtmarkt oder Freunden schauen. Wer einen PC hat, nutzt meist keinen 21-24" Monitor mehr, sondern hat auf 27" oder mehr aufgerüstet. Da steht der alte Monitor vielleicht noch in der Ecke.

Gebraucht

Headset

Wer in Audiokonferenzen teilnehmen will, sollte ein halbwegs ordentliches Headset nutzen. Das kann nicht nur per USB angeschlossen werden, sondern weiterhin sind auch günstige Headsets mit 3,5m Klinkenstecker möglich. Eventuell kann auch der Ton über HDMI ausgegeben werden

10-30€

WebCam

Es gibt auch für den RaspberryPi kleine Kameras, die ich aber nicht für den Schulgebrauch als sinnvoll ansehen. Es scheitert hier eher an der Bauform, da sie per Flachbandkabel angeschlossen werden und es kaum ein Gehäuse für den harten Einsatz im Kinderzimmer gibt. Da ist dann vermutlich eine USB-Kamera vorzuziehen.

15-35€

Internet

Ich gehe davon aus, dass Sie irgendwie auch Internet haben. Die Kosten dafür auf den Gerätepreis zu schlagen, wäre nicht korrekt, da auch ein vollwertiges Chromebook oder ein Windows PC ohne Internet nicht arbeiten können

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Wenn man das alle zusammen rechnet und etwas organisiert, dann kann man sogar unter 200€ bleiben und hat einen kleinen PC, mit dem man auch noch nach Covid-19 in der Schule basteln und lernen kann. Vielleicht ist so ein Baustein sogar eine sinnvolle Plattform für einen "Teams Thin Client" ?

Browser als GUI

Zuerst möchte ich den RasPi als Client konfigurieren. Ich nutze einfach die auf der SD-Karte ehr schon vorhandenen Linux-Distribution und hangle mich an der verschiedenen Blogs entlang, um eine "Surfstation" daraus zu machen. Mein Ziel war ein Client, der direkt in einen Chromium-Browser startet, weil über den Weg für Schüler vermutlich alle Plattformen genutzt werden können, wie z.B.:

  • Microsoft Teams
    Auch wenn es einen Teams-Client für Linux gibt, ist auch ein Browser ein vollwertiger Client für Teams zum Chatten, für Konferenzen und die Arbeit an Dokumenten.
  • Google Classroom
    Googles Schulplattform nutzt sogar nur den Browser. Hier gibt es gar keine lokalen Applikationen.
  • YouTube
    Das ist zwar keine klassische Schulplattform, aber wenn man Musikvideos und Katzenfilme meidet, dann finden sich jede Menge Videos zu Schulthemen.
  • Andere Plattformen
    Daneben gibt es noch https://edx.org, https://open.hpi.de und ganz viele andere Webseiten mit Bildungsinformationen, die einfach durch einen Browser erschlossen werden können

Dann fehlt nun nur noch ein Live-Test, ob ein Raspberry 4 mit 2GB, Tastatur, Maus und HDMI-Bildschirm auch die Leistung erbringen kann.

Erfahrungen Raspberry Pi als Schüler

Um zu prüfen, ob ein Raspberry Pi wirklich als Ersatz für ein Chrome PC oder Chromebook genutzt werden kann oder sogar Teams damit arbeiten könnte, habe ich den Raspberry Pi einfach an den Familien-Fernseher samt Funk-Keyboard und Maus angeschlossen und dann die Kinder daran arbeiten lassen.

Machen wir es Kurz: Der Raspberry ist ein leistungsfähiger Bastelcomputer, der einen Arduino oder ESP8266/ESP32 bei der Leistung auf jeden Fall hinter sich lässt, mit einem Linux eine hohe Flexibilität hat und mit vielen GPIO-Ports wunderbar erweiterbar ist. Er taugt als Basis für ein Selbstbau-NAS, als Steuerzentrale für die Hausautomatisierung oder als Media-Server.

Als Desktop-Ersatz oder ThinClient mit Chromium oder selbst mit Firefox auf Raspberry kann man durchaus Webseiten lesen aber damit wie mit einem Desktop zu Arbeiten habe ich schon sehr schnell aufgegeben. Zum einen gibt es viele Apps wie z.B. Teams, die (Stand Juni 2020) weder mit Chromium noch Firefox auf dem Raspberry vernünftig laufen und auch erweiterte Browser Apps wie z.B. Word, Excel aber auch Google Docs funktionieren zwar aber machen keinen Spaß.

Hier zeigt sich dann doch, dass mit jedem weiteren eingesparten Euro die Leistung deutlich abnimmt.

Ich werde auch weiterhin Raspberry für gewisse Aufgaben nutzen aber er wird bei mir keinen Chromebook oder Windows LowCost Laptop ersetzen.

Raspberry Pi Desktop (x86)

Rasbian basiert ja einfach auf Debian Linux und es gibt sogar eine "Intel-Version" davon, mit der Sie sich unter HyperV- VirtualBox oder VMWare auch selbst ein Bild über die Funktion und Kompatibilität der Software machen können. Hardwarenahe Funktionen können sie in einer VM natürlich nicht nutzen. Screen-Captures sind damit natürlich besonders einfach und unterwegs können Sie auf dem Trockenen mit Rasbian experimentieren, ohne einen physikalischen Raspberry mitführen zu müssen. Mit Chromium habe ich in Teams gar keine "Telefonie"-Funktion gesehen und auch ein "Jetzt Besprechen"-Button war nicht zu finden. Ich konnte Meetings planen aber nicht per Audio/Video beitreten. Nur bei 1:1-Chat-Dialogen war der "Hörer" sichtbar aber wurde dann geblockt:

Der Hinweis auf die App führt mich dann auch tatsächlich zur Linux-Version, die es aber nur 64bit gibt.

Mit dem in Rasbian enthaltenen Chromium konnte ich mich nicht einmal anmelden.

Zwischenstand

Wenn Sie als Schule, Elternbeirat oder Eltern vor der Aufgabe stehen, ihre Schüler mit einem Computer auszustatten, dann ist aus meiner Sicht ein Raspberry aktuell keine sinnvolle Option. Die 64bit Version könnte vielleicht einmal den Weg für einen nativen Teams-Client auf Linux öffnen aber braucht noch ein paar Monate zum reifen und ist eher für die teureren Boards mit 4GB oder 8GB interessant.

"Laut Raspberrypi.org gibt es in dieser Vorversion noch einige Inkompatibilitäten zu älteren Versionen, deshalb ist ein Upgrading noch nicht zu empfehlen.
64-Bit-Version von Raspberry Pi OS
https://www.heise.de/news/64-Bit-Version-von-Raspberry-Pi-OS-4771111.html

Aber selbst dann "verrät" sich der Browser auf dem RasPI durch den UserAgent und wenn die Dienste eine "Whitelist" der unterstützten Clients führen, dann kommen sie dennoch nicht weiter. Man muss halt realisieren, dass der Chromium-Browser kein „Chrome“ ist und diverse Dinge von Anbietern in der Cloud (Teams, Zoom) dann auch nicht angeboten werden.

Wenn ich mit dann aber das Gesamtpaket aus Raspi+Netzteil+Gehäuse+Monitor+Keyboard+Maus+Webcam anschaue, dann ist es auch nicht mehr "billig". Ich habe dann mal meinen eigenen Park angeschaut, den ich Anfang 2020 meinen Kindern für ihre "Home Schooling" bereit gestellt habe. Beide arbeiten mit Laptops, die schon lange abgeschrieben und durch die Batteriealterung auch nicht mehr wirklich "wertvoll" sind. Sie wurden aber beide mit einer günstigen SSD aufgerüstet, da das schon einen deutlichen Unterschied macht:

Das sind „gebrauchte“ Notebooks, die Windows schon dabei haben und nur mit einer SSD „fit“ gemacht wurden. Im Gegensatz zum RasPi haben die aber schon ein Gehäuse, eine eingebaute Tastatur und Trackpad und vor allem einen Bildschirm. Sie sind portabel, verstaubar und haben keinen "Kabelverhau". Sie sind sogar sind engen Grenzen mobil, da eine alte Batterie vielleicht noch 50-70% Kapazität hat.

Aber alle Notebooks sind für die Arbeit im Browser, einfache Konferenzen, aber auch Programmierung mit Arduino etc. gut zu nutzen. Ich bin mittlerweile der Ansicht, dass die meisten Notebooks der letzten 3-5 Jahre immer noch „gut genug“ für Zuhause sind. Es ist aber klar, dass Firmen solche Geräte abschreiben und dann aussondern. Das hat etwas mit Ausfallwahrscheinlichkeit, Ersatzteilversorgung aber auch Statusdenken und Mitarbeiterwertschätzung zu tun. Es gibt genau genommen ja auch keinen Grund sein Smartphone alle 2 Jahre zu wechseln.

Für eine Schule könnte es interessant sein, Kontakt zum Mittelstand zu suchen, und sich um die Wiederverwertung der alten Geräte zu kümmern. Das ist natürlich ein kommerzieller Zweig und es gibt Datenschutzvorschriften, die eine sichere zertifizierte Entsorgung vorschreiben. Als Schule oder Verein ist so etwas nicht einfach zu leisten. Aber wenn Sie die Festplatten eh durch eine SSD ersetzen, können Sie die Festplatte ja der Firma zurück geben oder direkt dort im Rahmen eines Praktikums ausbauen.

Es gibt meist in jeder Schule ein paar „ComputerFreaks“, die ihre Computer selbst für Spiele optimieren. Die könnte ja mal eine „Computer AG“ starten, die Gebrauchtgeräte dahingehend auch „frisch“ macht. Der zukünftige Nutzer müsste sich dann nur eine SSD kaufen (30-60€ für 240-500GB) und daraus macht man dann einen „Schul/Schüler-Laptop“. Vielleicht bin ich aber einfach zu blauäugig. Bei mir liegen auch mehr als ein Smartphone verschiedener Generationen in der Schublade und die könnte auch alle in den E-Schrott.

Es gibt natürlich auch kommerzielle Vermarkter solcher Geräte. Hier einfach mal zwei Beispiele:

Es gibt sicher noch viele andere Betriebe, die alte Notebook als Leasing-Rückläufern aufbereiten, sicher löschen und verkaufen. Diese Seite kann und soll nicht zu einer Marktübersicht verkommen.

Wenn Sie dann aber eigentlich nur einen RasPi als Media-Center-System, MQTT-Server o.ä. betreiben wollen und die GPIO-Pins gar nicht brauchen, dann würde ich mir genau überlegen, ob ein günstiges gebrauchtes Notebook nicht letztlich einen höheren Mehrwert hat. Batterie als kleine USV, Keine externen Bildschirme, stabilere SSD statt SD-Karte u.a. aber keine GPIO-Pins. Sie können ja auf einem PC auch einfach Rasbianx86 drauf installieren.

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