树莓派推出了一款用于对量产版 Compute Module 5 进行编程的配件。

  • 树莓派推出了 Compute Module 5 Programming Jig,这是一款售价 600 美元的设备,用于将操作系统和安全设置刷写到 CM5 模块上。
  • 该配件包含 rpi-image-gen 和 rpi-sb-provisioner 等软件工具,可自动执行配置,并支持安全启动和磁盘加密。
  • 该夹具面向制造商和生产线,可减少多个单元的准备时间,并防止 microSD 卡的磨损。
  • 该工作站与 Raspberry Pi Imager 和 Raspberry Pi Connect 集成,方便在工业环境中进行远程访问和管理。

树莓派计算模块 5 编程夹具

树莓派扩展了其生态系统,推出了一款专为在生产环境中使用Compute Module 5 的用户设计的配件。这款名为 Compute Module 5 Programming Jig 的编程工作站,允许用户直接在模块上刷写操作系统并应用安全配置,而无需将其安装在载板上。该设备已通过官方分销商发售,售价 600 美元,旨在简化以往需要单独连接和控制的流程,尤其是在同时准备多个模块时。

2026年8月19日举行的正式发布会上,还推出了两款软件工具:rpi-image-gen 和 rpi-sb-provisioner。前者用于构建自定义的Raspberry Pi OS镜像,后者则可自动完成模块配置,包括安全启动和全盘加密的实现。这种软硬件结合使得该夹具成为比简单的镜像写入器更完善的解决方案,尤其适合将 CM5 集成到其商用设备中的制造商。

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编程夹具在实践中解决了什么问题?

计算模块 5 (CM5) 出厂时未配备外露连接器或外壳,设计用于集成到定制的载板中。这使得在最终组装前刷写固件和操作系统变得复杂,尤其是在需要快速生产数十甚至数百个单元的生产线上。新的夹具正是为了解决这一瓶颈而设计的:操作员无需将模块焊接在临时板上或自制适配器,只需将 CM5 放入工位,合上机械夹具,系统即可自动完成剩余操作。

第一步是使用 Raspberry Pi Imager 为工作站刷写固件,加载相应的清单文件,然后使用 Ctrl + Alt + S 组合键激活 rpiboot 模式。之后的工作流程与为其他 Raspberry Pi 型号刷写 microSD 卡的操作非常相似。将工作站连接到网络(最好通过以太网连接),即可执行以下三项任务:使用 Raspberry Pi Connect 进行屏幕共享和 SSH 访问、下载软件更新以及传输要刷写到每个 CM5 上的操作系统镜像。

一个重要的技术细节是,出于安全考虑,Web 配置界面只能在本地主机上访问。远程访问依赖于 Raspberry Pi Connect,它通过加密隧道公开本地屏幕,而不会向外部开放任何端口。这是一种合理的措施,可以防止设备的编程过程直接暴露在互联网上,这在处理签名密钥或安全启动配置时尤为重要。

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设备硬件和规格

编程夹具采用弹簧针系统和机械夹紧机构,可在镜像传输过程中将 CM5 固定到位。它配备两个千兆以太网端口,一个用于将工作站连接到配置网络,另一个专用于模块本身;此外,它还提供带外置天线的 Wi-Fi 连接选项。该设备采用 12V、2A 电源接口供电,重量为 1796 克,尺寸为 181,5 x 170 x 153 毫米。

该工作站自带的 LED 指示灯可提供实时进程状态信息,包括网络连接和固件刷新进度。这对于在生产环境中同时监控多个单元的用户来说非常有用。此外,弹簧针和机械夹的组合使得同一工作站可以重复使用数千次,而模块触点不会出现明显的磨损——这种情况在使用反复手工焊接的连接器时很容易发生。

rpi-sb-provisioner 软件的作用

这款工作站之所以不仅仅是镜像写入器,关键在于其搭载的开源软件 rpi-sb-provisioner。该工具可自动完成整个配置流程:从安全启动、全盘加密到全新安装基础操作系统——所有操作均可通过同一个 Web 界面完成。操作员只需按照指示步骤操作,传输镜像文件,配置安全模式,指向相应的制造商数据库,并在启动模块编程之前定义签名密钥即可。

代码和完整文档可在 GitHub 上的 rpi-sb-provisioner 代码库中找到,您可以在其中查看脚本执行的具体步骤以及安全配置流程各个阶段的集成方式。同时,rpi-image-gen 工具允许您在开始编程流程之前,使用设备将要接收的内容构建 Raspberry Pi OS 镜像。对于 Programming Jig 用户而言,此阶段是建立 Raspberry Pi OS 版本的基础,该版本随后将通过配置流程传输到模块。

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这是一款专为生产环境设计的配件,而非桌面设备。

明确这款产品的目标受众至关重要。它并非为那些使用第三方载板搭载 Compute Module 5 构建单个家庭项目的用户提供的配件。600 美元的售价,加上其约 1,8 公斤的尺寸和重量,显然将其定位在中小规模制造领域,在这些领域,多台工作站可以在装配线上并行运行。

对于将 CM5 集成到自身硬件中的制造商而言,省去了焊接或将每个模块适配到面包板上的步骤,可以节省大量时间,尤其是在批量生产数百台设备时。该工作站与 Raspberry Pi Imager 集成,后者是 Raspberry Pi 基金会近几个月来不断改进的官方工具,其界面经过重新设计,并增加了对 Raspberry Pi Connect 的直接支持。该工作站的初始设置依赖于同一应用程序,这大大简化了熟悉该系列其他型号标准 microSD 卡写入流程的团队的操作。

编程夹具的发布进一步强化了CM5并非只是树莓派5的紧凑型版本,而是一款从设计之初就旨在集成到商用设备中的产品。在这些商用设备中,制造过程的安全性与模块的性能同等重要。CM5提供官方配置工具,并预装了安全启动和磁盘加密功能,从而减少了各制造商自行开发内部解决方案的需求——而这在以往的同类项目中十分常见。

简而言之,树莓派凭借这款配件在工业和OEM集成领域又迈出了重要一步。虽然价格不菲,但对于那些需要快速安全地准备多个Compute Module 5(CM5)的用户来说,它仍然具有成本效益。专用硬件与开源软件的结合提供了更规范的工作流程,而通过Raspberry Pi Connect进行远程访问则为生产环境增添了灵活性。对于已经在使用CM5的制造商而言,这款编程工作站是一项长期来看能够收回成本的投资,尤其对于那些重视流程安全性和可重复性的制造商而言更是如此。

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