• Thomas Schnitzler

Little Backup Box und ein Raspberry Pi = Fotobackup für unterwegs

Aktualisiert: Feb 27

Heute noch mal ein neuer Blockartikel über das Sicheren von Fotos auf Reisen.

Neben den kommerziell erhältlichen Fertiglösungen z.B. von Western Digital (My Passport wireless SSD) oder von LaCie (Rugged Boss SSD) gibt es auch die Möglichkeit sich ein Backupsystem selbst zusammen zu stellen. Die Basis ist ein Raspberry Pi 4 und das Open Source Programm "Little Backup Box". Möchte man das optionale Display verwenden ist etwas Bastelarbeit notwendig.

Little Backup Box Raspberry Pi with SSD



Vorteile

  • Das System ist modular aufgebaut und trotzdem relativ kompakt

  • Defekte Teile lassen sich einfach austauschen

  • Upgrades sind einfach möglich (größerer Akku, größere Festplatten, Verwendung von SSD oder HDD, ...)

  • Verwendung von mehreren Festplatten ist möglich (Mehrfach Backup oder Mitreisende können den Pi mit eigener Festplatte nutzen)

  • Keine Einschränkung beim Typ der Speicherkarten, es muss nur der entsprechende Card-Reader vorhanden sein

  • System läuft mit einer Powerbank, ein Netzanschluss ist nicht erforderlich

  • Es werden nur neue Daten kopiert, die bereits in einer vorhergehenden Sicherung gespeicherten Daten werden nicht erneut kopiert.

  • Das Backup läuft relativ schnell (59 GB in 16 min, Details siehe weiter unten).

  • Preiswert im Vergleich zu Komplettlösungen.


Nachteile

  • Man muss etwas Bastelarbeit leisten (muss kein Nachteil sein, kann auch Spaß machen).

  • Aufgrund der Modularität hat man mehrere Teile und Kabel.

  • Die Backupsoftware schreibt ein File auf die Speicherkarten zur späteren Identifizierung der Karte.

  • Der Fortschritt des Kopiervorgangs wird (noch) nicht auf dem Display angezeigt (Stand Januar 2020).

  • Es gibt keine Kontrolle ob der Kopiervorgang erfolgreich war (z.B. ein Log File) (Stand Januar 2020).



Hardware

Die Basis ist ein Raspberry Pi 4. Die Stromversorgung erfolgt über den USB-C Port des Raspberry, je nach Bedarf kann man eine Powerbank, ein Steckernetzteil oder jede andere Stromquelle verwenden, die mindestens 2.5-3 A (3 A wird laut Spezifikation für den Pi 4 empfohlen) liefert (leider ist der Raspberry Pi 4 ist nicht mit allen Netzteilen und Kabel kompatibel, hier sollte man sich vorab informieren).

Beim Gehäuse habe ich mich ein FLIRC Case entschieden, es ist stabil, gut verarbeitet und kommt laut Hersteller ohne aktive Kühlung aus. Um das optionale Display (das System funktioniert auch ohne) verwenden zu können, habe ich den Deckel neu gestaltet und als 3D Druck erstellen lassen. In das Aluminiumgehäuse muss noch eine Aussparung gebohrt werden um die Kabel durchführen zu können.

FLIRC Gehäuse, Raspberry Pi 4 und Zubehör zum Einbau des OLED Displays.

OLED Display für "Little Backup Box" eingebaut und verkabelt.

Die von mir verwendete SSD Festplatte kommt problemlos mit der Stromversorgung über den USB 3 Port aus, genauso wie der Cardreader. Die HDD funktionierte zwar auch direkt am USB Port, machte aber hin und wieder Geräusche die auf ein Problem mit der Stromversorgung hindeuten könnten, was wiederum möglicherweise zu Datenfehlern führen könnte. Ich habe mich daher entschieden die HDD über einen aktiven Hub anzuschließen, die Stromversorgung des Hub erfolgt ebenfalls über die Powerbank.

Wenn man nur wenige Bilder zu sichern hat, kann man die Festplatte auch durch einen USB - Stick ersetzen (die gibt es mittlerweile auch mit 1 TB Speicher, sind dann allerdings auch noch sehr teuer) und spart damit nochmal einiges an Platz und Gewicht.


Eine Liste der von mir verwendeten Hardware befindet sich am Ende des Artikels.




Software

Da ich selber kein Programmierer bin, musste eine fertige Softwarelösung zum Einsatz kommen. Nach längerem Suchen habe ich mich für das Programm "Little Backup Box" von Dmitri Popov entschieden. Es handelt sich um eine Open Source Software die man frei herunterladen und verwenden kann.

Zunächst muss man das Betriebssystem Raspbian auf einer micro-SD Karte installieren, man findet die Software und eine Anleitung auf dieser Webseite: https://www.raspberrypi.org/documentation/installation/installing-images/README.md .

Im Anschluss habe ich den Raspberry so konfiguriert, dass er einen WLAN-Hotspot erzeugt und ich mich so unterwegs einfach mit meinem Smartphone, Tablet oder Laptop mit ihm verbinden kann. Hierfür gibt es ebenfalls eine einfache Software, die alles automatisch einrichtet. Alternativ kann man natürlich auch den Hotspot auf dem Smartphone erzeugen und den Raspberry dann mit diesem WLAN verbinden.

Anschließend installiert man das Programm "Little Backup Box", die Anleitung ist hier zu finden: https://github.com/dmpop/little-backup-box .

Auch wenn man sonst Linux nicht verwendet (so wie ich) ist die Installation problemlos zu machen. Ich habe entgegen der Empfehlung Raspbian mit Desktop installiert. Das automatische Einhängen der Laufwerke habe ich im Dateimanager abgeschaltet, da dies zu Problemen mit dem Backup-Programm geführt hat.

Nachdem man alles installiert hat, empfehle ich die SD Karte zu klonen um eine Kopie zu haben (Zum Erstellen eines Image kann man das Windows Programm Win32DiskImager verwenden). Sollte es mal zu Fehlern auf der SD Karte kommen, braucht man einfach nur die Karte tauschen und das System läuft wieder (Schreibfehler auf der SD Karte können z.B. entstehen wenn man den Raspberry Pi nicht ordnungsgemäß herunterfahrt sondern einfach durch Unterbrechung der Stromzufuhr ausschaltet.).



Bedienung


Backup Vorgang

  • Raspberry Pi mit der Stromquelle verbinden und warten bis der Bootvorgang abgeschlossen ist.

  • WLAN Verbindung mit dem Handy herstellen und die Seite http://10.3.141.1 (IP Adresse des Pi) aufrufen, dort "Card Backup" wählen.

  • Zuerst die Festplatte mit dem USB 3.0 Port des Raspberry Pi verbinden (sollte eine klassische HDD verbunden werden, kann es sein, dass diese mehr Strom benötigt als der USB Port des Raspberry zur Verfügung stellt, dann sollte zunächst der Hub mit der Stromversorgung verbunden werden dann mit dem Raspberry und im Anschluss die HDD mit dem Hub.

  • Den Kartenleser mit eingesteckter Karte mit dem zweiten USB 3.0 Port verbinden.

  • Der Kopiervorgang startet automatisch.

  • Ist der Kopiervorgang abgeschlossen fährt der Raspberry Pi automatisch herunter und kann dann von der Stromversorgung getrennt werden.

  • Zuletzt dann noch die Festplatte, den Card Reader und die Stromversorgung trennen.


Vorschau der Bilder

  • Wenn man sich die kopierten Bilder anschauen möchte, ist dies möglich über die Webseite http://10.3.141.1 (IP Adresse des Pi), dort einfach auf das mittlere Icon klicken. Hier bekommt man allerdings nur die Dateinamen angezeigt, weder Vorschauen noch eine Downloadmöglichkeit stehen zur Verfügung.

  • Die Little Backup Box Software stellt aber eine DLNA Verbindung zur Verfügung, mit einem Client auf dem Smartphone erhält man Zugriff, inklusive Vorschaubilder und Download/Teilen Möglichkeiten (abhängig vom Client). Ich nutze hierfür die Bubble UPnP App (Android).

  • Auf die angeschlossene Festplatte lässt sich über das Netzwerk von einem Windows PC aus zugreifen, Bilder ansehen, kopieren oder auch löschen. Für den Zugriff ist kein Login erforderlich, man sollte den Raspberry also besser nicht mit einem öffentlichen Netzwerk verbinden.


Weitere Infos und Hilfen zur Bedienung finden sich auf: https://discuss.pixls.us/c/hardware/little-backup-box/



Geschwindigkeit, Stromverbrauch und Temperatur

Das Backup einer 64 GB SD Karte (SanDisk Extreme Pro auf eine HDD) dauerte bei meinen ersten Versuchen 45-50 min (kopiert wurden 59 GB JPG und RAW Files). Wirkliche USB 3.0 Geschwindigkeit wurde also leider nicht erreicht. Nach längerem Suchen konnte ich das NTFS-Dateisystem der HDD als Grund für die langsame Kopiergeschwindigkeit identifizieren. Ich habe die Festplatte daraufhin mit dem Linux Dateisystem ext4 formatiert und die Kopierzeit derselben Karte reduzierte sich auf 16 min! Eine mit ext4 formatierte Festplatte wird aber leider von Windows nicht erkannt. Es gibt dafür zwei Lösungen, die erste Möglichkeit ist die Installation einer zusätzlichen Software auf dem Windows PC , dann können auch ext4 Festplatten gelesen werden. Die zweite Möglichkeit auf die Daten zuzugreifen ist über eine Netzwerkverbindung (das Programm Little Backup Box stellt eine Samba Verbindung bereit, in Windows einfach die IP-Adresse des Raspberry unter "Netzwerk" suchen, schon erhält man Zugriff). Etwas umständlicher als sonst, aber machbar.

Die Geschwindigkeit von exFAT formatierten Festplatten ist langsamer im Vergleich zu ext4 Festplatten, aber deutlich schneller als die NTFS formatierte Laufwerke.


Raspberry Pi 4, benötigte Zeit um 60 GB Bilder von einer SD Karte auf eine Festplatte zu kopieren.

Den Stromverbrauch konnte ich nicht direkt messen, ich habe aber ausprobiert wie viele SD-Karten sich mit einer Ladung der Powerbank kopieren lassen (ab dann leuchtet nur noch eine LED an der Powerbank und das Kopieren wird zu unsicher).

Bei Verwendung der Samsung T5 SSD waren 8 SD-Karten (64 GB) möglich, das entspricht etwa 500 GB (dann liegt die Ladung unter 25%, nur noch eine LED an der Powerbank leuchtet und das Kopieren wird zu unsicher).


Der Raspberry Pi 4 ist dafür bekannt unter Last relativ warm zu werden, das FLIRC Gehäuse leitet die Wärme des Prozessors ab und wird dadurch fühlbar warm. Der Prozessor selber erreichte während des Kopierens 52-56°C bei einer Umgebungstemperatur von etwa 22°C, Problematisch wird es erst bei CPU-Temperaturen von 80°C oder mehr, somit ist eine aktive Kühlung nicht erforderlich.

Little Backup Box Raspberry Pi with HDD and HUB


Fazit

Das modular aufgebaute System basierend auf dem Raspberry Pi bietet einige Vorteile gegenüber den derzeitig erhältlichen Fertiglösungen, zudem ist es deutlich günstiger.

Die Kopiergeschwindigkeit von SD-Karte auf ext4 formatierte Festplatten ist sehr gut, kommen NTFS Platten zum Einsatz verschlechtert sich Geschwindigkeit jedoch sehr, exFAT formatierte Platten liegen im Mittelfeld und dürften für Windows-Nutzer die beste Wahl sein. Wem es also auf Geschwindigkeit ankommt, sollte seine Festplatte mit dem Linux Dateisystem formatieren, wer seine Festplatte unbedingt im NTFS Format verwenden will, der muss eben etwas länger warten (falls jemand eine Lösung kennt, wie man die Geschwindigkeit von NTFS unter Linux deutlich verbessert, kann mir gerne schreiben).

Knapp 60 GB Fotos sind aber auch schon eine ganze Menge ( beim Filmen in 4k oder 8k sieht das eventuell anders aus), wer also deutlich kleinere Datenmengen hat, für den spielt die Geschwindigkeit dann vielleicht aber auch gar keine so große Rolle.

Die langsame Kopiergeschwindigkeit wirkt sich aber natürlich auch negativ auf den Stromverbrauch aus, es können wesentlich weniger Karten kopiert werden mit einer Ladung der Powerbank.

Ich werde zwei Festplatten mit dem System verwenden um eine doppelte Kopie meiner Bilder zu haben, die SSD Festplatte habe ich als exFAT formatiert und die größere HDD im ext4 Format, sollte ich diese zweite Kopie tatsächlich mal benötigen, werde ich den kleinen Umweg über das zusätzliche Programm unter Windows machen oder die Bilder übers Netzwerk kopieren.


Was fehlt dem System noch? Ich denke zwei Dinge wären noch sehr wichtig, eine Log -Datei anhand derer man sehen könnte, ob der Kopiervorgang erfolgreich und ohne Fehler abgeschlossen wurde, das sieht man derzeit leider nicht. Eine sehr praktische Sache wäre eine Fortschrittsanzeige im Display des Raspberry Pi, der derzeitige Informationsgehalt der Anzeige ist eher gering und man kann sich das Display daher eigentlich sparen. Da das Projekt aber noch weitergeführt wird und es immer wieder Updates gibt, hoffe ich darauf, dass diese Funktionen in zukünftigen Versionen enthalten sein werden.

Mich wird die "Little Backup Box" jedenfalls auf meinen nächsten Reisen begleiten.


Liste der von mir verwendeten Hardware

Zum Aufbau der Hardware ist eine überschaubare Menge an "Bastelarbeit" notwendig. Es sind nicht alle Teile notwendig. (Die Links führen auf die jeweilige Produktseite von Amazon).


(*) Optional, wenn das Gehäuse mit einem Display ausgestattet werden soll. Es funktioniert auch ohne.

(**) Optional, nur wenn eine klassische HDD genutzt werden soll.







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