PiKVM pikvm

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PiKVM

项目简介

Open and inexpensive DIY IP-KVM based on Raspberry Pi


PiKVM 是一个基于树莓派的开源 IP-KVM 项目,旨在用极低的成本实现一套功能完整的远程键盘、视频和鼠标控制方案。它允许用户通过网络远程管理服务器或工作站,即使目标设备的操作系统崩溃、未安装系统,甚至处于 BIOS 界面,也能进行全功能操作。这意味着你可以远程修复系统故障、配置 BIOS、甚至通过虚拟 CD/DVD 或 U 盘重装操作系统。

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项目特点

**开源且低成本**:完全开源,DIY 成本在 30 到 100 美元之间,远低于商业 IP-KVM 解决方案。
**极低延迟**:H.264 视频延迟仅为 35-50 毫秒,是所有现有解决方案中延迟最小的。
**功能全面**:支持 FullHD 视频、虚拟 CD/DVD/U 盘、USB 键盘鼠标(含 LED 和滚轮)、ATX 电源控制、Web UI 和 VNC 访问、IPMI BMC、Wake-on-LAN 等。
**硬件方案多样**:支持从 DIY(V1/V2)到即插即用的工业级成品(V3/V4)多种配置。
**即用型操作系统**:提供基于只读文件系统的完整操作系统,开箱即用。
**可扩展性**:支持 GPIO 端口控制、USB 继电器、外部天线、mPCIe 插槽(用于 LTE/5G 卡)等。

技术规格

支持的树莓派型号 Raspberry Pi 2, 3, 4, Zero2W (Pi 5 不支持)
视频分辨率 最高 1920x1200@60Hz (V4 Plus/Mini), 1920x1080@60Hz (V4/V3)
视频编码 H.264, MJPEG, WebRTC
视频延迟 35-50ms (H.264)
音频 HDMI 音频捕获 (V4/V3), 麦克风模拟双向音频 (V4/V3)
USB 外设模拟 键盘、鼠标、虚拟 CD/DVD、虚拟 U 盘
电源控制 板载 ATX 控制器 (V4/V3), DIY (V2/V1)
网络接口 以太网 (通过树莓派)
功耗 (空闲) V4 Plus: 3.3W, V4 Mini: 2.65W, V3: 3.3W
操作系统 基于只读文件系统的定制 Linux
扩展接口 GPIO, USB, mPCIe (V4 Plus)

项目资源

物料清单 (BOM)

物料名称 数量 参考价格 备注
Raspberry Pi 4/3/2/Zero2W 1 根据 DIY 方案选择
HDMI-to-CSI 桥接板 或 USB HDMI 采集卡 1 推荐使用 CSI 接口以获得更低延迟
MicroSD 卡 (16GB+) 1 用于安装 PiKVM 操作系统
5V/3A USB-C 电源适配器 1 为树莓派供电
HDMI 线 1 连接目标主机到采集卡
USB 线 (Micro-B 或 USB-C) 1 用于模拟键盘鼠标和虚拟存储
ATX 控制板 (DIY) 1 用于控制主机电源开关和复位
OLED 显示屏 1 显示 IP 地址等信息 (V4/V3 内置)
散热片/风扇 1 用于散热 (V4/V3 内置)

能力画像

⚪ 记忆与知识检索: 1/5
🔵 逻辑推演: 2/5
⚪ 表达与交流: 1/5
⚪ 感知与观察: 1/5
🔵 数理与计算: 2/5
🔵 动手与操作: 3/5
⚪ 狂热与坚持: 2/5
⚪ 创造与创新: 2/5

视频

所需技能

🔧 **动手能力**:需要具备基本的电子元件焊接和硬件组装能力(特别是 DIY 方案)。对于成品方案(V3/V4),动手要求较低,主要是连接线缆和配置网络。 💻 **编程能力**:需要具备基本的 Linux 命令行操作和网络配置知识。项目提供了完整的操作系统镜像,通常无需编程,但高级用户可以通过 SSH 进行定制。 ⚡ **电子电路**:对于 DIY 方案,需要了解基本的电路原理,例如如何连接 ATX 控制板和 HDMI 采集卡。成品方案则无需此技能。

适用场景

**远程服务器管理**:在数据中心或远程办公室,无需亲临现场即可管理服务器,进行 BIOS 配置、系统安装和故障排除。
**家庭实验室**:管理家中的 NAS、虚拟机主机或其他服务器设备。
**嵌入式系统开发**:远程调试和测试嵌入式设备,无需连接显示器、键盘和鼠标。
**网络设备管理**:管理路由器、交换机等网络设备,尤其是在没有串口控制台的情况下。
**远程工作站维护**:远程解决同事或客户的电脑问题,即使操作系统无法启动。