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いまさら聞けないRaspberry Pi
~話題のRaspberry Piをはじめるために~
前編
Raspberry Piってどんなもの?
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Raspberry Piってどんなもの?
画像引用:https://www.raspberrypi.org/
Raspberry Piは、元々、
教育用シングルボードコンピュータとして
2012年にRaspberry 笔颈财団によって开発されました。
Raspberry Piってどんなもの?
子供から大人にまで、爆発的な人気となり、
現在では全世界で700万台以上販売されています
教育用シングルボードコンピュータということは、
子供向けのおもちゃなの?
そんなことはありません。
Raspberry Piがなぜそんなに人気なのか?
どういうものなのか?を
前編ではお話させていただきます。
Raspberry Piってどんなもの?
Raspberry Piはどういう性能をもっているのか?
2つの観点から解説します。
ソト(ハードウェア)から見る
Raspberry Pi
ナカ(ソフトウェア)から見る
Raspberry Pi
ソト(ハードウェア)から見る
Raspberry Pi
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Raspberry Piのハードウェア的特徴として、この3点があります。
安価かつ小型
電子回路を接続できるGPIO搭載
PCと同等のインターフェース
ソトから見るRaspberry Pi
安価かつ小型
電子回路を接続できるGPIO搭載
PCと同等のインターフェース
ソトから見るRaspberry Pi
Raspberry Piのハードウェア的特徴として、この3点があります。
Raspberry Piには、値段と性能の異なる
いくつかのモデルが存在します。
現行、主に使用されているのは、下記3モデルです。
画像引用:https://www.raspberrypi.org/
Raspberry Pi 3 B Raspberry Pi 2 B Raspberry Pi Zero
$35 $35 $5
ソトから見るRaspberry Pi
画像引用:https://www.raspberrypi.org/
Raspberry Pi 3 B Raspberry Pi 2 B Raspberry Pi Zero
4コア
1.2GHz(64bit)
1コア
1GHzCPU
1GB 1GB 512MBメモリ
4コア
900MHz
microSDストレージ
備考 WiFi、Bluetooth
標準搭載
--
microSD microSD
ソトから見るRaspberry Pi
Raspberry Piは、インターネットや秋葉原で購入可能です。
($35の日本レート換算よりも高めです)
ソトから見るRaspberry Pi
大きさは、Raspberry Pi2と3は、おおよそクレジットカードサイズ。
Raspberry Piでフリスクサイズです。
ソトから見るRaspberry Pi
安価かつ小型
電子回路を接続できるGPIO搭載
PCと同等のインターフェース
ソトから見るRaspberry Pi
PCと同等のインターフェイスを持ちます
電源(microUSB)
映像出力(HDMI)
スピーカー
有線LAN
USB ×4※Raspberry Pi B、 2B、3Bの場合
ソトから見るRaspberry Pi
ディスプレイ(HDMI)?キーボード?マウス(USB)を接続すれば
それだけでPCのような使い方が可能です。
ソトから見るRaspberry Pi
その他のポートもあり、公式の拡張製品が存在します。(後述)
※Raspberry Pi B、 2B、3Bの場合
映像出力(DSIポート)
カメラ入力(CSIポート)
ソトから見るRaspberry Pi
ただし、Raspberry Pi zeroのみ、小型化?低価格製品であるため、
他のモデルとインターフェースが異なります。
DSI, CSIポートなし
ソトから見るRaspberry Pi
映像出力(mini-HDMI)
microUSB ×1
電源(microUSB)
USBポートが1つしかないため、少なくとも構築やメンテナンス時には、
Wi-Fiやキーボード、マウスを接続するために、USBハブがほぼ必須と
なります。
?HDMIがminiHDMI、USBがmicroUSBのため、
別途、変換コネクタが必要になる場合が多い
?ブレッドボードでGPIOを利用するためには、
ピンヘッダやピンソケットのはんだ付けが必要
ソトから見るRaspberry Pi
その他、下記のような注意点もあります。
電子回路を接続できるGPIO搭載
安価かつ小型
PCと同等のインターフェース
ソトから見るRaspberry Pi
電子回路を接続可能な、GPIOが搭載されています
ソトから見るRaspberry Pi
GPIOのピンには、あらかじめ自由に役割が決まったピンと
自由に役割を定義することのできるピンがあります
画像引用:https://www.raspberrypi.org/
GPIO →INPUT、OUTPUTを設定可能
Ground(GND) →回路の終端に接続
3.3V、5V →常に特定の電圧を出力する
ソトから見るRaspberry Pi
GPIOを利用することで、Raspberry Piから、
電子回路を制御するプログラムも実行可能です
ソトから見るRaspberry Pi
以上が、Raspberry Piの概要です。
安価かつ小型
電子回路を接続できるGPIO搭載
PCと同等のインターフェース
ソトから見るRaspberry Pi
+Raspberry 笔颈の周辺机器
Raspberry Piには、公式?非公式で
さまざまな周辺機器があります
?ディスプレイ
?カメラ
?ケース
これらは必須ではありませんが、
容易に接続し利用できるものも多く、
いくつかの製品を合わせて紹介します。
ソトから見るRaspberry Pi
ディスプレイ
公式7インチタッチスクリーン
ディスプレイ
cocopar? 5 インチIPSハイビジョン
LCD ディスプレイ タッチパネル
タッチスクリーンディスプレイを使用することにより、
Raspberry Piを、タブレットのように扱うことができます
ソトから見るRaspberry Pi
Raspberry Piで写真や動画を撮ることができます。
接続して、カメラ機能をONにするだけで利用可能です
コマンド実行で撮影が可能なため、
自動で写真を撮るアプリケーションなども実行可能です
ソトから見るRaspberry Pi
カメラモジュール(通常?赤外線)
画像引用:https://www.raspberrypi.org/
Raspberry Pi公式ケースもありますが、それ以外にも、
様々なメーカからケースが販売されています。
Legoで自作してみましたが、
接着剤を使わないと耐久度に難あり。。。
ソトから見るRaspberry Pi
ケース
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ナカ(ハードウェア)から見る
Raspberry Pi
ここまで、Raspberry Piのハードウェアについて
お話してきました。
ナカから見るRaspberry Pi
ここからは、Raspberry Piの
OSとソフトウェアについてお話します。
Raspberry Piの標準OSは、Raspbianという
LinuxベースのOSです。
Raspbianからは、前述の周辺機器の使用や
GPIOの操作をプリインストール状態から利用可能です
ナカから見るRaspberry Pi
Raspbianのインストール方法は、とても簡単です
PCからmicroSDにNOOBSというインストーラのデータを入れ、
Raspberry PiにmicroSDを挿して電源を入れるだけで、
Raspbianのインストーラーが立ち上がります
ナカから見るRaspberry Pi
NOOBSを使う以外にも、以下の方法でOSインストールが可能です。
ナカから見るRaspberry Pi
?NOOBS Liteを使用する
-最低限のインストーラのみが入っている
-OSイメージはネットワークインストールであるため、
ネットワーク接続が必須
-Raspbian以外のディストリビューションが利用可能
?イメージ書き込みを使用する
-予め、OSイメージをmicroSDに書き込みする必要がある
NOOBS Liteでインストール使用可能な
ディストリビューションは下記のようなものがあります
画像引用:https://www.raspberrypi.org/
ナカから見るRaspberry Pi
Raspberry Piは、教育用で開発されているという経緯から、
Raspbianにはプリインストールで様々なソフトウェアが利用可能です
ナカから見るRaspberry Pi
Mathematica
ナカから見るRaspberry Pi
科学技術計算などを行える数式処理システム。
数式の記述やシュミレーション、可視化などの機能を利用可能。
画像引用:
https://www.wolfram.com/mathematica/index.ja.html?footer=lang
子供向けのビジュアルプログラミングツール
ブロックを組み立てるようにして、ゲームやアニメーションを作成できる。
ナカから見るRaspberry Pi
Scratch
有名ゲームのRaspberry Piバージョン
Pythonなどのプログラミング言語で、Minecraftの世界を
操作できるAPIを搭載。
ナカから見るRaspberry Pi
Minecraft pi edition
ノードと呼ばれる処理系を繋ぐことにより、
アプリケーション開発を行うことのできるオープンソースソフトウェア
ナカから見るRaspberry Pi
Node-RED
RaspbianのNode-REDには、Raspberry Pi用の
ノードが用意されています。
GPIOからの入出力
Raspberry Piに接続した
マウス?キーボードからの入力
画像引用:https://www.piborg.org/ledborg
LedBorg(別売り)を点灯させる
ナカから見るRaspberry Pi
マウスクリックによって、LEDが点灯するアプリケーションの例は下記です。
こちらは、後でデモ機で体験していただきます。
ナカから見るRaspberry Pi
まとめ
Raspberry Piとは?
?元々は教育用で開発されたコンピュータ
プリインストールで様々なソフトウェアを利用できる
?安価かつ手軽に手に入り、利用開始も簡単
?豊富な機能とインターフェースで、使い方は無限大
→次の話では、IoTにおける
Raspberry Piについて
お話しさせていただきます

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