純規の暇人趣味ブログ

手を突っ込んで足を洗う

Raspberry Pi 3を買ってみた、必要な物やOSのインストールなど

      2016/11/23    HimaJyun

こんにちは、軽度(?)の変人(自称)、@HimaJyunです。

ただいま一部の人達に流行りのRaspberry Pi、つい最近、3なる新型が登場したようなのでこれは乗らない訳には行かない、と言う訳で2つ購入してみました

初Piなので、同じく初Piになる方向けに必要な物などをまとめてみようと思います。

Raspberry Piって?、3って?

まずは「Raspberry Piに興味があるけど分からないから踏み出せない」と言う人のために軽く説明してみましょうか

Raspberry Piって?

Raspberry Piはいわゆるシングルボードコンピュータと言われるものですね、すなわち、パソコンです、とても小さな……

CPUにはARMを採用しています、ARMは主にスマホなどに良く使われている省エネが売りのCPUです。

SATAなどはありません、MicroSDを保存に使用します。(工夫すればUSB接続のHDDなども利用できますが)

インターネットにも繋がりますよ、液晶にも繋がります、音も出るらしいです(工口動画も見られますね!!)

そして何より安いです、今回購入したPi3だと35ドルです、1ドル=100円として3500円ですね、米Amazonでも41.48ドルでした。(日本だと仕入れ屋さんがご飯代を上乗せしているので少し高くなっていますけどね(それでもゲームソフト代くらいですが……))

更に言うと、5ドルの「Raspberry Pi Zero」もあります、残念ながら日本では今の所まっとうな価格では入手できませんが(出来る様になったら教えて下さい)

Pi2とPi3の違い

「Pi2は知ってるけどPi3は今知った、何が違うの?」と言う方向けに説明すると……

CPUが高性能になっています、2は32bit 900MHzの4コアでしたが、3は64bit 1.2GHzの4コアです。(残念ながらOSのRaspbianが32bitですが……)

Pi3からWi-FiやBluetoothに対応しました、大きな違いはそれくらいですね、お値段もそう変わりませんし、今買うなら3でしょう。

Raspberry Piに必要な機材

Piを動かすためはいくつかの周辺機器が必要です、特に電源やSDカードは細かい要件?があるので僕が購入した機材を紹介しつつ説明して行きましょう

本体

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当然ですね、本体が無ければ始まりません。

ちなみにですが、Element14版とRS Components版があります。
どちらも大差ないです、製造している場所やメーカが違うだけです。

今回はRaspberry Pi 3(Element14版)を2つ購入しました、そうお値段が変わる物では無いのでケースやヒートシンクも一緒に購入しておくと良いです。

本体のサイズ感としては一般的なカードと同じくらいです、もう少し大きいと思っていたので届いてからその小ささに驚きました。
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電源

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Raspberry Piは結構大容量のUSB電源(スマホの充電などで使うAC(コンセント)をUSBに変換する奴)が必要です、Pi2までは推奨2Aでしたが、Pi3からは推奨2.5Aになっています。

お家に転がっているスマホの充電器などで2.5Aを出力出来る物があればそれを使ったので構いません(急速充電、とか書かれてあったら使えるかもしれません)……が、そんな大容量の電源が都合よく転がっている訳がありません

今回はPi3を2つ購入しているので、ポートが複数ある適当な電源を購入しました

もちろん、1つだけであればわざわざ複数ポートの物で無くても良いのですが、どの道他の周辺機器を動かしたくなったり、追加で欲しくなったり……があるので複数ポート対応の製品の方が良いでしょう。

各ポート2.4Aの合計8Aまで供給出来る電源のようです、8/2.4=3.3333....なので3つのPi3を同時に動かせる計算ですね。(え?、0.1A足りない?、その程度は誤差の範囲ですよ、2.4Aでも問題ないでしょう)

ケーブルが無いので「2.4A対応」と書かれてあるケーブルを買いました、手元にMicroUSB-Bのケーブルがあるのであればそちらを利用したので構わないと思います

「写真の左下の何?」、なくて困る物ではないのですが、USBの電圧/電流をチェック出来るテスターです、なんとなくです、なくても困りません

今回購入した電源はきちんと2.4Aの出力が出来ている様です、と言うか2.5A出ています、大丈夫です。
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SDカード

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Raspberry PiはMicroSDをストレージとして利用するのですが、どうやら少し相性がキツいらしいです。(多分ですが、SDカードをパーティション分けして、ブートローダ代わりに利用すると言う特殊な立ち上がり方が原因じゃないかと思います)

ですので、Raspberry Piでの動作報告が上がっているSDカードを購入しました、容量は「4で行ける、8だと安心、16だと余裕」らしいので16GBの物を選びました

と言うか、値段で選ぶと16GBになります(なぜか4,8GBのMicroSDの方が高い)

ついでと言って浪費していますが、SDカードリーダ/ライターがお逝かれなすってだったので購入しました、書き込み中にぶっちされてデータががががは困りますからね。

ちなみにですが、もしUSB接続のHDDなどでRaspberry Piを動かす場合でもSDカードは必要です。(SDカードをブートローダ代わりに利用するため)

LANケーブル

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あるっちゃあるのですが、せっかく同じもので揃っているのでこちらも揃えたかったため近所のホームセンターで買って来ました。

何でも良いです、ラズパイはLANのリンク速度が100Mまでなので良いケーブルを買って来ても無駄になります。

Pi3からWi-Fiに対応しているので、もはやなくても良いです、多少の速度を犠牲にしても構わないのであればWi-Fi接続の方がケーブルがすっきりとまとまるでしょう。

卓上扇風機

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なくても良いです、ただ、そこそこ熱を出しているみたいなので、僕みたいに24時間電源を付けっぱなしにする様な使い方をするのであれば一緒に購入しておいた方がラズパイのためでしょう、夏場とかだと木苺のパイが焦げちゃう可能性があるので

クレーンゲームの景品として入っていそうな安物ですが、24時間付けっぱなしで冷却するので使い捨てみたいなものです。

高耐久に拘るなり、捨て駒戦法なり……どちらでもどうぞ。

OSをインストールする

OSが無くては何も始まらないのでOSをインストールしてみましょう。

Windowsでの操作方法を説明しますが、違うのはddでSDへ書き込む時だけなのでMacやLinuxでもほぼ同等の手順で行けます。

OSのダウンロード

今回は液晶を使用せずにインストールしたいため、Raspbianを利用します。

他にもNOOBSがありますが、こちらは液晶必須(手元にない)ため、また、SDのパーティションをちょちょ切れにされてしまうため使いません。

まずは「Download Raspbian for Raspberry Pi」にアクセスします。(時と場合によってデザインは以下の画像とは違うかも知れません)
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現段階での最新版は「Raspbian Jessie」のようです、通常版とLite(軽量)版がありますが、通常版には主にGUI(デスクトップ)に関するファイルが含まれています。

今回はSSHでアクセスします、デスクトップは不要なのでLite版をダウンロードします、Torrentは入っていないのでzipでダウンロードします。(TorrentがPCに入っているならこっちの方が早いかと)

ダウンロードしたzipを展開すると.imgファイルが出て来ます、これがOSのファイルです。

SDカードに書き込む

Windowsだと困るのはここですね、.imgファイルはddと言うコマンドを利用して書き込む必要があるのですが、Windowsでddなんて危険な物は使えません。(Windows10でBashが動くようになると使えるようになるのかな?)

MacやLinuxだときっと「sudo dd if=(DLしたimgファイル) of=(SDカード) bs=1m」とかで良いんだと思います、検証はしていません、悪しからず……

Windowsの場合は「DD for Windows」と言う物があります、ダウンロードして解凍しておいて下さい。

でもって「DDWin.exe」を管理者として実行します。
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実行したらSDカードをPCに接続して書き込むSDカードやimgファイルを選択して下さい。
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後は「<<書込<<」をクリックするとファイルをSDカードに書き込みます、この時、SDカード上にあるデータは全て消えるので、間違えてもかわいい彼女(そんなものは居ない)の写真が沢山入ったSDカードとかで試したりしては行けませんよ、ぶん殴られますよ?

起動~ログイン

書き込みが終わったSDカードをラズパイにセットします。
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でもって、LANケーブルと電源を差し込みます、スイッチ?、そんなモノはありません、電源を刺せば起動します。
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後は勝手に起動します、大抵の場合はDHCPに対応しているのでIPも自動で割り当てられます。
え?、Wi-Fiを使ってるんだけど?、どうぞ液晶かLANケーブルを持って来て下さい。

DHCPでIPが割り当てられているはずなので、それを確認します、ラズパイに割り当てられた(であろう)IPアドレスを取得するには以下の様な方法があります。

  • ルータの管理画面からDHCPの払い出し状況を確認する
  • ターミナル(コマンドプロンプト)から「arp -a」を実行する
  • ブロードキャスト(192.168.1.255など)にPingを放ってみる……など

Raspberry PiのベンダID(Macアドレスの上6個の英数字)は「B8:27:EB」です。

手に入れたIPを元にPuttyなどのSSHクライアントを使って接続してみます、Raspbianの場合はユーザ:pi、パスワード:raspberryがデフォルト設定です。
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ローカルIPを固定しておく

とは言え、毎回毎回「よっしゃー!!接続するぞー!!arp -a!!(ッターン」なんて事やってたらダサいのでローカルIPを固定しておきましょう。

慣れたユーザであれば「/etc/network/interfaces」とかを開こうとしますが、残念ながら違います。

Raspbian(Jessie)でローカルIPを固定するには「/etc/dhcpcd.conf」に以下のように追記します。

interface eth0
static ip_address=192.168.x.x
static routers=192.168.x.x
static domain_name_servers=192.168.x.x

これで保存して再起動すればローカルIPアドレスが固定出来ます。
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必要であればWi-Fiなどの設定を行っておきましょう(今回は使わないので端折ります)

ちなみにですが、現在のIPアドレスは「ifconfig」で確認できますよ。

ソフトウェアアップデート

最初に「sudo apt-get update」と「sudo apt-get dist-upgrade」を実行しておきましょう。
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「sudo raspi-config」コマンドでラズパイの設定が行えます、必要に合わせて設定を行って下さい。
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「sudo rpi-update」でラズパイのファームウェアが更新されます。
ただ、Lite版だと「コマンドが見つかりません」とか言われますが「sudo apt-get install rpi-update」でインストール可能です。

その他

その他いくつか……

aptのミラーを日本に変える

デフォルトだと「mirrordirector.raspbian.org」からaptのパッケージを取得するようになっています。

サブドメインの文字通り、適切なミラーサーバにリダイレクトしてくれるみたいなのですが、ここが日本なのは分かっていますし日本からダウンロードするように設定したい人も居るでしょう。(しなくても日本のサーバにリダイレクトされるはずなので問題はない)

その場合、「/etc/apt/sources.list」を適当なエディタで開きます。

きっと以下の様な状態でしょうから、それをお好みのRaspbianのミラーサーバへと書き換えます。

deb http://mirrordirector.raspbian.org/raspbian/ jessie main contrib non-free rpi
# 例:
#deb http://ftp.jaist.ac.jp/raspbian jessie main contrib non-free rpi

現時点(2016/11/23)での日本のミラーサーバは以下の3ヵ所ですね。

  • http://ftp.jaist.ac.jp/raspbian
  • http://ftp.tsukuba.wide.ad.jp/Linux/raspbian/raspbian/
  • http://ftp.yz.yamagata-u.ac.jp/pub/linux/raspbian/raspbian/

自分のお住まいの地域(と言うより利用しているネットワーク)から一番距離の近い(応答速度の早い)サーバを選べば良いでしょう。

応答速度の測定はpingとかcurlで出来るはず、curlなら以下の通り。

curl -sL ${url} -o /dev/null -w "%{time_total}ms"

ミラーサーバを設定し終わったら以下のコマンドで設定の反映

sudo apt-get update

消費電力みてみよう

ちなみにですが、ラズパイだけだと大した電力は必要なさそうです、起動しただけの状態を測定すると0.2A
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yesコマンドを4重に(要はCPUを100%使い切って)0.76Aでした
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終わったらきちんとプロセスをkillしておきましょうね、パイが焦げちゃいますよ?
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ちなみに、シャットダウンは「sudo shutdown -h now」です、アクセスランプ(緑のLED)が点滅している間は読み書きを行っています、それが終わってから電源を抜きましょう

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