Raspberry Pi のスペック -ラズパイで IoT 電子工作(01)-

IoT をまず体験してみるのには電子工作キットを購入するのが手っ取り早く、その中でも初心者にわかりやすいのが"Raspberry Pi(ラズベリーパイ)"と呼ばれる小型の端末だ。

"Raspberry Pi"は通称「ラズパイ」と呼ばれ、電子部品を販売している店舗やインターネット上で購入することができる。
最近では製造業者や IT 業者向けに自治体が IoT のセミナーを開催する動きがあり、そのセミナーに参加するとラズパイを無償で提供しているところもある。

以前は"Arduino"を購入して動作検証していたが、OS が無い"Arduino"に対してラズパイは OS があり、操作感は Windows など同様に扱える点が初心者に受け入れられやすいのだろう。
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ラズベリーパイ



1.製品の仕様


ラズパイにもいくつかの種類があり、下記の製品仕様は"Raspberry Pi 3 model B"のものである。


項目内容
CPUBroadcom BCM2837
1.2GHz 64-bit quad-core ARMv8 Cortex-A53
メモリ1GB
接続コネクターUSB2.0 Standard A コネクター x 4
有線LAN(RJ-45 x 1:IEEE802.3i(10BASE-T)、IEEE802.3u(100BASE-TX))
HDMI x 1(出力)
microSDカードスロット x 1
3.5mmジャック(オーディオ/コンポジットビデオ出力)
Camera interface (CSI)
Display interface (DSI)
40ピンGPIO
BluetoothBluetooth®V4.1、Bluetooth Low Energy (BLE)
無線LANIEEE802.11b/g/n(2.4GHz)
電源定格DC 5V
消費電流1.3A
外形寸法約86(W) x 57(D) x 17(H) mm
質量(本体のみ)約45g
動作温度範囲0~70℃
取得規格RoHS 指令準拠、電波法 工事設計認証


下図はラズパイに別途販売されているケースを装着した状態だ。
ラズパイのみを購入すると電子基盤がむき出しとなっているので、できれば専用ケースを用意してホコリや湿気から保護するようにしたほうがよい。

LANポートとUSB


ラズパイは LAN ポートがあるのでパソコンと接続してファイルのやりとりや SSH によるコマンド操作を行うことができる。
また、Windows のようにデスクトップがあるので USB ポートにはキーボードやマウスを接続してラズパイ単体で取り扱うことも可能だ。

HDMIなど出力コネクター


機器の側面にはディスプレイへの接続コネクターが配置されている。
電源供給は別途 AC アダプターが必要となり、同じくこの面にコネクターが配置されている。

microSDカードスロット


ラズパイにはハードディスクのようなデータの記憶領域がなく、代わりに microSD カードを利用する。
電源投入後は microSD カードの中に OS を読み込むようになっている。
用途に応じて microSD カードを用意しておけばカードを差し替えるだけで使い分けられる利点がある。

2.販売価格


インターネット、店頭販売ともに販売価格は4,000円前後である。
ただし、本体だけでは動作しないため初めてラズパイに触れる場合は別途、ACアダプタ、microSD カード、LAN ケーブルが必要になる。

3.内容物


 ・ラズベリーパイ

4.操作性


機器にラズパイの OS を入れるまではインストール用にパソコンを用意するなど一手間かかるが、OS を入れた後や既に OS が入ったキットを購入すれば電源を入れてマウスとキーボード操作で簡単に扱うことができる。
パソコンを遠隔操作する「リモートデスクトップ」接続を有効にすれば、パソコンとラズパイを LAN ケーブルで接続すれば遠隔操作感覚で操作できる。

5.満足点


小さい端末ながら LAN と USB のポートが付いており、Wi-fi での無線通信もできるとあって電子部品の域を超えている。
構築する上でも特殊な道具を必要とすることなく、センサー類は本体から出ているピンに接続して、動作用のプログラムを用意すればすぐに稼動させることができるので IoT 初心者や電子工作をこれから始める人にはプラモデル感覚でわかりやすい。

6.不満点


長時間稼動させると熱を持ったり OS が落ちることがあるので IoT 機器として現場で本格導入するには向いていない。
また、OS が入っていないラズパイを購入するとパソコンに不慣れな人だとハードルを一気に上がるので購入時には注意が必要である。

7.総評


OS が無い"Arduino"を触った後だと、ラズパイに OS があることで操作性が格段に上がっているのと安価に入手しやすいセンサーのほとんどが 5V となっており、ラズパイも 5V で電力供給できるので電圧・電流を難しく考えずに接続できる点が IoT 初心者に向いていると思われる。
OS を Linux 系でインストールした場合は Webサーバ、スクリプト言語、ファイルサーバなどサーバ機能も動作するので IoT だけでなくサーバやプログラムの勉強教材としても活用でき、利用シーンは多いだろう。

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