IoTの代表格Raspberry Pi(ラズベリーパイ)を何とかキャンプで使ってやろうというこのプロジェクト、題して「らずキャン△プロジェクト」。
手段が目的化してしまっていますが、そんなことは気にしない!らずキャン△プロジェクトスタート!
連載第1回は【機器準備編】。必要な機器を準備していきますよ~。
この記事でわかること
らずキャン△のための準備物がわかります。
最初の着地点として実装を目指す機能はこちら。
- 炎っぽくゆらぐランタン機能
- 環境データを記録する機能
準備物リスト
全部揃えるとざっくり日本円換算で25,000円程度(ディスプレイ等除く)ですが、ほとんどが流用が効く機器なので不足分を買ってください。すでにラズパイがあれば必要なのはセンスハットだけなので6,000円くらいです。各機器について日本のAmazonのリンクを貼ってますので参考にどうぞ。
PCはある前提で進めます。
ラズパイに最低限必要なもの
今回はRaspberry Pi 4 Model Bを使用していますので、それに必要な機器をリストアップしています。他のモデルの場合ケーブルなどが異なるのでご注意ください。各機器の詳細は後述しています。
- Raspberry Pi本体(4 Model B 8GB)
- micro SD(32GB)
- SDカードリーダー
- USB電源(3.0A)
- USB-Cケーブル
- ディスプレイ
- micro HDMIケーブル
- マウス&キーボード
らずキャン△プロジェクトに必要なもの
キャンプ使用を想定した機器です。今回のらずキャン△に必要なものですね。各機器の詳細は後述しています。
- パッシブクーラーケース
- センスハット
- モバイルバッテリー
ラズパイに最低限必要なもの解説
上でリストアップした機器の詳細を解説していきます。
ラズパイ本体
今回私はRaspberry Pi 4 Model Bの8GBを使用しています。しかしハイスペックが要求されるような使い方ではないので、らずキャン△のためだけであれば2GBで十分です。
ちなみに後述のファンレスのパッシブ冷却ケースを使うと、冷却能力不足で高負荷処理に耐えられないので8GBの能力を持て余します。AIなどにも興味あるよ!というかたは8GBを買っておいて、らずキャン△が終わったらケースを冷却能力が高いものに変えましょう。
micro SD
16GBか32GBのものだと、そのまま使えるので初心者にはおすすめです。
なぜかというとラズパイの対応フォーマットだから。ラズパイが対応しているフォーマットはFAT16とFAT32です。micro SDは4~32GBがFAT32なのに対し、64GB以上になると通常exFATになりラズパイはこれに非対応です。したがって64GB以上のmicor SDを購入するとFAT32にフォーマットしなおさなければなりません。
SanDiskは怪しいのが乱立しているのでSamsung等の直販が無難と思われます。
こちらのサイトでも32GB U1を推奨しています。
Raspberry Pi 3および4で使うSDカード(microSDカード)の選び方 ― 2021年新春 - SORACOM公式ブログSDカードリーダー
micro SDにOSデータを書き込むためにSDカードリーダーが必要です。PCについてないのであればUSBタイプを準備しましょう。
もしPCが無い場合は、最初からOSインストーラが入っているmicro SDが付属したラズパイを買った方が良いです。
USB電源
出力3.0A(15W)以上のものが必要です。安定稼働には電源が重要ですので要求仕様にあったものを準備しましょう。例えば過去付属されていたiPhoneの純正充電器は5Wでパワー不足です。
ラズパイ4の電源はUSB-CなのでUSB-C PD対応の電源を選ぶのがよいでしょう。私はモバイルバッテリーと一体になっているAnkerのPowerCore 3 Fusion 5kを使っています。電源とモバイルバッテリーが一体になっており、ちょっと大きめの電源くらいの感覚で使えます。容量が大きくなったタイプも発売されましたね。新しく買うならこっちもアリですね。
USB-Cケーブル
ラズパイ4の電源入力はUSB-Cなので注意してください。
使用予定の電源出力タイプに合わせたケーブルを選びましょう。上の電源(PowerCore 3 Fusion 5k)にした場合は、どちらの口もUSB-Cのケーブルになります。例えばこんな感じです。
ディスプレイ
自宅のテレビかパソコンのモニタに接続すればOKです。HDMI対応のディスプレイがややこしくなくて良いでしょう。
micro HDMIケーブル
ラズパイ4のディスプレイ出力はmicro HDMIなので注意してください。
使用予定のディスプレイとラズパイ4にあったケーブルを準備します。ディスプレイにHDMI入力ポートがあるとした場合「micro HDMI - HDMIケーブル」になります。
マウス&キーボード
自宅にあるもので十分です。なければ無線キーボードの購入をお勧めします。
ただし、Bluetoothタイプは注意が必要です。一発目の接続操作ができないので他のPCなどからSSHやVNCなどのリモート接続ができないと詰みます。またBluetooth LEにも対応していません。
なので不慣れな方はUSBドングル付きの2.4GHz無線キーボードが無難です。
らずキャン△プロジェクトに必要なもの解説
キャンプ使用を想定した機器です。今回のらずキャン△に必要なものですね。順番に説明していきます。
パッシブクーラーケース
屋外での使用、センスハットをのせる、この2点を考慮して薄型のファンレスアルミケースにしました。センスハットをのせるとちょうどいい感じにまとまるのでお勧めです。いらないロゴシールが付いて気になりますが、センスハットで隠れるので問題ないでしょう。
取り付けたイメージはこんな感じです。
ただ問題点もあります。このケースはファンがないので8GBの場合能力を使い切れません。すぐ温度上限に達してしまうので、パワフルに使う場合は強力なファンが必要です。なので違う目的で高負荷使用する場合は、ファン付きケースに変えましょう。
センスハット
環境データ取得とLED出力するためにセンスハットを使います。センサーとLEDを個別に準備してもよいのですが、どうしても配線がガチャガチャしちゃいます。
センスハットを使うことでスッキリかつ簡単にデータ取得と表示が実現できます。公式チュートリアルもあるので安心。ただしまだ日本語はありません。
何より「宇宙ステーションでラズパイ使おうぜ!」という「Astro Pi」プロジェクトのために作られたアドオンボード。「キャンプでラズパイ使おうぜ!」という「らずキャン△」プロジェクトに似たニオイを感じるので採用。
センスハットがどんな感じかはこちらが参考になります。
第44回「ラズベリーパイ専用アドオンボード Sense HATで遊ぼう!(1)LEDディスプレイの操作」 | Device Plus - デバプラモバイルバッテリー
前述のPowerCore 3 Fusionを使います。すでに他のモバイルバッテリーをお持ちの場合、出力が3A(15W)以上であることを確認してください。
持続時間ですが、過去にテストしたときは5000mAhでざっくり5時間程度持ちました。節電仕様にすればもう少し伸びるかもしれません。このへんは実際にテストして確認していきたいと思います。
最後に
いかがでしたか。これで準備は万端です。
連載第2回は【OSインストール編】をお届けします。
【IoT×キャンプ|OSインストール編】意地でもラズパイとキャンプへ!らずキャン△プロジェクト|第二回記事まとめ
- らずキャン第1回:機器準備編
- らずキャン第2回:OSインストール編
- らずキャン第3回:OS初期設定編
- らずキャン第4回:初期piユーザ名変更編
- らずキャン第5回:日本語入力編
- らずキャン第6回:Python開発環境VSCode編
- らずキャン第7回:Sense HATテスト編
- らずキャン第8回:機能実装編
- らずキャン第9回:アプリ自動起動編
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