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【入門者向け】Raspberry Pi Zero Wの購入、起動~セットアップまでの一連の流れを解説【Imager】

電子工作

Raspberry Piとは、シングルボードマイコンと言い、それ自体をコンピュータとして使用することが出来ます。

しかしマイコンと聞くと組み立てや各種設定が難しい印象がありますが、そんなことはなく、誰でも簡単に組み立て、PCとして使用することができます。

プログラミング環境や電子工作が数千円もあれば誰でも簡単に作れるようになるのです。

今回はRaspberry Pi の廉価モデルであるRaspberry Pi Zero Wの初回起動までの一連の流れを解説、紹介していきます。

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Raspberry Pi概要

Raspberry Piとは?

Raspberry Piとはイギリスのラズベリーパイ財団が開発した教育目的で開発したARMプロセッサ搭載の小型コンピュータです。

価格がとてもリーズナブルであり、最新モデルでも数千円で購入することができます。

最先端のパソコンに比べれば性能は落ちますが、ゲーミングや動画編集等の高スペックを必要とする目的でなければ充分使用可能なレベルです。
主にプログラミング環境や電子工作で使用されており、当初は教育用で使用されていましたが現在はITエンジニアによる検証目的で使用されることも多くなってきました。

基本的にボードのみで売られており、付属品は付いていません。なので自ら調達する必要があります。

ストレージはmicroSDカードをボードへ装着し使用します。

もちろん『マイコン』、コンピューターですので使用するにはOSが必要になります。
OSにはラズベリーパイ用OS「Raspbian(ラズビアン)」を使用します。

特に近年IoT開発の発展に伴い、Raspberry Piはとても注目されています。

Raspberry Pi Zero とは

Raspberry Pi Zeroとは、Raspberry Piの廉価モデルタイプ(iPhoneでいうSEみたいな..)で価格はなんと驚きの5$です!

5$と聞くと安いより逆に大丈夫なのか機能するのかという不安に駆られますが、全くそんなことありません。
1GHzのCPU、512MBのRAM、各インターフェースとコンピュータとして使用するには申し分無いほどの性能を持ち合わせています。

Zeroには3モデルあり、「Zero」「Zero W」「Zero WH」です。
大きな違いを以下に記載します。

  • Zero → 最もノーマルなモデル、WiFiがなくGPIOも半田付けが必要と、上級者向けの内容となっています。
  • Zero W → ZeroにWiFiとBluetoothが付いたモデルです。
  • Zero WH → 上記WにGPIOが半田付けされているモデルです。手間をかける必要が上記2つに対し無く、拡張性の高いモデルとなっています。

Raspberry Pi初回起動までの手順

本記事では初めてRaspberry Piを購入した方向けに他に購入する必要のあるもの、購入後にやらなくちゃいけないことを解説、紹介していきます。

大まかな流れとしては以下のとおりとなっています。

  1. Raspberry Pi、周辺機器の購入
  2. microSDにOSをインストール
  3. Raspberry Piの起動

難しいことは何も有りませんが、初めてだとマイコンなんて全く意味不だと思うので誰でも分かるように解説していきたいと思います。

事前に準備するもの

Raspberry Piを使用するには以下の部品が必要になります。
※マウス、キーボード、モニターについては下記に含めていません、ご自分の物を使用するか別途ご用意下さい。

Raspberry Pi Zero W

モデルに限らずRaspberry Piの購入は『スイッチサイエンス』さんがおすすめです。

様々なモデルが驚きの低価格で売られており、それに付随する周辺機器のバリエーションも豊かです。

管理人もRaspberry Pi Zero Wはここで購入しました。

ただ一つのアカウントで購入できるのは1種類につき1つまでなので注意が必要です。

トップ - スイッチサイエンス

ストレージ

microSDカード

Raspberry PiではストレージにmicroSDカードを使用します。
4G以上が推奨されていますが、OS分等を考慮すると実質8G以上のストレージが必要となるでしょう。
大容量であればいいというわけではないので、16GのmicroSDカードを調達するのを推奨します。

私は以下のmicroSDカードを購入しました。

■microSDカード

SanDisk microSDHC ULTRA 16GB 80MB/s SDSQUNS-016G Class10 サンディスク 「並行輸入品」
microSDHC カード 、 UHS-I U1 対応 容量: 16GB フォーマット形式:FAT32 本製品の使用に関して 1)SDHC対応の機器を使用して下さい。 2)本商品は使用機器にセットアップした後、必ず同じ使用機器でフォーマットしなければなりません。 海外パッケージ品、 国内でのサポートはありません。

電源

OTGケーブル(USB変換アダプタ)
USB電源アダプタ

Raspberry Piの電源供給には『micro USBポート』から供給します。
別に新たに購入しなくてもスマフォの充電ケーブル等を流用すれば大丈夫です。
注意点としては、あんまり安物を使用すると使用出来ない場合があります。
というのもRaspberry Piは500mA以上でないと電源が供給できないためです。

記事用に新たに以下のUSBケーブル、ACアダプタを購入しました。

■USBケーブル(type-c)

Bitly

■USBコンセント ACアダプタ

usbアダプタ AC式充電器 USB電源 アイホン充電器 (PSE認証/2.1Aフルスピード充電/2USBポート) コンパクト iPhone充電器 スマホ充電器 android充電器 iPhone/iPad/Xperia/GALAXY/ゲーム機等対応
usbアダプタ AC式充電器 USB電源 アイホン充電器 (PSE認証/2.1Aフルスピード充電/2USBポート) コンパクト iPhone充電器 スマホ充電器 android充電器 iPhone/iPad/Xperia/GALAXY/ゲーム機等対応

操作(キーボード、マウス)

OTGケーブル(USB変換アダプタ)
USBハブ

Raspberry Piの操作は通常のコンピュータの操作と変わりません、ということで操作には『マウス』『キーボード』が必要となります。
しかしRaspberry Pi ZeroのインターフェースはmicroUSBが1つ(2つありますが片方は電源用なので実質1つです)なので足りません。
なので周辺機器の使用には『USBへの変換アダプタ』『USBハブ』が必要となります。
USBは2.0でも3.0でも問題ありません。

私は以下のmicroUSB変換アダプタとUSBハブを購入しました。

■microUSB変換アダプタ

OAproda OTGケーブル USBホスト 変換アダプター Micro B to A 変換コード ブラック ケーブル
3D液晶強化全面ガラスフィルム 画面保護、汚れも簡単に拭き取れ、操作も滑らか。 気泡のできにくいエアーレス設計で貼り付けも簡単。 硬度9Hで一般的な液晶保護フィルムの約3倍の強度。 飛散防止設計で割れた時にガラスが飛び散りません。 本体の美しさを損なうことなく使用可能。 透明度の高いクリアタイプです。

■USBハブ

Anker USB3.0 ウルトラスリム 4ポートハブ, USB ハブ 60cm ケーブル バスパワー 軽量 コンパクト MacBook / iMac / Surface Pro 等 ノートPC 他対応 USBハブ テレワーク リモート 在宅勤務
Anker USB3.0 ウルトラスリム 4ポートUSBハブ コンパクトかつスリムサイズながら、4つのUSB-A 3.0 ポートを備えた USB ハブ Anker:3000万人以上が支持するブランド ・業界最先端技術 ・18ヶ月保証 ・99%の高評価 ポートの拡張 コンピュータのUSBポート一つで、4ポートまで接続可能...

モニター

MiniHDMI変換アダプタ
HDMIケーブル

Raspberry Pi ZeroのHDMIポートはMini HDMIですのでケーブルの端子がMini HDMIとなるケーブルかMini HDMIからHDMIへ変換してくれるアダプタを使用する必要があります。

私は、以下の『MINI – HDMIの変換アダプタ』『HDMIケーブル』を調達しました。

■Mini HDMI 変換アダプタ

Amazonベーシック コンバーターアダプターケーブル Mini HDMIオス~HDMIメス 約15cm 1本パック HDMI 1.4規格
Amazonベーシック(Amazon Basics)は、お客様に高品質の商品を低価格でお届けすることを目的とした、Amazon グループが全世界で展開するブランドです。Amazonベーシック 1年間限定 日本国内保証付き。

■HDMIケーブル

Snowkids hdmi ケーブル 2m 4k 60hz hdmi 10種の長さ UHD/HDR/3D/高速 イーサネット対応 幅広い互換性あり
hdmi hdmiケーブル hdmi ケーブル appletv fire tv stick 4k 1m パソコンの画面をテレビに映す hdmi 5m 2m 4k 10m 3m 0.5m 2.0

OSのインストール

概要

Raspberry Piのセットアップ、起動前に一つやらなくてはいけないことがあります。
事前にmicroSDカードにRaspberry Piが提供するOSRaspbian(ラズビアン)をインストールする必要があります。

Raspberry Pi OSのインストールには同社の提供する専用ツールを使用します。

代表的なインストールツールに『NOOBS』がありますが、2020年3月より同社より新ツール『Imager』が公開されました。

現在はOSのインストールツールに『Imager』が推奨されています。

今回は『Imager』を使用してmicroSDにRaspbian(ラズビアン)をインストールしていこうと思います。

Imagerのインストール

まずはOSインストールツールである『Imager』をインストールします。
インストーラーはRaspberry Pi財団公式サイトよりダウンロード可能です。

『Imager』ダウンロードページ

ダウンロード後、exeを実行してインストーラーをインストールします。

『install』をクリックするだけなので特に難しいことはありません。

インストールが完了したら試しに起動してみましょう!

以下の画面が『Imager』のトップページです。

さてインストールを実行…といきたいところですがその前にSDカードのフォーマットを行う必要がありますので次項より解説致します。

microSDのフォーマット

OSのインストール前にmicorSDをフォーマットする必要があります。

microSDのフォーマットは『Imager』を使用して行います。

インストーラーを起動し、Operating Systemの『CHOOSE OS』をクリック。

色々項目がでてくるので、下から2番目の『Erase』をクリック。

Oparating Systemが『Erase』に書き換わっているので、次にフォーマット作業を行うストレージを選択します。
Storageの『CHOOSE Storage』をクリック。

ストレージ一覧が表示されるので『対象のストレージ(microSD)』をクリック。
※注意!!! 間違ってPCのストレージを選択するとPCのデータが吹っ飛びますのでご注意下さい。

トップ画面に戻りますので、一番右の『Write』をクリック。フォーマットを開始します。

microSDカードへOSのインストール

microSDへOSをインストールします。
前回と同じく『Imager』より操作を行います。

Operating Systemの『CHOOSE OS』をクリック。

色々な項目が表示されるので、OSを選択します。
(一般的には一番上のラズビアンを選択します。)

私はRaspberry Pi公式のらズビアンを使用しますので、ラズビアンをクリック。

ではストレージへOSの書き込みを行います。
『Write』をクリックします。

すると読み込みが開始されます。(結構時間かかるので気長にまちましょう)

書き込みが終わり、トップメニューへ戻りましたら、OSのインストール手順は無事完了です。

機器のセットアップ(周辺機器を繋げる)

必要な部品を揃えたら早速セットアップしていきましょう!

基本的には、ケーブルを接続するだけで物理セットアップは完了します。

Raspberry Pi Zeroの各インターフェースは以下の通りとなっています。

ボードに電源スイッチが無いので電源ケーブルを繋ぎ次第勝手にRaspberry Piが起動します。

全てのケーブルを繋げると以下のようになります。

初回起動

Raspberry Piに電源ケーブルを繋げると勝手にRaspberry Piは起動します。

一通りのbootが終わり、ホーム画面が展開されると以下のようなポップアップが出現します。

「初期設定を初めますよ~」という画面ですので右下の『Next』をクリックして下さい。
※これから画面毎に設定が完了したら『Next』をクリックして次の設定画面に進んで下さい。

『ロケール設定』を行います。
ロケールを以下の様に設定して下さい。

<ロケール設定>
===================
Country:Japan
Language:Japanese
Timezone:Tokyo
===================

『パスワード』を設定します。
後で忘れないように注意しましょう。

『WiFi(無線LAN)』の設定です。
※Raspberry Pi Zero Wは2.4GHz帯のみサポートしており、5GHz帯は非対応となっております。

『ソフトウェアのアップデート』画面です。
※かなりお時間がかかりますので、後から行うでも可です。

『設定完了』画面です。

今までの設定で問題無く、即時反映させたい場合は右下『Restart』をクリックして下さい。再起動が始まります。
『Later』をクリックすると再起動がかからず設定が完全に反映されません。

以上で初期設定、そしてraspbisnの起動は完了です。

といってもまだまだ設定しなくてはいけない設定は多く残っております(SSH設定など..)

一旦ここまでを区切りに「ケーブルやラズパイの配置を再配置したり」「RaspbianOSの画面をいろいろ見てみたり」「設定事項を予めまとめておく」などしておきましょう。

まとめ

ここまでがRaspberry Piの『購入~起動』手順となります。

たった数$でこんな簡単にコンピュータが作れてしまうなんて驚きですよね…

ここからは各々、プログラミング、電子工作、サーバーとやりたい方面へお進み下さい。
私は、このRaspberry Pi Zero Wを使用してNASサーバーを構築しようと考えています。(次の記事ではNASの構築手順について記事にしてみようと思います)

では皆様、楽しいラズパイライフをお過ごし下さい。

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