Raspberry Piをセットアップする(2022年版)

この記事は

この記事は、以前に掲載したRaspberry Piのセットアップを記事の修正版です。

内容がNOOBSを使用していた頃とかなり変わりましたので、新たな記事として書き直しました。

Raspberry Piとは?

Raspberry Piは超小型のコンピューターです。

このように、クレジットカードとほぼ同じサイズですが、ちゃんとパソコンとして機能します。

元々は、学校でのコンピューター教育のためイギリスのラズベリーパイ財団によって開発されたコンピュータなのですが、使い勝手が良く、そして入手しやすい価格のため、IoT用シングルボードコンピュータとして大人気になっています。

ちなみに、この写真のRaspberry Pi は2Bと呼ばれるタイプです。

現在は、大きさはそのままに処理能力が向上した3Bや、4Bが登場しています。

キーボード・マウス・モニター・LAN・電源の接続

Raspberry PiはUSBやHDMIが用意されているため、モニターやキーボードやマウスは通常のパソコン用の物がそのまま使用できます。

LANも普通の有線のLANケーブルが使用できます。

一方、3B以降のRaspberry Piには、無線LANとBluetoothを搭載しているため、キーボードやマウス、LANは無線にする事も可能です。

モニターはHDMIで接続します。

Raspberry Pi 3BはフルサイズのHDMI、Raspberry Pi 4BはMicroHDMIなので、互換性はありません。

モニターにHDMI入力が無い場合は、モニターの入力形式にあわせた変換アダプタを用意しましょう。

例えば、使用するモニターが少々古いもので、青いプラグを使用するD-Sub 15ピンのモニターの場合は、HDMI→D-Sub 15ピンの変換コネクタを使用します。

HDMI to VGA (D-Sub 15ピン) 変換アダプタ
created by Rinker
Micro HDMI – VGA D-sub 変換 アダプタ
created by Rinker

記憶装置としてのSDカード

パソコンの場合は、記憶装置(ストレージ)としてSSDやハードディスクを使用しています。

Raspberry Piも小型のパソコンなので、記憶装置が必要で、MicroSDカードを使用します。

MicroSDカードは、スマートフォンなどの記憶媒体としても使用されていますから、古いスマホのものが余っているかもしれません。

ただし、注意が必要です。

Raspberry Piは基本的に32GB以上のMicroSDカードを認識できません。

最近は128GBとか、大容量のMicroSDカードをスマートフォンにセットしている方も居るでしょうから、容量にはご注意ください。

また「A1対応」のMicroSDカードであるかも確認しましょう。

特にRaspberry Pi 3B Raspberry Pi 4Bは性能が高くなった分、記憶媒体への書き込み速度が追いつかないと、性能を発揮できなくなります。

SDカードは慎重に選択しましょう。

Raspberry PiにOSをセットアップする

Raspberry Piを使うためのOS Raspberry Pi OS をインストールします。

Raspberry Pi Imagerの入手

Raspberry Piの本家サイトに行き、ご自身が使っているパソコンのOSに合わせたインストーラーを選択してください。

サイトで、Computers>Software の順で選び、Raspberry Pi OSのインストーラーをダウンロードするページへ進みます。

私はWindowsパソコンを使用しているので、Windowsバージョンをダウンロードします。

執筆の時点では、imager_1.7.2.exe がダウンロードされました。

このファイルを実行します。

 

 

特にインストールで選択肢などはありません。

Finishを押下すると、プログラムが立ち上がります。

Windowsに Raspberry Pi Imager として登録されているので、インストールだけして起動しなくても大丈夫です。

SDカードへOSの書き込み

Raspberry Pi Imager でRaspberry Pi OS をインストールしてみます。

起動画面です。パソコンにはSDカードを接続しておきます。

「OSを選ぶ」ボタンを押下します。インストールするOSを選択する事が可能です。

OSは32ビット版、64ビット版、legacyは旧版です。それぞれフルのものと、軽量版があります。

「ストレージを選ぶ」を押下します。使用したWindowsパソコンでは、SDカードがFドライブとして認識されました。容量も32GBで合っています。

使用するSDカードは完全に消去されるため、確認が表示されます。

選択したOSが書き込まれていきます。

書き込みが完了すると、SDカードは取り外しできます。外してRaspberry Piにセットしましょう。

 

 

初回起動時設定

パソコンでRaspberry Pi OSを書き込んだSDカードをセットし、電源を投入します。

Raspberry Piには、普通のパソコンのように電源スイッチは存在しません。

電源を繋げば、それで起動をはじめます。

ここからは、モニターを撮影したモノなので画像が悪いですが、初回起動時の設定画面になります。

最初はウェルカムメッセージになります。

国を選びます。デフォルトはUK(イギリス製だから?)なのでJまで上にスクロースします。

ユーザーを作成します。以前はpiというユーザーが自動作成されていましたが、セキュリティの関係から廃止になりました。

一部のモニターでは画面切れを起こす事があるので、調整できます。

Raspberry Pi 3以降は無線LANを内蔵しているため、設定が可能です。ここではSkipします。

アップデートが行われますが、コマンドで最新化する場合はSkipでも大丈夫です。

初回設定が完了しました。右下のリスタートを押下すると、再起動します。

これでRaspberry Pi OSのデスクトップが起動します。

起動後の処理

起動したら、何はなくともまずはシステムをアップデートしましょう。

システムのアップデート

ターミナルを開き、次のコマンドを入力します。

sudo apt-get update
sudo apt-get upgrade

Raspberry Piの設定

用途に合わせて各種設定を行います。

システムです。デフォルトのホスト名を独自のものに修正したりできます。

ディスプレイです。モニターで端が切れたりする場合調整できます。

このように、プルダウンから適切なモニターサイズを選ぶ事ができます。

インターフェイスです。何に使用するかで調整します。

SSH、VNC、I2CをONにした例です。外部からSSH接続、VNC接続と、I2C機器を接続できるようにしました。

パフォーマンスです。普段はあまり設定する事はありません。

ローカライゼーションです。基本的に日本に設定します。

 

 

VNCの設定

上記の、インターフェイスでVNCをONにしたときの設定です。

VNCアイコンを押下し、設定を開きます。Optionを選択します。

パスワードはVNC Passwordを選択します。

Passwordを設定し、OKを押下して確定します。

この設定が完了すると、例えばWindowsパソコンにVNCのクライアントがインストールされていれば、Raspberry Piの画面に接続できます。

VNCクライアントがインストールされていないときは、別ページの手順でインストールできます。

Raspberry Pi Imagerの新機能

Raspberry Pi Imagerは、上記の Raspberry Piの設定 を予め設定できるなど、いろいろ新機能が盛り込まれています。

SDカードの再利用

一度 Raspberry Pi のストレージとして使用したカードは、以前だと SDカードフォーマッター などが必要でしたが、Raspberry Pi Imager はSDカードのフォーマットが不要になっています。

ただ、以前にストレージに使用した場合、ディスクとして分割されているため、Windowsの機能でボリュームを削除する必要はあります。

コンピューターの管理から、ディスクの管理を選びます。

SDカードがセットされていれば、認識されているはずです。

ボリュームを選んで削除します。

このように、「未割り当て」の状態にします。

 

 

Raspberry Pi Imager の詳細設定

OSを選択すると,詳細設定の画面を呼び出すボタンが現れます。

内容としては Raspberry Piの設定 の一部を予め設定できるのが特徴です。

特に、公開鍵認証を設定できるのは非常に便利です。

SSH接続用 鍵作成

公開鍵の作成は、Tera Termを使用してみます。

この手順で、鍵を2つ保存します。

公開鍵の保存ボタンでは、.pub のついたファイル、秘密鍵の保存ボタンでは、拡張子のないファイルが保存されます。

どのコンピュータの鍵なのか、判るような名前をつけて保存します。

両方ともテキストファイルですが、無意味な文字列のファイルになります。

このうち.pubのついた公開鍵をテキストエディタで開き、内容を丸ごとコピーして ユーザー*****のauthorized_keysにそのまま貼り付けします。

ホスト名:、ユーザー名、Password:、Wi-FiのSSID、Wi-Fiのパスワード、ロケールなどを設定します。

もし、複数のRaspberry Piを保有していて、設定を再利用したい場合は、カスタマイズオプションをプルダウンで「いつも使う設定にします」にすると、内容が保存され、次回のインストールでも使用できます。

この状態で書き込みを押し、完了後、SDカードを Raspberry Pi にセットすると、初回起動設定は表示されず、そのままデスクトップが表示されます。

ただし、2020年7月時点では完全ではないようで、ロケールの国の設定が反映されていないようです。

初期設定ウィザード

デスクトップにウェルカムメッセージが表示されます。

タイムゾーンはJPにしたのですが、United Kingdomになっています

仕方が無いので、この部分はプルダウンからJAPANに変更します。

パスワード変更設定ですが、これは活きていますのでNEXTで大丈夫です。

使用モニターに黒枠が出る場合はチェックを入れます。再起動後に有効になります。

使用したのは3Bなので、Wi-Fiの設定画面が出ます。詳細設定でパスワードを送ったので、Wi-Fi接続できています。

恒例のアップデートです。コマンドで実行するのでSKIPしました。

セットアップ完了しました。

 

セットアップしたら一度再起動します。再起動までは、表示が英語表記なので、再起動により日本語を適用します。

この他、Raspberry Piの設定VNCの設定は必要です。

ちなみに、この設定をキャンセルし、英語表記のままになったときは、ターミナルから

sudo piwiz

のコマンドで再度、呼び出す事も可能です。

ターミナルでの接続

ロケールの設定はうまく反映されませんが、Wi-Fiや鍵設定はかなり便利です。

鍵作成 で作成した秘密鍵をつかって、Tera TermでRaspberry Piのターミナルに接続してみましょう。

Raspberry PiにIPアドレスで繋ぎます。

不明なときは、本体のターミナルで

ip a

で調べます

ユーザー名は、Raspberry Pi Imager の詳細設定 で設定したユーザ名になります。

パスフレーズは、鍵作成 で入力したパスフレーズです。

そして、鍵作成 で保存して置いた、拡張子のない秘密鍵の場所を指定します。

パソコンのターミナルから、Raspberry Piに繋がりました。

この方法なら、Raspberry Piに設定したIDやパスワードが万一漏洩しても、秘密鍵を配布したパソコンからでなければ、ターミナルに接続できません。

Iot機器のセキュリティ上、設定は必須ではあるのですが、手動での設定が少々面倒なので、ついつい疎かになりがちでした。

Raspberry Pi Imager の詳細設定と、Tera Termを使用すれば簡単に設置できますので、是非活用して頂きたいものです。

ファイルを転送する

Raspberry Piと、Windowsパソコンの間でファイルのやりとりが必要になる場合があります。

例えば、ほとんど固定の設定ファイルや、別機で作成したプログラムのソースコードなどを送ったり、逆にRaspberry Piからログファイルを取得して調査したりなど、やりとりが必要になる場合もあるかと思います。

そうした場合、Raspberry PiはSSHが起動しているため、SSHファイル転送をつかって、ファイルをやりとりする事ができます。

コマンドでも可能ですが、便利なのでWinSCPを使用します。

ダウンロードしたファイルを実行します。

基本的にすべてのユーザー用でいいと思います。

許可を要求されますので、はいを押下します。(いいえはデフォルト)

使用許諾です。英語ですがそのまま承諾で問題ありません。

インストールは標準で大丈夫です。

私はコマンダー型を選択しています。

インストール内容を確認します。

インストールが進行します。

WinSCPは無料ですが、寄付の可能な方は寄付しましょう。

インストールが完了すると、プログラムの画面が開きます。

ターミナルと同様、ホスト名にはIP。ユーザー名とパスワード(パスフレーズ)はRaspberry Pi Imager の詳細設定 で設定したものを使用します。

次に設定のボタンを押下します。

設定で、SSHの認証を押下し、鍵ファイルを設定します。

そして、鍵作成 で保存して置いた、拡張子のない秘密鍵の場所を指定しますが、ファイルの種類をすべてのファイルにする必要があります。

鍵形式の変換の確認がでますので、OKします。

パスフレーズの確認を求められますので、入力します。

変換後の鍵ファイルを保存します。

私はそのまま保存しました。

変換後の鍵の保存先と名前が表示されます。

設定が完了したら、保存しておきましょう。

保存しないと全手順をもう一度行う事になります。

名前を適当につけて保存します。

今回はRaspberry Piという名前にしました。

接続できました。左がローカルのパソコン。右がRaspberry Piになります。

これでファイルをやりとりする事が可能になります。

以上

以上、2022年版のRaspberry Piインストーラでした。

最初の頃の設定記事を読み直しましたが、かなり変更点が多く、より便利になったと思います。

あとは、Raspberry Piが安定供給されてくれれば、問題ないのですが、2020年8月現在、半導体不足などの影響から、Raspberry Piの新規ハードウェアの入手は絶望的で、どこのショップでも売り切れ状態になっています。

近い将来、供給が安定して、この記事がお役に立つ日が来ることを祈ります。

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