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RASPBERRY PI 4 Model B購入!「PCライクな高スペック」「Arduinoとの違い」 「OSインストールの注意点」

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Twitterなんかで電子工作している方々を拝見すると、もうレベルが違いすぎて言葉の意味が理解できず、ここは本当に日本かと錯覚してしまう日々を送っている私ですが、電子工作に対しての関心は高まる一方で、めっちゃ勢いだけで「RASPBERRY PI 4 Model B」を購入してしまいました。

以前に、3を使ってキャタピラロボなんかを作成したりしましたが、それは「教材」をほぼ丸々反映させたようなもんでしたので、今回を期に初心に帰り、Lチカから始めて「電子回路」「プログラム」を基礎的な部分からやり直そうと思います。

※一応過去のラズパイロボの記事をのっけておきます。↓

ゆくゆくは、回路もプログラムも、全てオリジナルなものを作成できる「軽めのヲタク」を目指そうかと思います。ロボットとかゲームとかね。

本題ですが、今回は購入した「RASPBERRY PI 4 Model B」について、下記のような基本的な事をまとめようかと思います。

・スペック、PCライクといわれる理由

・「Arduino」(マイコンボード)との違い

・OSのインストール注意点(SDカード)

巷では擦りに擦り倒された内容だけに、もはや禿げちらかした内容になりますが、よろしければ見ていってください。

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初めに

RASPBERRY PIってなんぞ?

名刺サイズのコンピューター、いわゆるシングルボードコンピューター」であるRASPBERRY PIは、その肩書どおり、パソコンとしての機能をとても小さい名刺サイズの「1枚基板」で体現してくれます。

近年ではスペックも「普通のPC」に見劣りしない程向上しており、各種インターフェースも「HDMI」「USB」「LAN」「無線(WIFI)」「micro sd」「カメラソケット」と一通り揃っています。ちなみに、ストレージは「micro sd」が全て担います。

そして、一番の醍醐味は「GPIO」とよばれるポートが実装されている事です。このGPIOによって、プログラムに基づいた信号を外部に送る事ができるので、LEDを点灯させたり、モーターを動かしたりと、電子工作を比較的容易に実施できるのです

OSが「Linux」ベース(オープンソースのOS)のものがメインであるということも含め、電子工作やプログラミングなどの開発や遊び、学びに適しています。

反面、仕事や日常で利用するには少々扱いにくい要素が多いので、基本的には向いていません

価格は驚きの「¥6000前後」であります。※メモリによって変わる。

RASPBERRY PI 4 Bのスペック

PCライクと言われる所以

RASPBERRY PI 4 Model B
CPU1.5GHzクアッドコア ARM Cortex-A72(64bit)
メモリ1GB/2GB/4GB/8GB
USBポートUSB2.0×2 USB3.0×2 ※タイプA
ネットワーク1Gbitイーサネット 無線LAN (b.g.n.ac)
ビデオ出力マイクロHDMI×2 DSI,コンポジット(3.5mmジャック)
音声出力HDMI 3.5mmジャック
電源5V( 推奨最大電流3A) USB typeC、GPIO
低出力信号GPIOなど

3からかなりスペックが上がってます。メモリが最大8GBになってるのがでかいですね。

4Kの映像も出力できるICを積んでいるので、HDMI出力が2つあるってことは同時に4K映像を出力できるってことです。これもメモリが大きく関係していると思われます。

3ならWEB接続だけでも少しラグが発生してましたが、4Bではほぼノーストレスで動画も閲覧できます。マルチタスクもできそうですね。

つまり、普段使用している普通のPCとの性能に特段差異は無いってことです。

より、PCライクな性能に仕上がってるって訳です。

※メモリは1~8GBまで選べるので、PCライクな方は4GB以上推奨。

Arduinoとの違い

シングルコンピューターボードとマイコンボード

性能RASPBERRY PIArduino
WEBサーバー×
音楽の再生×
プログラミング言語LinuxOSで使える言語が多数ありArduinoの言語
アナログ値を出力するセンサの接続×
PWMの出力6
消費電力5~15WRASPBERRY PIの10/1

※×は原則的に出来ないであって、方法によっては可能です。

RASPBERRY PIは「シングルコンピューターボード」であり、Arduinoは「マイコンボード」になります。

簡単に言えば、「マイコン」はなにかを制御する為に設計されたICです。

つまり、Arduinoは「マイコン」に特化したボードになります。

RASPBERRY PIは「パソコン」で、Arduinoは「マイコン」と考えることができます。

「パソコン」にも「マイコン」が含まれていますが、より制御するものが多くなってしまうので、比較的高価であり、消費電流も大きくなってしまいます。

その代わり、表にある通り、WEBサーバーを立てたり、多くの言語が使用できたりするメリットがあります。パソコンなので、自己完結(プログラム作成から命令実行→マイコン動かす)します。

変わって、Arduinoは「マイコン」に特化したボードとなるので、表のように「一部の制御」に関する事項に特化した性能を持っており、消費電力も小さいです。マイコンなので、プログラム作成から命令実行は、外部装置(PC)に頼ることになります。

したがって、「通常のPCの機能を果たしつつ、他のなにかを制御する」場合は、RASPBERRY PIに利点があり、「他のなにかを制御するのみ」って点でいえば、「Arduino」の方が利点があるかと思います。

どちらも使用環境や用途によって使い分けられていますね。

ただ、個人的にはRASPBERRY PIのサーバー機能が魅力的だと思っています。

例えば、あるサービスをPythonで作成し、WEBサーバーに上げておきます。

これであれば、スマートフォンなどのWEBにアクセスできるデバイスから、WEBを通じてRASPBERRY PIで作成されたサービスを利用する事が可能であります。

つまり、WEBを介することによって「異なるOS」用のプログラムを作る必要が無くなるのです。

OSのインストールの注意点

SDカードの容量とスピードクラス

前途した通りRaspberry Piのストレージは「micro SD」になりますので、OSのインストールにはmicro SDカードを使用します。

SDカードの容量は16GB以上で、UHSスピードクラス(最低保証速度)は3、UHSバス規格(最高速度)はⅠ、等が多く利用されています。

それ以上の速さのSDカードもありますが、どうもRaspberry Pi側が対応しているのか分からないので、上記のSDが無難かと思われます。

※SDカードのクラス見分け方についてはこちらでまとめています。↓

容量は64GBを超えるものはフォーマットが対応しないので、少し手間がかかる模様です。

使えるには使えるそうですで、面倒な方は32GBを使うなり、どっかのサイトを参考に64GB以上を使うなり、好みに合わせればいいと思います。