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簡単に楽しくはじめよう!Raspberry Pi入門
 

簡単に楽しくはじめよう!Raspberry Pi入門

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OSC2013 Hokkaidoにて発表.

OSC2013 Hokkaidoにて発表.

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    簡単に楽しくはじめよう!Raspberry Pi入門 簡単に楽しくはじめよう!Raspberry Pi入門 Presentation Transcript

    • おはようございます 朝早くからお越しいただき ありがとうございます   (  ◠‿◠  )
    • ねんのため
    • Ejectのセミナーでは ありません
    • Raspberry Piの セミナーです
    • EjectはLTまで おたのしみ
    • この・・・あとで・・・つk   (☝  ՞ਊ  ՞)☝  
    •   ☝           ՞    _人人人人人_
  > (     ) <  ☞     ̄Y^Y^YY^Y^Y ̄
  ՞         ਊ
    • 簡単に楽しくはじめよう! Raspberry Pi入門 Japanese Raspberry Pi Users Group あっきぃ 2013/09/14 OSC2013 Hokkaido
    • 自己紹介 •  あっきぃ(25歳のおにいさん) •  北海道根室市出身 •  OSC2005 Hokkaidoに17歳で参加した のがきっかけでびぎねっとに就職して今に 至る •  Ejectコマンドユーザー会主宰 今日も展示ブースはEjectメイン
    • 今日のアジェンダ •  Raspberry Piってなに? •  Japanese Raspberry Pi Users Groupに ついて •  Raspberry Piを使ってみよう •  Raspberry Piをサーバーにしよう •  Raspberry Piで電子工作に挑戦してみよう •  Raspberry Pi Camera Moduleであそぼう •  まとめ
    • Raspberry Piってなに?
    • Raspberry Piとは •  英国のラズベリーパイ財団が開発した ARMプロセッサ搭載の小型コンピュータ •  各種ARM Linuxが動く •  電子工作用のポートが搭載されている •  25ドルor35ドルと、安価に購入できる •  現在、大きいお友達などを中心にブーム
    • Raspberry Pi
    • Raspberry Piでできることの例 •  簡易デスクトップ機 – Webとかワープロとかができるレベル – マイクラのサブセット版とかもまあ動く •  Linuxでちょっとしたサーバーの運用 – もしくはサーバー構築の練習 •  電子工作と組み合わせたシステムづくり – センサー類を搭載してデータ収集 – ロボットに組み込んでLinuxで制御
    • スペック •  SoC: Broadcom BCM2835 – CPU: ARM1176JZF-S 700MHz – GPU: Broadcom VideoCore IV (30fps FullHD H.264サポート) – メモリ: 512MB (ModelAは256MB) •  Model B: USB2.0ポート 2+有線LAN •  Model A: USB2.0ポート 1 •  サイズ: 8.5cm 5.4cm クレジットカード
    • スペックをざっくり言うと •  BCM2835→コストが重視されたスマホ とか組み込み向けのチップ •  スマホの部品でARMパソコン作りました みたいな感じ
    • なぜRaspberry Piができたのか •  子供や学生がコンピュータやプログラミ ングを学習するための教育用に作られた •  環境がリッチになり、子供 たちがプログラミングに触 れる機会が減ってしまった •  HTMLとかJSとかではなく、 もっとちゃんとしたプログ ラミングを学んでほしい RasPi作者のEben氏(右)と   奥さんのLiz氏(左)
    • Raspberry Piのこだわり •  Raspberry Pi本体 – 小さくて頑丈なもの – 子どもたちがカバンに入れて持ち運びできる – とにかく安価にして教材として採用できるよ うに考慮 •  Raspberry Pi本体以外 – できるだけたくさんの言語でプログラミング ができることを目標に環境を整備
    • ハードだけではない     Raspberry Pi •  プログラミングを学習してもらうためのソフ トウェア環境も考慮されている •  推奨OSのRaspbianにバンドルされている物 –  Pythonスクリプトのサンプル –  GUIでプログラミングできるScratch •  Minecraft Pi Edition –  Mojangが開発しているゲーム –  マップ内をプログラムで動的にハックできる特別 仕様になっている
    • Raspberry Piの名前の由来 •  果物の名前を社名に採り入れている (Appleなど)に敬意を表してRaspberryに した •  PiはPythonからとった →Raspberry Piになって、パイ(Pie)っぽく なった(?)
    • Japanese Raspberry Pi Users Groupについて
    • Japanese Raspberry Pi Users Group •  OSC2012 Tokyo/FallでRaspberry Piを 持ち込んでいたユーザーを中心にユルく結 成 •  Google Groups(ML)を開設し、情報交換 を開始 •  Raspberry Pi公式フォーラムに日本語 フォーラム開設を働きかけ •  2013年5月のBig Raspberry JAM TOKYO 2013を主催
    • 活動内容 •  2ヶ月に1回くらいをめどに、Raspberry JAM(オフラインミーティング)を東京都内 で開催中 – RasPiを使って作ったものなどを自慢する – 情報交換 – (本物の)ラズベリーパイをたべる
    • 書籍執筆 •  初期メンバーを中心に技術評論社より 「Raspberry Pi [実用] 入門」を刊行 •  それぞれ自分が活用している分野について の紹介や、その作り方を紹介 •  ソフトからハードまで手広く カバー •  私も参加(そしてEject!) •  ブースで試し読みできます
    • ユーザー会の情報 •  raspi.jp を参照 •  Google Groupsに参加して情報を交換し よう – RasPiのこと、OSのこと、電子工作のこと、 RasPiケースのこと…… •  公式サイトの日本語フォーラムももちろん 可
    • 私とRaspberry Pi
    • 私とRaspberry Pi •  はじめて見た瞬間「Ejectサーバーに使え る」と直感する – バッテリー駆動が可能なのでモバイル化の可 能性を感じた→続きはEJectの展示・LTで •  はじめはLinuxサーバーとして使用 •  今は少しずつ電子工作も絡めて、いろいろ と遊んでいるところ
    • 今日の展示(1) •  エアコンリモート操作 •  1-Wire温度センサーを使用してWebで室 内温度を確認 •  Webからの操作に 加えてボタンでの 手動操作もできる •  Ejectソリュー ションの進化系
    • 今日の展示(2) •  キャラクタLCDとPaSoRiを組み合わせた 交通系ICカードの残高表示 •  『Raspberry Pi[実用]入門』で紹介され ているLCDを使用 (特に難しくない)
    • 私のらずぱい経歴 •  2012年3月にEngadgetJapaneseで知る •  8月に1号機を入手、Ejectサーバーにする •  OSC2013東京秋で持ち込みドヤリング •  冬から半年かけて書籍執筆 •  5月に東京で大規模なイベント開催、 Eben氏とLiz氏にEjectがウケる •  RasPi公式サイトに載る←イマココ!
    • (☝ ՞ਊ ՞)☝ウイーン
    • Raspberry Piを使ってみよう
    • Raspberry Piをはじめるには •  Raspberry Piを買う –  RS Online( jp.rs-online.com ): 国内発送ですぐ 届く –  ModMyPi(modmypi.com): 海外からケース付き で •  周辺機器をそろえる –  USBキーボード・マウス –  HDMI出力対応モニターかテレビ、HDMIケーブ ル –  LANケーブル –  電源ケーブル(MicroUSB)
    • 周辺機器を接続する •  USBデバイスなどは電源を入れる前に接続 –  稼働中に抜き差しするとシステムがクラッシュす ることがある •  HDMIが無い時の画面出力 –  HDMIからDVIやVGAに変換するアダプタの利用 –  RCA端子で車載用ディスプレイなどにつなぐ •  USB無線LANドングルも使える –  国内の安いドングルはだいたいそのまま動く
    • OSの用意 •  ストレージはSDカードを使用 •  NOOBSの場合 – 公式サイトからNOOBSのzipファイルを取得 – フォーマット済のSDカードにファイルコピー •  ディスクイメージの場合 – 公式サイトからOSのイメージファイルを取得 – SDカードにDDコマンドなどで書き込み
    • OSインストールの使い分け •  NOOBSを利用すると良いケース – 色んなOSを試したいとき – 頻繁にOSを再インストールするとき •  ディスクイメージを利用すると良いケース – 用途が決まっていてOS入れ替えがないとき – SDカードの容量が小さいとき
    • 起動と停止 •  電源ボタンは、ない •  起動は電源ケーブルをさした瞬間に稼動 •  停止はOSからシャットダウンした後電源 ケーブルを抜く •  リセットボタンはボードにパターンがある ので自分でつけられる
    • 接続してみた様子
    • OSのインストール •  NOOBSをSDカードに用意して起動する と、次のような画面が表示される •  好みのOSを選ぶとインストールが始まる •  簡単!! ✌( ω )✌
    • 初期設定 •  初回起動時もしくはraspi-configコマンド を実行すると、セットアップ画面が表示さ れる •  デスクトップの有効化、キーボード・ロ ケール設定、パスワード変更などが手軽に 実行できる •  設定が終わって、必要に応じて再起動を実 行したら完了
    • Raspberry Piを デスクトップにしよう
    • Raspberry Piの    デスクトップ環境 •  推奨OSのRaspbianや、Fedoraベースの Pidoraにはデスクトップ環境が用意され ている •  RaspbanであればLXDE •  Pidoraであればxfce
    • デスクトップのようす (Raspbian)
    • デスクトップのようす(Pidora)
    • どのくらい使えるの? •  CPUとメモリがそれほど強くはないので 快適に使えるかと言えば、正直No – 使う人の寛容さに左右される(??) •  画面描画がもたつく •  日本語入力関係はデフォルトでは入ってな いため、自分でインストールする
    • WaylandとRaspberry Pi •  新しいデスクトップ環境としてWayland がある •  Raspberry Pi向けのテスト版が用意され ている •  描画にGPUを使用するため、GPUが強い Raspberry Piでは快適に動作する – http://youtu.be/0UkUal_hHx8 •  ただし、開発版なので動作はまだ不安定
    • GPUについて •  VideoCore IVと言うGPUを搭載している •  フルHD動画の再生も余裕 •  後で紹介するカメラもGPUを利用 •  GPUプログラミングとかはこのへん参照 – http://elinux.org/ Raspberry_Pi_VideoCore_APIs
    • Waylandを試す方法 •  /etc/apt/sources.listに以下の行を追加 –  deb http://raspberrypi.collabora.com wheezy rpi •  apt-getでインストール –  $ sudo apt-get update; sudo apt-get install weston •  起動 –  $ weston-launch •  ( http://wayland.freedesktop.org/ raspberrypi.html を参考)
    • Raspberry Piを サーバーにしよう
    • Raspberry Piでサーバー •  OSがLinuxなので、Raspberry Piのスペッ クの範囲内で大抵のサーバーは動かせられる •  Webサーバー(Apache, Nginxなど) •  DHCPサーバー(dhcpd, dnsmasqなど) •  DNSサーバー(bind, dnsmasqなど) •  VPNサーバー(OpenVPNなど) •  NTPサーバー(ntpd) •  Ejectサーバー(!?)
    • インストールも簡単 •  推奨OSのRaspbianはDebianベース •  インストールはapt-get •  DebianとかUbuntuとかを触ったことが ある人なら、なんてことはない •  詳しいサーバーの作り方などは割愛
    • 複数台構成が試しやすい •  通常のPC・サーバーでは、価格やスペースや 電力などの問題で出来なかった複数台構成の 実験もできる –  (仮想マシンでいいじゃん、とか言わない!> <) •  Raspberry Piなら安くてコンパクトで省電 力なので、手軽に実験できる •  こんなのはいかが? –  クラスタリング –  複数台構成のOpenStack(パッケージはある)
    • Raspberry Piで 電子工作に挑戦しよう
    • Raspberry Piと電子工作 •  Raspberry PiにはGPIOやI2Cと呼ばれる IO入出力機能が付いている •  これを利用して電子工作が学習できる •  OSとの連携もLinuxなのでかんたん – 専用のOSとかアセンブラは不要 – シェルスクリプトやLightweight Language で開発できる •  入門にはうってつけ
    • 用意するといいもの •  ブレッドボード –  電子部品をボードに差して接続できるボード •  ジャンパーピン –  Raspberry Piとブレッドボードと部品とを つなぐ線 •  購入場所 –  近くの電子工作屋さん –  通販 –  dx.com(海外の通販。2週間かかるけど送料無料)
    • LEDチカチカをしてみる •  LEDをLinuxから点灯させてみよう – 通称Lチカ。某コンビニのフライドチキンっ ぽい呼び方だな? •  使うもの – LED(3.3Vのもの) – 270Ω∼330Ωくらいの抵抗(ない時はもう少 し値が大きくても良い。470Ωとか) •  ※値が小さいとLEDが壊れるけれど、それもまた 学習(?)
    • 回路図 •  今回はGPIO4に接続(ピン番号では7) ※GNDはPin6が正しい   (FritzingのRaspberry  Piのデータが間違っている模様)
    • 接続してみたようす
    • チカチカさせる •  Rubyでチカチカさせてみよう •  wiringpiを使用する (sudo gem install wiringpi) •  GPIOは7(ピン番号)を 指定 •  ルート権限で実行 •  (sudo ruby light.rb) require  'wiringpi'   gpio  =  7   io  =  WiringPi::GPIO.new   io.mode(gpio,  OUTPUT)   io.write(gpio,  1)   sleep  3   io.write(gpio,  0) light.rb
    • 光った!!
    • 他の例 •  LEDチカチカに限らずいろんなことがで きる •  モーターの制御 •  温度センサーをつないで室温の計測 •  家電のリモート操作(ホームオートメー ション)
    • Raspberry Pi Camera Moduleであそぼう
    • Raspberry Pi Camera Module •  2013年5月頃に発売 – これも供給安定までに 数ヶ月かかった(^^; •  Raspberry Piに接続して 使うことができる •  簡単なコマンドで写真や 動画の撮影ができる •  $25(¥2,400)で販売中
    • 特徴 •  安価 •  性能がいい – 5メガピクセル(500万画素) – フルHD動画を30fpsで出力 •  RasPiのGPU性能が良いため – H.264サポート •  やはり元々はケータイ向けの部品
    • 接続したようす •  リボンケーブルをCSIポートに差し込む – Camera Serial Interfaceの略 •  違う長さのリボンケーブルや、固定用アク セサリは通販で買える – shop.pimoroni.com – modmypi.com
    • 使えるようになるまでの手順 •  最新のNOOBS(1.2.1)でRaspbianを用意 •  カメラを接続して起動 •  初回起動時もしくはraspi-configコマンド でカメラサポートを有効にする •  再起動する
    • 写真を撮影してみる •  raspistill ‒o test.jpg •  意外とキレイに写る
    • 動画を撮影してみる •  raspivid ‒o test.x264 ‒t 15000 – -tは撮影時間(上記は15秒) – 指定しない場合は5秒 – デフォルトではフルHD(1920x1080)で出力 されるので、適宜-x,-yでサイズ変更可能 •  mp4に変換するには、MP4Boxコマンド を使用(gpacパッケージをインストール) – MP4Box -fps 30 -add test.h264 test.mp4
    • ストリーミング •  VLCを使った例 •  vlcパッケージをインストールして、以下 のコマンドを実行 •  リモートのマシンの VLCからネットワーク 接続 $  raspivid  -­‐o  -­‐  -­‐t  9999999  -­‐w  320  -­‐h  240  |  cvlc  -­‐vvv  stream:///dev/stdin  -­‐-­‐sout   '#standard{access=hp,mux=ts,dst=:8080}'  :demux=h264
    • 他になにができる? •  マクロレンズをつけてマクロ撮影 •  OpenCVと組み合わせて顔認識など – http://youtu.be/CxFW7X_d9IM •  気球につけて飛ばして空を撮る (先日Eben氏らがやっていた^^;) – http://www.raspberrypi.org/archives/ 4733
    • いろんなプロジェクト •  RaPiRo: RasPiを搭載して操作できるロ ボット。カメラも搭載できる •  Pi-Pan: カメラをケースに固定して、 RasPiからアングルを操作するツール
    • まとめ •  Raspberry Piは安く買えるけれどなんで も遊べるし奥深い •  Linux機にしてもいいし、バリバリ工作し てもいい •  買ったけど寝かせている人も、実用性は 無視して、他の人の例を参考に色んなもの にチャレンジしてみて!
    • おしまい •  質問とかあればぜひどうぞ •  セミナー後はEjectコマンドユーザー会 ブースにいます