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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_
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՞ 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年09月14日 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) • ※(注記)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) ※(注記)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ドル(2,400円)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