Raspberry Piのできること2019

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Raspberry Piは小型ではありますが、完全なコンピュータです。

応用によってはとても適している場合があります。

この記事はRaspberry Piのできること、得意な分野を紹介していきたいと思います。

早速みていきましょう!

 

サーバ/ファイルサーバ/NAS

Raspberry Piを使ってサーバ、ファイルサーバなどの構築が可能です。

(下の記事は一般的なFlaskでウェブアプリの作り方ですが、Raspberry Piでも当然構築できます。)

PythonのFlaskフレームワークでWebを作る!

Raspberry PiのOSはmicroSDを使っていますが、USBなどで外付けのハードディスク(今SSDが主流ですが)を接続すれば、大容量安定したファイルサーバの構築が可能です。

家庭用ももちろん、オフィスのファイル共有なども十分に有効な手段になります。

ローカルのネットワークに接続しているので、NASとなりますので、ローカルネットワークでファイルの共有が実現できます。

 

ルーター

Raspberry Piを使って、ルーターやファイヤウォールの構築が可能です。

特にシンプルなネットワークの構成の場合、十分なパーフォマンスを発揮できます。

また、Raspberry Pi 3B/3B+ Raspberry Pi Zero WHなど、WiFiモジュールも搭載していますので、有線のみならず、無線ルーターとしても構築することが可能です。

また、Access Pointとして設定することも可能です。

Raspberry Pi をWifi Access Pointにする簡単な方法!

 

VPNサーバー

VPN(Virtual Private Network)は仮想プラベートネットワークの略語で、VPNを利用することで、インターネット上に仮想的な専用線になり、安全な経路を使ってデータをやり取りすることができます。

VPNとは

例えば、空港やカフェなどの場所から、自宅や、事務所のサーバに直接にアクセスするには、大きなリスクが抱えています。空港やカフェのWiFiがハッカーに侵入されているかもしれません。あるいは悪意のある誰かに通信を傍受されているかもしれません。そうするとあなたの通信の内容が丸裸にされる可能性があります。

その通信の内容が、ただ猫の写真でしたら無害かもしれませんが、もし、銀行アカウントのパスワードや、お客さんの機密情報でしたら、非常に危険です。

そこで、VPNを使えば、カフェから自宅また事務所までの通信経路が暗号化され、ハッカーは傍受しても、暗号化された銀行アカウントのパスワードでも、お客さんの機密情報も簡単に見ることができません。

そのVPNを可能にするのはVPNのサーバーです。上の例で言えば、自宅か事務所にVPNサーバーを作れば、そこにアクセスするときに、通信経路が暗号化されます。

Raspberry Piはオープンソースのソフトウェアとツールを使えば、VPNサーバを簡単に構築することができます。

とはいえ、Raspberry Piに限限らず100%のセキュリティが存在しませんので、空港やカフェなどから、極力敏感な情報をアクセスしないようにしてください。またネットバンキングなどの操作もやめたほうが良いでしょう。

 

デスクトップコンピュータ

Raspberry Piは決してハイスペックコンピュータとは言えませんが、小形コンピュータとしてはとてもパワフルです。応用によっては十分な性能を出せます。

Raspberry Piを使いやすくするために簡単に改造したデスクトップバージョンもあります。もちろん、そこまでせずとも、電源、モニター、キーボード、マウスを繋げば、普通にデスクトップコンピュータとして使えます。

Raspberry Piのもっとも使われているRaspbianOSは最初からデスクトップ環境が使えるバージョンも用意されています。

Raspberry Pi OSインストール

メリークリスマース!Raspberry Piの最初の起動でやること

IoTエッジデバイス

最近IoTがとてもホットなテクノロジーワードになっています。

実際にRaspberry Piもそれに貢献していると私が考えています。Raspberry Piが普及する前は、同等の処理をするために、それなりのコンピュータを用意しなければなりませんでした、しかも安くても数万円はします。

Raspberry Piの登場と普及によって、普通のコンピュータの機能がただ5000円程度で入手することができるようになりました。その上、コンパクトで小電力で動作します。場合によってはバッテリーで駆動することも可能です。

インタネットに接続したまま、センサーからデータを収集、蓄積したり、サーバーに転送したりすることもできます。

RaspberryPiとSORACOM Air SIMと3G USBドングルAK-020

近年様々なエッジデバイスが登場していますが、やはりRaspberry Piの方が一番安価で、手軽で構築することができます。これからもIoT分野で、ますます活躍するでしょう。

 

電子工作

Raspberry Piはマイコンや、Arduinoなどのマイクロコントローラと比較すればとてもパワフルです。(一部のコントローラはRaspberry Piと比較してリアルタイム処理に向いているものがあります。)その上、LinuxのOSの恩恵を受けて、高度なプログラミングが可能です。

今まで、非力な処理でも、Raspberry Piと連携すれば、処理が可能になります。

実際にRaspberry Piを利用しているロボットのプロジェクトも多数あります。応用によって、Raspberry Piとマイクロコントローラの使い分けをうまくすれば、趣味の電子工作も、仕事の製作も楽にこなせます。

RaspberryPi+Python+PCA9685で複数のサーボを制御する!簡単!

 

インタネットラジオ

これは電子工作の延長かもしれませんが、そもそも、ソフトウェア的にもインタネットラジオなどが簡単に実現できますので、それをコンパクトサイズのRaspberry Piで簡単にセットアップできます。

Raspberry Pi Zero Wで作るPimoroniのPirate Radio インタネットラジオ

本当のラジオと違うのは、ラジオ局の電話を受信して再生するのではなく、インタネット経由で、受信したパケットを音声に変換しています。

しかもエリアの制約によってラジオで受信できない局も、インタネットラジオであれば、ネット上で放送していれば、地理的なロケーションなんて関係ありません。

 

監視カメラ

Raspberry PiはUSBのウェブカメラと接続することができます。

またRaspberry Pi専用のカメラモジュールもあります。ウェブカメラや、カメラモジュールを使うことで、ビデオの生成や、ビデオの転送などが可能です。

インタネットを通して、映像の共有も可能です。その応用として、老人見守りカメラや、子守カメラ、セキュリティー監視カメラなど作ることができます。

Raspberry PiとPythonでLive Streaming!監視カメラになる?

既製品の監視カメラと違って、Raspberry Piで監視カメラを構築する場合、プログラミングすることで、様々な高度の処理を自由に組み込むことができます。

また、機械学習や深層学習の学習の結果を利用すれば、人物、顔の検出などで可能になりますので、それを条件として何かのアクションを起動させることなども可能です。

例えば、知らない人の顔がカメラの前に出現したら、アラートのメールを送信するなども簡単に実現できます。

 

制御装置

Raspberry Piは制御装置としても利用可能です。

Raspberry Piに搭載しているGPIOから、様々な電子部品等と接続することが可能です。

直接に、間接的に、外部の機構を制御することが可能です。

RaspberryPi+PythonライブラリーRPi.GPIOでサーボを動かす!

例えば、モーターの回転を制御することや、シャッターの開閉を制御することなどが可能です。さらに、WiFiやLANを利用すればインタネットを通して距離が関係なく、遠隔な操作なども簡単に実現できます。

 

ロボット

上にもちょっと触れましたが、Raspberry Piでロボットの開発も盛んになっています。

ロボット開発専用のROSも開発されており、Raspberry Piにインストールすることが可能です。ROSのパッケージを入れれば、カメラ画像を使ってマーカを認識したり、顔を検出したりする応用ができます。

実際に、様々なRaspberry Piベースのロボットプロジェクトも進行されています。市販されているものもあります。

 

メディアセンター

Raspberry Pi対応のメディアセンター専用のOSもあります。

Kodi(https://kodi.tv/)という専用のOSを使えば、簡単にメディアセンターの構築ができます。興味のある方はぜひ試してみてください。

また、volumio(https://volumio.org/)を使えば、Raspberry Piをハイレゾオーディオサーバに変身させることができます。また公式サイトで、OSMCもダウンロード可能です。(https://osmc.tv/

 

機械学習・深層学習の分類デバイス

最近、盛んになっている機械学習、深層学習の分野ですが、Raspberry Piがそれの応用フェーズで分類デバイスとして十分なパフォーマンスを出せます。

また、少しハードウェアの拡張すれば、ほぼリアルタイムの認識、分類もできます。とても注目と期待の寄せる領域です。

 

RaspberryPi 3B+とIntel Movidius Compute Stickで、サンプルコードを動かす

Google AIY Vision Kit Raspberry Pi Zero WH簡単人工知能体験!(Python)

Coral AcceleratorとRaspberryPi 3で鳥の画像の分類まで

Coral AcceleratorとRaspberry Pi3でビデオストリームから物体認識

まとめ

Raspberry Piは本当に多様な可能性を持つ「魔法」のようなデバイスですね、電子工作やプログラミング好きな人にとっては本当に話題が尽きないデバイスです。上に列挙したカテゴリーや内容に限らずに、発想次第で、無限な応用の可能性が秘めています。

みなさんの面白いアイディアも待っています!

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