子どもとRaspberry Pi 4の選定・組み立て

Raspberry Piは安価にパソコンを使う選択肢です。小型サーバーとして使う用途の他に、教育用にも使われます。いつ始めるかはそれぞれですが、パソコンになれるための一つの方法です。

子どもとRaspberry Piを組み立ててみました。購入品などの参考にしてみてください。

Raspberry Piでできること

Raspberry Piでは、いろいろなことができます。子どもの教育目的で考えると

1. プログラミングの学習
   • ScratchやPython
   • ゲームやウェブサイトを作成
2. 電子工作とロボティクス
   • GPIOピンを使用してLEDを点灯
   • モーター制御
   • シンプルなロボットの製作
3. コンピューターに慣れる
   • コンピューターを触る機会になる
4. 写真や音楽
   • 写真やビデオの編集
   • 音楽制作
5. ネットワーキングとセキュリティ
   • コンピュータの接続概念の裏側を見る
6. データ収集分析
   • データの収集や分析に使えます
7. モデリングなど
   • 3Dモデリング

廃材を利用することもできるので、低コストに始められるのがいいです。

始めるに当たっての購入

Raspberry Piを始めるために必要なものは次の通りです。

こんな内容です。

Raspberry Pi本体

Raspberry Pi本体については、Raspberry Pi 4 Model B辺りを選ぶと良いです。Raspberry Pi5も出ているのですが、まだ技適をされている数が多くありません。2024年1月以降に始まっているので、この記事を読んでいる人は技適があるRaspberry Pi5なら買ってもいいです。私の場合は、Raspberry Pi4のModel Bを買っています。

microSDカード

OS（Raspbianなど）をインストールするために必要です。最低8GB以上を推奨です。16GB以上を選ぶと余裕を持って使用できます。余裕を持ちたい方なのと、値段があまり変わらないことから32GBで購入しています。

電源アダプター

Raspberry Pi 4の場合、USB-Cタイプの電源アダプターが必要です。3A以上の出力が推奨されています。それ以外、特にはこだわっていません。こちらのものを購入しました。

ケース

Raspberry Pi本体を保護するために必要です。後は、ファンをつけるかどうかもあります。放熱性が良さそうなもので、こちらのケースを購入しました。値段も千円程度です。なお、ネジの規格が合っておらず締められないものもあります。こんなものと割り切れる方は購入しましょう。私の場合は、1本だめなセットがありました。

また、このケースは組み立てるのに根気がいるので、見た目に惹かれない場合は、別のものを選びましょう。

このケースの場合は、ファンは3cmx3cmのものでないと入りません。こちらのファンを当て込んでみています。

HDMIケーブル

モニターに接続するために必要です。Raspberry Pi 4はmicro HDMIポートを使用するため、通常のHDMIとmicro HDMIの変換ケーブルを購入しましょう。持っている人は再利用でいいです。

キーボードとマウス

USB接続またはBluetooth接続のキーボードとマウスが必要です。とりあえず使うなら、余っているもので十分です。

モニターまたはテレビ

HDMI入力があるモニターまたはテレビが必要です。こちらも余っているものを流用しています。

microSDカードリーダー

microSDカードを、既存のパソコンでセットアップする必要があります。スロットがない場合、用意しておきます。私はすでにあるものを使いました。

Ethernetケーブル（オプション）

Wi-Fiの設定前や安定した有線接続を希望する場合に必要です。WiFiでつなごうかと考えましたが、とりあえずは、有線でもいいかもしれません。接続しやすい場所であれば、有線でどうぞ。私の場合は、WiFiにつなげます。

冷却ソリューション（オプション）

ヒートシンクやファンなど、長時間の使用や高負荷作業での温度上昇を抑えるために推奨されます。ファンがあった方が、あとあとは安心です。

実際の組み立て

Raspberry Piの組み立てからOSのインストールまでの手順を説明します。

組み立て

1. Raspberry Piケースの準備
   ケースによって組み立て方は異なりますが、通常はRaspberry Pi本体をケースに固定することから始めます。
   
2. ヒートシンクの取り付け（オプション）
   ヒートシンクがある場合、CPUやその他のチップに貼り付けます。
   
3. microSDカードの準備
   • OSをインストールするためのmicroSDカードを用意します。

今回のケースを組み立てるとこんな様子です。

OSのインストール

Raspberry Pi Imagerの使用

1. Raspberry Pi Imagerのダウンロードとインストール
   • 公式ウェブサイト（https://www.raspberrypi.com/software/ )からPi Imagerをダウンロードして、PCにインストールします。
   • 手持ちのパソコンでの作業です。Macを使っていれば、Mac用のインストーラーをダウンロードします。
2. microSDカードをPCに挿入
   • microSDカードリーダーを使用して、手元のパソコンにmicroSDカードを挿入します。
   • 手元のパソコンから、Raspberry PiをmicroSDへインストールする形です。
3. Raspberry Pi Imagerを起動
   • インストールしたRaspberry Pi ImagerをPCで起動します。
4. OSの選択
   • 「CHOOSE OS」ボタンをクリックし、使用したいOSを選択します。私の場合は64bitのFullのRaspberry Piを選択しています。
   • OSの他に、ブラウザなどいろいろ聞かれますが、適宜答えて、迷うものはSKIPでかまいません。
5. ストレージの選択
   • 「CHOOSE SD CARD」ボタンをクリックし、先ほど挿入したmicroSDカードを選択します。
6. 書き込みの開始
   • 「WRITE」ボタンをクリックして、OSのイメージをmicroSDカードに書き込みます。完了するまで待ちます。
   • 10分くらいかかりました。

組み立ての完了と初回起動

microSDへインストールが終わったら、実際に動かしましょう。

1. microSDカードをRaspberry Piに挿入
   • OSが書き込まれたmicroSDカードを、Raspberry Piに挿入します。
2. 周辺機器の接続
   • HDMIケーブルでモニターに接続し、キーボードとマウスも接続します。
3. 電源を接続
   • 最後に、電源アダプターをRaspberry Piに接続し、電源を入れます。
4. 初回起動と設定
   • Raspberry Piが起動し、設定画面が表示されたら、画面の指示に従って言語やWi-Fiの設定などを行います。

こんなデスクトップ背景です。

まとめとして

さっそく子どもは遊んでいて、楽しそうでした。少しゆっくりでも、子どもにできる限りやらせる方が経験になりそうです。気長に一緒にやってみるつもりです。

これでRaspberry Piの組み立てからOSのインストール、初回起動までの手順が完了しました。次に、必要に応じて追加のソフトウェアやツールをインストールして、遊びや学習を始めていくつもりです。

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【編集後記】
申告は少し前に終わって落ち着いたので、次の仕事に移ります。

【運動記録】
ストレッチ○

【子育て日記(息子6歳9ヶ月、息子3歳3ヶ月)】
下の子も運筆を始めました。ゲーム感覚でできるので、楽しくやっています。遊びと学びをくっつけられればなと。