ここではラズベリーパイでどんなことができるのか、初心者の方にもわかりやすく種類にはじまり、面白い使い方や活用事例を紹介します。

ラズベリーパイって何?という方は、先にRaspberry Pi (ラズベリーパイ)とはをお読みください。

ラズベリーパイについて

Raspberry Pi (ラズベリーパイ) は、CPUやメモリ、入出力ポートといったコンピューターを構成するのに必要な部品を1枚の基板上にすべて搭載した、シングルボードコンピューター (SBC) と呼ばれるコンピューターです。OSはmicroSDカードから起動します。

さまざまな入出力ポートがあるため、ボタン、センサー、スピーカー、カメラ、ディスプレイといった様々な周辺機器をつなぐことができます。大きさはクレジットカードと同じぐらいで、手のひらに収まるサイズです。

クレジットカードサイズのラズベリーパイ (Raspberry Pi 4 Model B)

 

シングルボードコンピューター(SBC)としてのラズベリーパイには、さらに小さなフリスクサイズのZeroシリーズもあります。機能は少し制限されますが、こちらもさまざまな入出力ポートがあるため、同じようにボタン、センサー、スピーカー、カメラ、ディスプレイといった様々な周辺機器をつなぐことができます。こちらもOSはmicroSDカードから起動します。

フリスクサイズのラズベリーパイ(Raspberry Pi Zero 2W)

 

ラズベリーパイには、シングルボードコンピューター(SBC)ではない、マイコン型のさらに小さな親指サイズのPicoシリーズもあります。機能はZeroよりさらに制限されますが、低消費電力です。GPIOもあるため、ボタンやセンサーつなぐことができます。プログラムはフラッシュメモリに保存したものを動作させて使用します。

マイコン型のラズベリーパイ(Raspberry Pi Pico)

 

ラズベリーパイの種類について、さらに詳しくは知りたい場合はこちらをごらんください。

 

ラズベリーパイでできること

しゃべるぬいぐるみ

スピーカーをぬいぐるみにうめこみ、人感センサーなどの入力をトリガーに予め録音しておいた音声のMP3ファイルを再生すれば、しゃべるぬいぐるみを作ることができます。

必要なもの

・Raspberry Piシリーズ、もしくはZeroシリーズ、もしくはPicoシリーズ
・ぬいぐるみ🐻
・超音波センサーなど
・アンプ内蔵スピーカー
・MP3ファイル
・制御用の自作のプログラム

 

いいニュース電光掲示板

ラズベリーパイにLEDマトリックスをつなぎ、機械学習でニュース記事を分類すれば、いいニュースだけを表示する電光掲示板を作ることができます。

必要なもの

・Raspberry Piシリーズ
・LEDマトリックス
・LEDマトリックス用電源
・Yahooなどから取得したニュースのヘッドライン
・言語モデル
・NGワードリスト
・制御用の自作のプログラム

 

遠隔操作できるIoT給湯器

ラズベリーパイを給湯器リモコンの制御基板にフォトカプラ経由で接続し、AWSのサービスも組み合わせれば、SiriやAlexaを通じて外出先からでも遠隔で電源On/Offやお湯はりができるように、給湯器を改造することができます。

必要なもの

・Raspberry Piシリーズ、もしくはZero Wシリーズ、もしくはPico W
・給湯器リモコン
・スマホ
・AWS IoT Core(AWSサービス)
・Amazon API Gateway(AWSサービス)
・制御用の自作のプログラム

 

ラピュタの黒い石

ラズベリーパイにNeoPixelのフルカラーLEDをつないで、1個1個のLEDを緻密に制御すれば、映画「天空の城ラピュタ」に出てくる黒い石を作ることもできます。

必要なもの

・Raspberry Piシリーズ、もしくはZeroシリーズ、もしくはPicoシリーズ
・NeoPixel LED
・磁気センサー
・制御用の自作のプログラム

 

スマートスピーカー

ラズパイにはマイクもつなげることができます。このマイクから人の声を入力して音声認識ソフトで何を言っているか解析し、音声合成ソフトで返答を作成してスピーカーから再生すれば、スマートスピーカーが作れます。対応する家電と組み合わせれば楽しそうです。

必要なもの

・Raspberry Piシリーズ
・USB接続のマイク
・アンプ内蔵スピーカー
・音声認識・音声合成ライブラリー
・制御用の自作のプログラム

 

未来のAI電子レンジ

電子レンジの天井にラズパイ専用カメラを取り付け、AWSの画像認識やIoTのサービス、Alexaなどを組み合わせれば、声で操作できるだけでなく、食品を自動認識して調理スタートするAI電子レンジを作れます。

必要なもの

・Raspberry Piシリーズ、Zeroシリーズ
・ラズパイ専用カメラ
・電子レンジの電子基板を制御するためのフォトカプラ
・Amazon Rekognition(AWS)
・Amazon Alexa(AWS)
・AWS Lambda(AWS)
・AWS IoT Core(AWS)
・制御用の自作のプログラム

 

POSレジ

USB接続のサーマルプリンター、USB接続のキャッシュドロアー、タッチパネルのHDMIのモニター接続し、アプリを作成すればPOSレジも作ることができます。

必要なもの

・Raspberry Piシリーズ
・タッチパネルHDMIディスプレイ
・USB接続のサーマルプリンター
・キャッシュドロアー
・制御用の自作のプログラム

 

産業用ロボットを操作

OSにUbuntuを使い、ROS経由で産業用ロボットを操作することもできます。

必要なもの

・Raspberry Piシリーズ
・Ubuntu(OS)
・ROS
・押しボタン
・産業用ロボット
・制御用の自作のプログラム

 

スマホから操作できるプラレール

ラズパイにモーターをつなぎ、さらにWebサーバーを立ち上げてスマホからアクセスしてボタンなどを押せるようにすれば、プラレールがスマホから操作できる未来のおもちゃに早変わりします。

必要なもの

・Raspberry Pi Pico W
・フォトカプラを接続したプラレール
・スマホやPC
・制御用の自作のプログラム

 

デジタルサイネージ

ラズパイは外部ディスプレイを接続できますので、安価なサイネージを作る時に活躍します。

必要なもの

・Raspberry Piシリーズ、もしくはZeroシリーズ
・外部HDMIディスプレイ
・表示用の画像
・制御用の自作のプログラム

 

結論: 発想しだいで何でもできる!

結論としては、入力デバイス・プログラム・出力デバイスを組み合わせて何でもできる! は言い過ぎかもですが、できることの種類はかなりの数になるかと思います。

1つ、1つのできることをパズルのように組み合わせ、1つをトリガーに別の1つを実行し、後続の1つも実行し、全体として動く何かにする、この一連の流れが電子工作やプログラミング学習においてとても役立ちますし、何より楽しいです。

なお、やりたい内容によって処理能力やサイズといった条件が変わりますので、選んだラズベリーパイが使えなかったり、オーバースペック気味ということも起こりえます。

 

おわりに

いかがだったでしょうか? ここで紹介した事例はほんの一部なので、ご自身のオリジナルの何か、が作れると楽しいですよね。

ラズパイスクールではそんなみなさまのお手伝いを本Webサイトの使い方のセクションでできればと思っています。また、実際に対面での少人数ハンズオンワークショップも行っていますので、必要に応じてご活用ください。