Raspberry Pi 4 Model B のセットアップ方法

Raspberry Pi 4 Model B / 4GB(Element14製)

目次

購入したもの

2021/08/01(Sun) 17:22:11
radiko
https://radiko.jp/

ラジコの録音に Raspberry Pi 2 Model B を使っています。何の問題もなく運用しているのですが、Rapsberry Pi 4 Model B に新調することにしました。
Raspberry Pi 4 Model B は、電源と CPU の発熱に気を付けないといけないので、スイッチサイエンスからまとめて購入することにしました。

2021/08/01(Sun) 17:24:43
トップページ - スイッチサイエンス
https://www.switch-science.com/

削除	画像	名前/製品コード	単価	数量	小計
Raspberry Pi 4 Model B / 4GB(Element14製)
(5680: ELEMENT14-3051891)	7,700 円	1  	7,700 円

ラズパイ4に最適なACアダプター 5.1V/3.0A USB Type-Cコネクタ出力
(5683: SSCI-056830)	1,430 円	1  	1,430 円

Raspberry Pi 4用デュアルファン付アルミ合金アーマーケース
(6881: UCTRONICS-U6133)	1,771 円	1  	1,771 円

商品合計:	10,901 円
送料:	0 円
合計:	10,901 円
2021/08/01(Sun) 17:25:48
Amazon | 本, ファッション, 家電から食品まで | アマゾン
https://www.amazon.co.jp/ref=nav_logo

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注文内容
商品の小計:	¥2,014
配送料・手数料:	¥0
合計:	¥2,014
ポイント利用:	-¥12
ご請求額:	¥2,002

購入したものは、上記の通りです。Raspberry Pi 4 Model B 2GB、4GB 、8GB のどれにするか悩んだのですが、値段と性能のバランスを考えて 4GB にしました。自分が使用している範囲では Samsung の microSD カードは、耐久性が低いので、試しに Transcend microSD カードをアマゾンで購入してみることにしました。USB キーボードやマウスは、あらかじめ所有しています。

スイッチサイエンスから、技適マーク表示がされていない筐体が一部混入して発送された旨のメールが届き、自分が購入した Raspberry Pi 4 Model B の基板裏面を確認すると技適マークが無いので、交換手続きを行いました。

Raspberry Pi のセットアップ方法

2021/08/01(Sun) 17:47:22
Setting up your Raspberry Pi - Introduction | Raspberry Pi Projects
https://projects.raspberrypi.org/en/projects/raspberry-pi-setting-up

Raspberry Pi を動作させるのに必要な物や microSDカードに Raspberry Pi OS をインストールする方法は、上記サイトに書いてあります。基本、上記サイトを見れば十分です。

2021/08/01(Sun) 17:48:09
Raspberry Pi
https://github.com/raspberrypi

2021/08/01(Sun) 17:48:35
raspberrypi/documentation: Official documentation for the Raspberry Pi
https://github.com/raspberrypi/documentation

また、上記 GitHub のページも参考になります。

2021/08/01(Sun) 17:49:07
raspberrypi/rpi-imager
https://github.com/raspberrypi/rpi-imager

自分で Raspberry Pi Imager をソースから macOS でビルドする必要がありませんが、上記 GitHub ページの DMG ファイルを作成するコマンドや Notarization の方法は、貴重な情報です。

Raspberry Pi Imager を使って Raspberry Pi OS を SD カードに書き込む

2021/08/01(Sun) 18:56:45
Raspberry Pi OS – Raspberry Pi
https://www.raspberrypi.org/software/

上記ページに Raspberry Pi Imager を使って Raspberry Pi OS をインストールする下記 YouTube 45秒動画が載っています。

Raspberry Pi Imager で Raspberry Pi OS を書き込む手順を簡単に説明します。

2021/08/01(Sun) 18:58:41
Raspberry Pi OS – Raspberry Pi
https://www.raspberrypi.org/software/

Download for Windows
Download for macOS
Download for Ubuntu for x86

上記ページのリンクから、Raspberry Pi Imager をダウンロードしてインストールしてください。

Raspberry Pi Imager でも microSDカードを初期化できますが、私は、下記サイトからダウンロードした ‘SD メモリカードフォーマッター’ でフォーマットしました。

2021/08/01(Sun) 19:01:20
SDメモリーカードフォーマッター | SD Association
https://www.sdcard.org/ja/downloads-2/formatter-2/
SDメモリカードフォーマッター実行画面
Raspberry Pi Imager

Raspberry Pi Imager を実行し、CHOOSE OS をクリックし、Raspberry Pi OS (32-bit) にマウスカーソルを合わせて CTRL + SHIFT + X キーを押すと Advanced Options を選択できます。

キーチェーンから Wi-Fi 設定を取り出す

上図のように、最初に Mac 側の Wi-Fi 設定をキーチェーンから取り出し Rapsberry Pi の Advanced Options に設定するか尋ねてきます。Yes をクリックし、ユーザーアカウントにログインすると Wi-Fi が設定されます。

Raspberry Pi Imager Advanced Options

Advanced Options には、SSH やロケールなど設定ができますが、自分は VNC も有効化したかったので、Advanced Options は利用しませんでした。後で、GUI、コマンドラインどちらでも設定できます。

私は、Raspberry Pi OS (32-bit) を選択しましたが、Raspberry Pi OS FULL (32-bit) を選択したい場合は、Raspberry Pi OS (other) から選んでください。

次に CHOOSE STORAGE をクリックして SDカードを選択します。

Raspberry Pi Imager で Raspberry Pi OS を SD カードに書き込む

最後に WRITE をクリックすると Raspberry Pi OS のダウンロードが始まり、ダウンロードが終了すると SD カードに書き込まれます。

2021/08/01(Sun) 19:05:23
Operating system images – Raspberry Pi
https://www.raspberrypi.org/software/operating-systems/

ネットワーク環境にもよりますが、Raspberry Pi OS のダウンロードには時間がかかるので、前以て Zip ファイルを上記ページからダウンロードして解凍し、Raspberry Pi Imager で選択してインストールすることもできます。

Raspberry Pi 4 Model B に Raspberry Pi 4 用デュアルファン付アルミ合金アーマーケースを装着

Raspberry Pi 4 Model B に Raspberry Pi 4 用デュアルファン付アルミ合金アーマーケースを装着する手順を説明します。

Raspberry Pi 4 Model B
Raspberry Pi 4 用デュアルファン付アルミ合金アーマーケース 上蓋
Raspberry Pi 4 用デュアルファン付アルミ合金アーマーケース下蓋
2021/08/01(Sun) 19:10:16
Raspberry Pi 4用デュアルファン付アルミ合金アーマーケース - スイッチサイエンス
https://www.switch-science.com/catalog/6881/

パッケージ内容物

1 x Raspberry Pi 4用アーマーケース(デュアルファン付き)
1 x ネジパック(ネジ12 本)
3 x 冷却用ステッカー
1 x レンチ

上記サイトより、パッケージ内容物、冷却用ステッカー3枚と記載されていますが、厚さ 2mm の冷却ステッカーが2枚重なったものが、2つ入っていました。

アーマーケースに純正の冷却用ステッカーを貼った状態

上図では純正の冷却用ステッカーを貼った状態ですが、Raspberry Pi 4 Model B を交換時に冷却用ステッカーを破ってしまいました。代わりにどのような冷却用ステッカーが良いのかわからなかったのですが、アマゾンから下記 Thermalright シリコンサーマルパッドを購入し、上部アーマーケースの突起部分の形に切り取って、2枚重ねた物を2つ作り、それぞれの箇所に貼り付け、Raspberry Pi 4 Model B に付属のレンチを使ってネジでアーマーケースを装着しました。

2021/08/01(Sun) 19:15:39
Amazon | 本, ファッション, 家電から食品まで | アマゾン
https://www.amazon.co.jp/ref=nav_logo

Thermalright シリコンサーマルパッド、冷却ラジエーターフィン、85x45X2mm 両面放熱シリコーンパッド、熱伝導性12.8 W/mk、軟らか材質、SSD CPU GPU LED ICチップセット冷却用 (2mm)
¥1,649 
アマゾン出品者
数量: 1
販売: MAX JP
ファン

上図のファンの装着向きは、下記スイッチサイエンスの商品ページと製造元の販売ページの写真から判断しました。ファンの規格が記載されたシールが貼られた面を裏にし、付属のレンチを使ってネジで装着しました。

2021/08/01(Sun) 19:22:24
Raspberry Pi 4用デュアルファン付アルミ合金アーマーケース - スイッチサイエンス
https://www.switch-science.com/catalog/6881/

2021/08/01(Sun) 19:23:18
UCTRONICS for Raspberry Pi 4 Armor Case with Dual Cooling Fan, Aluminum Alloy Case, Heatsink for Raspberry Pi 4 Model/Pi 4B
https://www.uctronics.com/uctronics-for-raspberry-pi-4-armor-case-with-dual-cooling-fan.html
ファンの仕様

上図のシールより、ファンの仕様は、DC 5V — 0.2A です。

2021/08/01(Sun) 19:24:41
GPIO - Raspberry Pi Documentation
https://www.raspberrypi.org/documentation/usage/gpio/
GPIO ピン

Raspberry Pi の GPIO ピンの機能は、上記ページと上図より確認できます。

ファンの赤いジャンパーワイヤのソケットを GPIO 4番のピンに、黒いジャンパーワイヤのソケットを GPIO 6番のピンに接続しました。ファンに指をかざしても、風を感じ取ることができないので、冷却効果があるのか疑問だったのですが、ファンを回さない時に比べるとCPU 温度が7度も下がるので効果は絶大のようです。

Raspberry Pi 4 Model B に Raspberry Pi 4 用デュアルファン付アルミ合金アーマーケースを装着した状態が下図です。

デュアルファン付アルミ合金アーマーケースを装着した Raspberry Pi 4 Model B

Raspberry Pi OS の初期設定

Raspberry Pi 4 Model B に microSDカードを差し込み、マイクロ HDMIケーブル、USBキーボード、USB マウス を接続し、最後に ACアダプターを接続するとディスプレイに Raspberry Pi OS の初期設定画面が表示されます。

2021/08/01(Sun) 19:27:16
Setting up your Raspberry Pi - Start up your Raspberry Pi | Raspberry Pi Projects
https://projects.raspberrypi.org/en/projects/raspberry-pi-setting-up/4

基本上記サイトにスクリーンショットと手順が載っています。

要点だけ説明します。

Set Country

英語の方がエラーメッセージを検索した時にヒットする件数が多いので、上図にように、Use English language にチェックを入れています。

パスワードの変更

ユーザー pi のパスワードは、デフォルトでは raspberry ですが、セキュリティリスクとなるため、変更しました。

Wi-Fi ネットワークの選択

使用する Wi-Fi を選択して、設定します。

ソフトウェアアップデート
ソフトウェアアップデート中

ソフトウェアアップデートには、約6分程かかりました。

ソフトウェアアップデートの完了

ソフトウェアアップデートが終了すると上図にようなダイアログが開きます。

セットアップ完了画面

セットアップ完了画面が開き、Restart ボタンをクリックすると Raspberry Pi 4 が再起動し、デスクトップ画面が表示されます。

デスクトップ画面

GUI の無効化 と SSH、VNC の設定

SSH と VNC の設定は、Raspberry Pi デスクトップの メニュー > 画面左上隅 苺アイコン > Preferences > Raspberry Pi Configuration または ターミナルの sudo raspi-config コマンドで設定できます。

2021/08/01(Sun) 19:34:59
Configuration - Raspberry Pi Documentation
https://www.raspberrypi.org/documentation/configuration/

Raspberry Pi の Configuration は上記サイトに載っています。

2021/08/01(Sun) 19:36:05
raspi-config - Raspberry Pi Documentation
https://www.raspberrypi.org/documentation/configuration/raspi-config.md

sudo raspi-config コマンドについては、上記ページが参考になります。

Raspberry Pi Configuration
GUI の無効化

Raspberry Pi デスクトップの メニュー > 画面左上隅 苺アイコン > Preferences > Raspberry Pi Configuration を選んで表示されるウィンドウの System タブの Boot で To CLI を有効化すると GUI を無効化できます。元に戻すには、sudo raspi-config コマンドを使います。

SSH と VNC の設定

また、Interfaces タブを選択し、SSH、VNC を Enabled にすると SSH、VNC が有効になります。

SSH、VNC の説明は、次回に書きたいと思います。

SSH については、macOS のターミナルや iOS の Prompt 2 で動作確認済みです。

2021/08/01(Sun) 19:39:05
Download VNC Viewer | VNC® Connect
https://www.realvnc.com/en/connect/download/viewer/

VNC は、上記サイトからダウンロードできる RealVNC の macOS 版 と iOS 版の VNC Viewer を利用してます。

CPU 温度の計測

2021/08/01(Sun) 19:40:46
Reading the Raspberry Pi Temperature - Pi My Life Up
https://pimylifeup.com/raspberry-pi-temperature/

CPU 温度を計測するには、上記サイトより、ターミナルで /opt/vc/bin/vcgencmd measure_temp コマンドを実行すれば表示されます。

ターミナルで vcgencmd コマンドを使って CPU 温度を表示

最後に室内温度 35.1℃で Rapsberry Pi 2 Model B と Rapsberry Pi 4 Model B の CPU 温度を計測した結果を載せておきます。

Rapsberry Pi 2 Model B の場合 (ABS樹脂クリアケース装着)

pi@raspberrypi:~ $ /opt/vc/bin/vcgencmd measure_temp
temp=50.8'C
pi@raspberrypi:~ $ 

Rapsberry Pi 4 Model B ファン動作の場合 (デュアルファン付アルミ合金アーマーケースを装着)

pi@raspberrypi:~ $ /opt/vc/bin/vcgencmd measure_temp
temp=41.8'C
pi@raspberrypi:~ $ 

Rapsberry Pi 4 Model B ファン停止の場合 (デュアルファン付アルミ合金アーマーケースを装着)

pi@raspberrypi:~ $ /opt/vc/bin/vcgencmd measure_temp
temp=48.2'C
pi@raspberrypi:~ $ 

PC 内の音声ファイルをブラウザで再生する Ruby on Rails プログラム yplayer を公開。

PC 内の音声ファイルをブラウザで再生する Ruby on Rails プログラム yplayer を下記 URL で公開します。

kyoshiaki/yplayer
https://github.com/kyoshiaki/yplayer
yplayer/README.md
https://github.com/kyoshiaki/yplayer/blob/master/README.md

詳しい解説は上記 URL の README.md を参照してください。README.md は Markdown 記法で書かれています。上記サイトでプレビューを見ることができます。

最近だと Markdown 記法ファイルの表示、編集には下記 URL の エディタ Visual Studio Code を使うのが一番簡単です

Visual Studio Code - Code Editing. Redefined
https://code.visualstudio.com/

GitHub や git に不慣れだったり、私にとって Ruby on Rails の仕組みが複雑すぎて yplayer がうまく動作するか心配ですが、よかったらダウンロードしてみてください。

後、私の運用方法ですが、Raspberry Pi 2 Model B に

2018/11/04(Sun) 00:05:40
【 日本正規代理店品 】 Seagate 外付けハードディスク 2TB 3.5インチ USB3.0 3年保証 Expansion デスクトップ STEB2000100
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注文合計:¥ 8,380
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ご請求額:
¥ 7,180

上記、アマゾンのタイムセールで安売りしてた Seagate 外付けハードディスク 2TB 3.5インチ USB 3.0 (Raspberry Pi の USB 規格は 2.0 です。) を ext4 形式でフォーマットして繋げ、

yplayer/tools/README.md
https://github.com/kyoshiaki/yplayer/blob/master/tools/README.md

上記 tools/README.md で紹介したスクリプト rec_radiko_live.sh を crontab で指定時刻に起動するように予約して Radiko を録音しています。

以前は 64GB の SDカードに録音し、拙作 delete.py を使ってディレクトリごとに最新 28 個のファイルだけ残すようにしていたのですが、SD カードでエラーが出るようになったので、ハードディスクに保存するように変更しました。今現在、録音した音声ファイルは全て残しています。

録音に失敗したら macOS Mojave バージョン 10.14.3(18D109)のターミナルで、同じ上記 tools/README.md で紹介したスクリプト rec_radiko_ts.sh を使ってダウンロードしています。ダウンロードした音声データはコマンド scp を使って Raspberry Pi 2 Model B に繋げたハードディスクにコピーしています。

yplayer は Raspberry Pi 2 Model B の電源を入れたら systemd を使って自動起動するようになっています。

上記スクリプトで録音した Radiko の音声ファイルを yplayer を使って iPhone XS MaxSafari で聴いています。
ほとんど自動化されているので聴きたくなったら Safari を起動する感じです。

Raspberry Pi 2 Model B に不満がないので Raspberry Pi 3 Model B+ は買うか悩んでいます。
Synology などの NAS にも興味があります。NAS があれば yplayer も必要ないかもしれません。

近況と書籍 Creative Selection、Programming Rust の紹介

ご無沙汰しています。

Raspberry Pi を主に Radiko の録音に使っています。最近、何度も挑戦して諦めていた Ruby on Rails が理解できるようになりました。

Raspberry Pi 上で録音した音声ファイルを iOS の GoodReader で聴いていたのですが、ブラウザで再生する Ruby on Rails プログラム yplayer を作ってみました。ほとんど完成しているのですが、実行画面と動画をちょっとだけチラ見しておきます。

実行画面

動画

この動画は Ruby on Rails をインストールした Rapsberry Pi 上で、録音した Radiko.jp の音声ファイルを yplayer を使って、iPhone XS MaxSafari で聴いている様子を録画したものです。

公開するためにはもうしばらくかかりそうです。できれば GitHub で公開しようと思っています。

今日は2つ書籍を紹介します。

まず最初は

2018/11/18(Sun) 14:32:41
Amazon.com
Creative Selection: Inside Apple's Design Process During the Golden Age of Steve Jobs Kindle Edition
by Ken Kocienda (Author)
Audible Audiobook from $16.22 

Hardcover  $18.89

Paperback $12.90

Kindle $15.07

1$=¥112.82
¥1700
クレジット会社からの請求
¥1750

です。私は米国 Amazon.comKindle 版を購入しています。日本の Amazon.co.jpKindle 版を購入すると 1,474 円 と割安です。

Podcast、Rebuild.fm と Misreading Chat で紹介されていました。

Rebuild - Podcast by Tatsuhiko Miyagawa
http://rebuild.fm/
Misreading Chat – CS の論文読んで話をしよう
https://misreading.chat/

Apple の製品開発プロセスの内情を紹介したものです。作者 Ken Kocienda さんが関わったプロジェクト SafariiOS のソフトウェアキーボードの開発過程が詳細に説明されています。

最初に Steve Jobs 氏の前でデモする場面が書いてあるのですが、読みながら緊張してしまいました。時代背景の説明や識者からの言葉の引用があったり面白く読めました。

作者はオリジナル Macintosh の開発者 Bud Tribble さんと Mac のソフトウェアエンジニア Andy Hertzfeld さんが起こしたスタートアップ会社 Eazel で働いていました。

その時の上司だった Don Melton さんと一緒にアップルに入社します。Don さんは Eazel の前に Netscape に勤めていました。Ezael で Linux 向けに作った Nautilusオープンソースだったのは WebKitオープンソースだったりするのに影響しているのでしょうか?

作者はアップルで自前のウェブブラウザを開発することになるのですが、最初は Mozilla を移植しようと取り組んでいました。上手くいかず、新しく入った元 NeXT 社員、Richard Williamson さんが KHTML を移植し、頓挫していたプロジェクトの救世主になります。

WebKit
https://webkit.org/
Blink - The Chromium Projects
https://www.chromium.org/blink

KHTML をフォークした Safari のブラウザエンジン WebKitSafariWebKit を fork した blink、Chrome の基礎となるわけですから、世の中わからないですよね。

全然関係ないですが Steve Jobs 氏が現在の Apple Store、店舗を開くと聞いた時、大丈夫かなと思ったのですが、それが iPhone のサポートなどに使われるわけですから、私のような凡人には予測不可能ですね。

2018/12/07(Fri) 15:56:38
Microsoft Edge: Making the web better through more open source collaboration - Windows Experience BlogWindows Experience Blog
https://blogs.windows.com/windowsexperience/2018/12/06/microsoft-edge-making-the-web-better-through-more-open-source-collaboration/

上記よりブラウザ勢力図はどうなるんでしょうか?

iOS のキーボートを開発していく過程も細かく描写されています。iPhone を見た時の感動や iPhone が発表されて初めて製品名が iPhone だと知ったことなどが書かれています。

後半には題名 Creative Selection にもなっている Apple開発プロセス demo -> feedback -> next demo: creative selection と Google の A/B テストを用いた開発の違いが説明されています。

英語力が乏しいので間違って理解している箇所もあるかもしれません。

もう一冊は

2018/07/06(Fri) 18:38:39
Amazon.com
Programming Rust: Fast, Safe Systems Development 1st Edition, Kindle Edition
by Jim Blandy (Author), Jason Orendorff (Author)
Digital List Price: $50.99
Print List Price: $59.99 Save $26.67 (44%)
Kindle
$33.32
1$=¥110.63
¥3686
クレジット会社
¥3771

Programming Rust: Fast, Safe Systems Development

Programming Rust: Fast, Safe Systems Development

プログラミングRust

プログラミングRust

です。以前からプログラミング言語 Rust に興味を持っていました。読んでいる途中ですが、Rust を理解するには、インタープリタコンパイラがどのように作られているか理解している必要性を感じました。lifetime parameter のように言語の構造がむき出しになっている部分もあります。簡単なプログラミング言語 basic

basic version 1.0.0
http://kyoshiaki.sakura.ne.jp/osx/lion.html#bas100

を作成した経験やプログラミング言語作成の書籍を読んだ知識が理解するのに役に立ちました。