【ラズベリーパイ】基本構成や”できること”について語ってみる~IoT時代に有力なのか?~

どうも!リョクちゃです。

久々の更新です……サボっていたわけではないんですけど、スランプ期でした。

ってなわけで、今回はラズベリーパイについて語ります。

基本構成や実際に業務で使う場合どんなアイデアがあるの?など、

基礎的なことから将来的なことまでざっくりと技術的なことはあまり絡めず語れたらな。

以前はラズベリーパイでこんな記事書いてました。

ラズベリーパイに搭載されるGPIOボードを使って、Lチカ(LEDチカチカ→LEDの点滅制御)を行ってみたので紹介しています。LチカはプログラムでいわれるHelloWorldに位置付けられるので、学習用に参考にしてもらえると嬉しいです。

ラズベリーパイ

最近はスターターキットがAmazonや楽天といったネット通販に代表されるショップでは、

取り扱いがありますね。あるんですけど、

スターターキットの種類が多くて悩まれる方いるんじゃないでしょうか?

もしくは、もう少しコストを抑えて手に入れたいな?なんてことはないでしょうか?

ちなみにスターターキットは下図のような感じですね。

こちらが価格帯でいうと20,000円ぐらいですね。

たしかにこちらがあれば、怖いものなし、最低限以上に備えられています。

ですが、最低限必要な構成のみでそろえた場合、価格差は歴然。

今回は最低限必要な構成をパパッと下のリストに表示しておきます。

No名称価格帯
1ラズベリーパイ 本体モデル4 (10,000~)
モデル3(6,000~)
2SDカード(micro)
容量16GB~
Class 10
500~
3HDMIケーブル(ディスプレイとつなぐケーブル)
※モデル4だとmicroHDMI
1000~
4電源(モバイルバッテリーでも可)
モデル4はコネクタがタイプCなので注意
1000~
5有線マウス(無線でも可)1000~
6USBキーボード1000~

ラズベリーパイ本体の購入先ですが、筆者は

スイッチサイエンスマルツオンラインショップ千石電商秋月電子

購入するのがおススメです。

最近は半導体不足の影響もあり、手に入りづらくなっており、

なかなかお手元に届かないことがありますのでお気を付けください。

実質、マウスやキーボードは既に持っているケースも多く、

その場合は新しく購入する必要はないと思います

また使用環境にもよりますが、

ラズベリーパイを常時ディスプレイにつないで作業するわけではなく、

リモートで作業するといった場合には、初期設定時のみ必要で後は使いません

なぜなら、自身のノートパソコンもしくはデスクトップパソコンでの作業になるからです。

筆者は、ラズベリーパイを同一ネットワークに属させ、

VNCツールでラズベリーパイに遠隔ログインしラズベリーパイの操作をしています。

結論、基本構成を最低限必要なアイテムだけそろえたら、15,000ぐらいには抑えられます

※OSのインストールは自身で行うので苦手な方は素直にスターターキットを買いましょう。

OSインストールについては、最近は簡単になってきて比較的スムーズに進めるかと思います。

これもどこかで記事にしておこうかな……φ(..)メモメモ



事例について

基本的にラズベリーパイは何でもできるのですが、それでも得意不得意があります。

得意なことやできることは

  • 受け取ったデータを処理する演算(演算能力が高いです)
  • モノを動かすことよりも考えて判別するようなことの方が得意
    モータとか動かせるけど、機械的な制御はArduinoと連携した方がいい
  • GPIOを備えてるので、PLCのような使い方もできちゃいますね
  • データベースと連携した処理系も申し分ないです

例えば、製造系の業務だとトレーサビリティに活用できますね。

また、パソコンよりも小さいので省スペース化が図れ、作業場などにも簡単に導入できます。

工場で使用されるインターフェースとの親和性も高いのでおススメです。

ポカヨケ防止のツールに活用されてみてはいかがでしょうか?

下図に筆者が考えた案を載せておきます。既に実用化されているとこもありますが、

従来の導入費用を考えると低コストで済むはずです。

※それなりの技術力、ITとOTを開発者は理解していないといけません……。

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製品の外観検査にラズベリーパイ

構成としては、ラズベリーパイに市販のWebカメラを使って、

製品にキズがないかどうかを判定してくれるといった案になります。

先にも述べたように、ラズベリーパイは演算能力が他の小型ボードと比べても高く、

画像処理は得意な方に分類されます。

→ 最近では、NVIDEAが出している、JetsonNanoといったボードが上かも?しれません。

従来、人の目でやっていた目視検査をラズベリーパイに行わせることで、

ポカヨケ防止、人的リソースの削減に効果が期待されます



在庫管理に活用

これもラズベリーパイと市販のWebカメラを使った案になります。

こちらは、画像のように指定の位置に決められた部品が存在する棚があります。

ここで行われることは、指定の位置に現在部品が何個存在するか

またどのタイミングで補給され、どのタイミングで搬出されたかWebカメラで監視し、

状況データを記録するといったモノになります。

部品の在庫管理入りと出の記録を残すことで、FIFOの取り組みにも活用できます。

FIFO ( First In First Ouの略で、先入れ先出しを意味します。)

部品を後に入れたモノから取り出していってしまうと、

先に入れたモノはなかなか出ることがなく、気づいたら使えない部品になっていたり、

どこかのタイミングで商品が切り替わった時に使えなくなり、

在庫として保有してしまい管理費がかかる

といったのを、FIFOの考え方を取り入れることで効率よく部品を

使っていくといった事になります。

ただし、場所によってFIFOではなく、LIFO( Last In First Outの略で、後入れ先出し)といった場合もあります。

この一環として、案は使えるのではないでしょうか。

設備のデータをセンシングし予兆保全に活用!

これは、ラズベリーパイにセンサを接続し、

センサとつながれた設備のデータをセンシングすることで、

設備の予兆保全に活用するといった案になります。

ラズベリーパイは、アナログ値を受け取ることもできセンサとの相性がいいです。

これを利用して、設備の稼働に関連するパラメータを取得し、常時管理していくことで、

設備が故障するだろうといったのを予測し、

未然に故障を防ぐことでロスを削減できるといった効果が期待されます。

取得したデータをラズベリーパイ上で管理するか、上位のデータベースに蓄積するかは、

各人の判断にゆだねられますね。

※データベースを触ろうとすると、これに関する知識も身に付けねばなりません……。

覚えることばかりですね。



まとめ

ラズベリーパイについて長々と触れてきましたが、結論何でもできます。

工夫次第と技術次第で割といろいろなことができ、

むしろ多方面に知識を取り揃えていたらこんなことにも使えるなぁとか、

ここに使うのはどうだろうといったアイデアが生まれてきたときに

ラズベリーパイ使ってみようってなっていただけたら筆者としては嬉しい限りです。

読者の方もラズベリーパイを触って、

将来を豊かに変えていけるアイデアやツールを生み出していきましょう。

最後までお読みいただき、ありがとうございます。

ラズベリーパイの参考書に以下の本が便利

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