ラズベリーパイ（Raspberry Pi）とは

ラズベリーパイは教育用コンピューターとして開発されました。
ラズベリーパイの基板上には、CPUやメモリーなどの機能を持つチップ(IC)が搭載されており、デスクトップパソコンに近い性質を持っています。
一般的なパソコンには、SSDやハードディスクといった、OSやソフトウェアを保存しておくためのストレージがありますが、ラズベリーパイではmicroSDカードをストレージとして利用します。
また、ラズベリーパイは有線LANやWi-Fi(無線LAN)のネットワークにも接続できます。これらの機能を利用して、パソコンと同じようにソフトウェアを実行したり、インターネットに接続したりできるのです。

今回の講座では、ラズベリーパイのOSインストールから始まり、カメラモジュールを使用した撮影やpythonを使ったプログラムの実行を学びます。
最終的には、簡単な顔認識プログラムを作成します。

ラズベリーパイ入門講座で必要なもの

・ラズベリーパイ本体（Raspberry Pi4 Model B 4GB）
・ラズベリーパイ用のカメラモジュール（Raspberry Pi Camera Module 3）
・ラズベリーパイ用の電源アダプター（5V/3Aが出力できるもの）
・microSDカード：32GB以上（ラズベリーパイのストレージの役割）
・パソコンのSDカードスロット、又はカードリーダー（microSDカードに対応しているもの）
・パソコン（Windows）
・Wi-Fiが使用できる環境

ラズベリーパイ用のOS（Raspbian）をmicroSDカードにインストールします

ラズベリーパイの初期状態はOSがインストールされておらず、そのままでは使用できません。
ラズベリーパイ専用のOS「Raspbian(ラズビアン)」をインストールするプログラムをインターネットからダウンロードして、ラズベリーパイに導入します。

microSDカードにラズベリーパイのOSをインストールするには「FAT32」形式でフォーマットされている必要があります。
今回は「SD Card Formatter」というツールを利用して、「FAT32」形式にフォーマットします。
「SD Card Formatter」と検索するか、下記URLからダウンロードしてインストールを行いましょう。
https://www.sdcard.org/ja/downloads-2/formatter-2/

「Windows用ダウンロード」→「同意します」を選択すると、ダウンロードが始まります。
ダウンロードが完了したら、インストールを行ってください。

インストール作業が終わったら、microSDカードの初期化を行います。
カードリーダーを使用して、microSDカードをパソコンに認識させましょう。

インストールした「SD Card Formatter」を起動させて、「フォーマット」を押します。
数秒でフォーマットが完了します。これで初期化作業は終了です。

２．microSDカードにラズベリーパイ用のOS(Raspbian)をインストールする

「Raspberry Pi Imager」というツールを利用して、microSDカードにOSをインストールします。
まずは、「Raspberry Pi Imager」をダウンロードしましょう。
「Raspberry Pi Imager」と検索するか、下記URLからダウンロードしてインストールを行います。
https://www.raspberrypi.com/software/

「Download for Windows」をクリックすると、ダウンロードできます。
ダウンロードファイルを実行して、「Raspberry Pi Imager」をインストールします。

次に「Raspberry Pi Imager」を実行して、ラズベリーパイ用のOSをmicroSDカードにインストールする作業を行います。

今回の講座では、下記の設定でインストールを行いました。
・「Raspberry Piデバイス」RASPBERRY PI 4
・「OS」→「Raspberry Pi OS(other)」→「Raspberry Pi OS(Legacy, 64-bit)」
・「ストレージ」：用意したmicroSDカード

※OSのインストールには注意が必要です。
デフォルトの最新OS（bookworm）をインストールするとカメラモジュールがうまく動かなかったり、pythonで使用するライブラリの不具合が発生することがあります。
今回の講座では、1つ前のOS（Bullseye）をインストールしています。

すべての項目の選択ができたら「次へ」を押します。「設定を編集する」を押して、各項目の設定を行います。
「一般」のタブ

ホスト名、ユーザー名、パスワードを入力する。
次の講座で行う、SSH接続やVNC Viewerを利用するときに必要になります。
ホスト名はデフォルトのままで大丈夫です。「raspberrypi.local」

[Wi-Fiを設定する]
初期状態からラズベリーパイのインターネット接続を有効にしておくために必要です。
自分の使用しているWi-Fi情報（SSID、パスワード）を入力しましょう。

[ロケール設定]
タイムゾーン：Asia/Tokyo
キーボードレイアウト：jp

「サービス」のタブ

「SSHを有効化する」にチェック。
「パスワード認証を使う」を選択

入力情報に間違いがないか確認して、書き込み作業を実行します。
microSDカードへのOSインストールは30分以上かかるので、時間に余裕があるときに行いましょう。

３．ラズベリーパイにOSをインストールしたmicroSDカードをセットする。

OSをインストールしたmicroSDカードをラズベリーパイにセットします。
給電アダプターを接続すると自動的に電源が入ります。
アクセスランプが点滅している間はmicroSDカードへのアクセスが行われているので、給電アダプターを抜かないようにしましょう。

ランプの消灯状態が10秒以上続いたら、OSのインストール作業は完了です。
おつかれさまでした。
次の講座では、ラズベリーパイを遠隔操作できるように設定します。