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Raspberry Pi 4にRaspbianの初期設定2020年版

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この記事は約21分で読めます。

2020年も始まり、そろそろRaspberry Piが気になりだして調べている人に向けて、最初の一歩である公式OS「Raspbian」のセットアップ方法をご紹介します。

Raspberry Piも4Bがリリースされ、RaspbianもBusterまでバージョンアップしています。これまでよりも格段にインストール&初期設定が簡単になったと思います。

Raspbianはウィザード(質問形式)で進めていけば何ら困ることはありません。が、何も知らないと不安になるのは当然です。この記事で予習してから臨んでください。

また、せっかくなのでキチンとインストールしたいと思う人は多いでしょう。その辺も踏まえて、はじめての人にもそれなりの人にもお伝えできるようにまとめてみました。

初期セットアップなので、その後に何をしたいのかにより方法は変わってきます。先ずは基本のRaspbianをそのまま使う(=デスクトップ環境)場合を想定してご紹介します。

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Raspberry Pi 4の各部名称

ハード的なお話です。Raspberry Piは基板です。いわゆるデスクトップPCの中身(マザーボード)が小さくなった物と考えてください。

デスクトップPCのケースを開けたことがあれば同じように基板が見えるハズです。

その小さいマザーボードのようなRaspberry Piも4Bまでアップデートしてきました。各部も以前とは異なりますので、改めて確認してください。

画像にあるmicroHDMIポートには小さく0と1が記載されています。0がマスター側になりますので、1台のモニターなら0番(向かって左)に接続しましょう。仮に1番にだけ付けても問題はありませんが、モニターの設定で真逆になり混乱すると思いますので気をつけてください。

このmicroHDMIが2つとも4Kディスプレイに繋げることができ、デュアルディスプレイ化することが可能です。2枚のモニターをシームレスに使えるため、倍の広さがあるデスクトップが手に入るというわけです。

PCでもデュアルディスプレイにしていない初めての人は驚くと思いますよ。それもこのRaspberry Pi 4の大きさですから、慣れていても感動物でした。PCなら高価なビデオカードが無いとできませんでしたからね。

また、USB3.0がこのRaspberry Pi 4Bから実装されました。これはやっとかという印象です。これでUSB外付けのHDDの速度も快適になりましたから、とても実用的になった部分の1つです。

更にギガビットイーサネットが装備されました。

3B+でも3倍くらい速くはなったのですが、実はUSBのコントローラーと共有していたため、3B+では速度が抑えられていたのです。(300Mbit)本来のギガビットイーサネット(1000Mbit)になりましたから、これもファイルサーバーなど家庭内でファイルをやり取りする際に劇的な速さになります。(インターネット速度は直接関係ありません)

microSDカードの挿入口が記載していませんが、画像の左側です。Raspberry Pi 4Bでは逆向きには刺さりませんので、無理矢理入れ込まなければ間違えることはないでしょう。

3.5mmの4極ステレオ端子は、スピーカーなどに繋げられます。しかし、HDMI経由であれば音も映像も送れますので基本は必要ない方が多いでしょう。

上級者向けガイド〜3.5mm4極ステレオジャックで映像も?!

実は3.5mm4極ステレオジャックでも映像が転送できるとはあまり知られていません。地デジ前の昔のテレビは映像用に黄色いケーブルで繋げていましたよね?そのピンケーブル(赤、白、黄色)の相手側がピンジャック形式で、且つこのRaspberry Pi にあった配列であれば、映像を転送できるんですよ!

これをコンポジット接続と言います。ケーブルは決め打ちして買わないとなりませんから、詳しくは以下の記事でケーブルを手に入れてください。これで捨てないで置いておいた古ーいテレビも活躍しそうです。無論、画質はそれなりで字を読むのがツライくらいです。アナログですからね。

古いアナログ液晶テレビをラズパイの3.5mmアナログジャックで繋ぐコンポジット接続
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用意する物

Raspberry Pi 4Bをセットで購入した人はモニター以外は全て揃っているかと思います。初めての場合、特にRaspberry Pi 4Bはセット品がオススメです。

基板単体で購入した人は、電源アダプターとHDMIケーブル、そしてmicroSDカードが必要となり、モニターはHDMI入力がある物なら何でも構いません。
ラズパイダとしてはPC用モニターをオススメします。

本体基板以外に最低限必要な物
  • microSDカード32GB
  • HDMIケーブル(microHDMI→HDMI)
  • USB-C接続の電源アダプター
  • キーボード&マウス

特にHDMIケーブルと電源アダプターには気を付けましょう。それぞれ通常の規格ではありません。HDMIケーブルは、microHDMIの端子と通常のHDMI端子になっているケーブルです。変換アダプターもありますが、不具合に当たる場合も多いのであまりオススメ出来ません。

変換コネクタはやめましょう。不具合多し。
それに2本差せないことも?!

電源アダプターはコネクター形状がUSB-C規格だとしても、3Aが必要なため一般的ではありません。これもRaspberry Pi 4B用に用意してください。こちらも変換コネクタ(microUSB-USB-C)などがありますが、こちらも不具合に当たる可能性が高いので気を付けましょう。

5V3Aが必須です。接続はUSB-C形状です。
(Raspberry Pi 4BはmicroUSBではありません)
変換コネクタはやめましょう。不具合多し。

Amazonベーシック USBケーブル 0.9m (タイプC - 3.1Gen2タイプAオス) ブラック

注意スリムタイプじゃないと2本は差し込めません。干渉してしまいます。

Raspberry Pi4 電源セット(5V 3.0A)セパレート型

また、キーボード&マウスはワイヤレス形式でも可能ですがUSBレシーバーのタイプにしてください。Bluetooth式ではOSが立ち上がる前なのでペアリングが出来ません。ご注意ください。USBケーブル接続であれば、何でも構いません。一時的な利用であれば、既存のキーボード&マウスを流用しても良いでしょう。

初心者向けガイド〜テレビはダメなの?

現在のテレビはHDMI入力が付いています。もちろん、そこに繋いで表示することが可能です。ただ、テレビというのは映像を観るために最適化されています。一方でPC用モニターというのは、テキストや色味を忠実に再現することに長けています。高性能のテレビにはPCモードなどがありますし、Raspberry Pi 4Bで4Kにも対応している点を考えれば、全く無理な相談ではありません。しかし、50インチともなると大きすぎて、マウスで操作するには広大な領域ですので、使い勝手はやはりPC用モニターでしょう。

価格帯はだいぶ異なります。既にお持ちのTVにRaspberry Pi 4Bを繋いでみて確かめてみてください。

ケースはお好みで

今回、ケースについては触れていません。試しにセットアップ程度ならケースは無くても大丈夫です。その点、セット品を購入すれば何も考えなくてOKです。

懸念されていた放熱に関しては、確かに熱量が多いのでこれまでのRaspberry Piよりも注意が必要です。しかし、ファームウェアがバージョンアップして既に販売されている基板の殆どは対策済みです。異常な温度になることは比較的に避けられています。

そうは言ってもケースが放熱に重要になることは変わりません。

ラズパイダでもレビューしていますので、参考にしてください。

見せてもらおうか、アルミ製ヒートシンクケースの性能とやらを!
...
「Raspberry Pi 4B (4GB) BASIC スターターセット」の中身は? セット品レビュー
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Raspbianのダウンロード

OSであるRaspbianをダウンロードしないとなりません。これはメディア(CDROMやUSBメモリー)を店頭で発売しているわけではありません。ダウンロードして使います。もちろん、無料です。

なぜ?無料なの? 初心者向け

RaspbianはLinuxのDebianを元にRaspberry Piにカスタマイズされた物です。Linuxはそもそも無償で誰でも利用でき改変なども自由です。
Raspbianはラズベリーパイ財団がサポートしています。フォーラムや資料などで調べることが他のLinux同様に可能で、更に世界的に人気なので充実しています。逆に言えばサポートできるようなコミュニティが大きいために人気が出たとも言えますね。

ダウンロードは以下のURLからです。
常に最新版しかダウンロード出来ないようになっています。分かり易いですね。

Raspbianのダウンロード先:https://www.raspberrypi.org/downloads/raspbian/

NOOBSとRaspbianのダウンロードページ

NOOBSとRaspbianとあります。ここではRaspbianにしましょう。

NOOBSに興味がある人は別にまとめています。

Raspberry PiにNOOBSでOSをインストールする方法
...

NOOBSは確かに簡単ではありますが、今後も利用することも考えOSのイメージファイルからインストールする方法にしましょう。

結果的にはどちらも同じようにインストールは完了します。

NOOBSはお子さん用、または年配者用、または全く初めてコンピュータを触る人用には打って付けです。このラズパイダをご覧いただける人は通常通りのRaspbianイメージファイルからの方法をオススメします。

Raspbianの種類は3つ

ダウンロードするRaspbianのイメージファイルは現在3種類になっています。

Raspbianがバージョンアップして全部入りが登場!
...

Raspbianを初めてインストールするなら、後からアプリケーションをインストールする手間が省ける全部入りの「Raspbian Buster with desktop and recommended software」がオススメです。

2度目からはノーマル版である「Raspbian Buster with desktop」が良いでしょう。こちらは余計なオススメアプリケーションが入っていません。

イメージファイルのサイズにご注意ください。

Raspbian Buster with desktop and recommended software2541 MB
Raspbian Buster with desktop1123 MB
Raspbian Buster Lite435 MB
Raspbian2019-09-26版

全部入りのフルバージョンで約2.5GBもあります。それだけダウンロードに時間が掛かるうえ、インストールにも時間が掛かることは承知してください。

ダウンロードに際し、Torrentとzipと2つ選べます。慣れている人はTorrentでダウンロードする方が速いです。初めての人はZipでも全く問題ありません。ただ、2.5GBともなるとかなり時間はかかると思われます。気長に待ちましょう。この時、インターネットで別のことを通信していると、当然ながらダウンロード速度は落ちてしまいます。Amazonプライム・ビデオを観たりせず、ダウンロードが終わるまで放っておきましょう。

初心者向けガイド〜Torrent??(トレント)

Torrentについて簡単に述べると、zipファイルをダウンロードする場合はRaspberry Pi公式ページとだけ接続するイメージになります。一方、Torrentでのダウンロードは、同じくTorrentをしている世界中の人からバラバラに分割したファイルをかき集める形になります。そのため順番にファイル片をダウンロードするよりも速くダウンロードできる仕組みです。
気分的にはドラゴンボールの元気玉みたい?「ちっとずつオラにファイルを分けてくれ!?」

イメージを書き込む

ダウンロードが完了すると画像のようにzipファイルが見えるかと思います。

raspbian-2019-09-26イメージファイル

このzipファイルは解凍しなくてもOKです!

microSDカードに書き込むアプリケーションはマルチプラットフォームで利用できる「balena Etcher」がオススメです。

これならばzipファイルのまま書き込むことが可能です。更にWindows10、MacOSX、LinuxなどどのOSでも動作するアプリケーションです。もちろん、他にも書き込み方はありますが3ステップで終了しますので間違えにくいと思います。

balena Etcher:https://www.balena.io/etcher

balena Etcherのメイン画面
画像はLibreELECの書き込み

画像例はMacの環境ですが、どれも同じ画面です。

左から「change」でイメージを選び、microSDカードを認識していれば、真ん中に出ているハズです。そして最後に「Flash!」のボタンを押せば終了です。

進捗バーが出ますので、フルバージョンで3分くらいお待ちください。

終了後はmicroSDカードを安全に取り出す方法でパソコンから取り出すだけになります。この後、Raspberry Pi 4BのmicroSDカードスロットへ差し込み起動させるだけでデスクトップ画面が表示されます。

中級者向けガイド〜ヘッドレスインストール

このmicroSDカードにRaspbianのイメージを書き込んだ後、空(から)のSSHファイルをルートフォルダにコピーすることで、最初の起動からSSH接続が有効になり、他のマシンから接続が可能です。但し、Wi-Fiでの接続は別途にWi-Fiの設定をしないとなりません。
単に有線LANポートにケーブルを繋げば、SSHファイルのコピーだけで操れます。

慣れてきたらSSH+Wi-Fi経由で作業ができ、モニターやキーボード&マウスは必要無くなり便利ですよ。

Raspberry Pi のWi-Fi設定を事前に用意しておこう!
...

Raspberry Pi Imager がリリース

2020年3月、公式からOSの書き込みソフトがリリースされています。
NOOBSとbalenaEtcherを足したような機能と使い勝手です!
今後はこちらがスタンダードになり、NOOBSは以前の方法になります。

起動後の初期設定

無事にmicroSDカードへRaspbianのイメージが書き込めて、各種必要なケーブルで接続後、電源を入れてみてください。しばらくすると(意外と速く?)画像のように最初の画面が表示されます。

もしもここで真っ黒の画面であったり、一向に下記の画面にならない場合、恐らくmicroSDカードへの書き込みに失敗しています。念のため別のmicroSDカードへ再度書き込みをしてください。

あと、初心者の皆さんがやっていますことに、microSDカードの差し込み方が甘くなっている場合があります。しっかりと奥まで差し込んでください。

インストール後初期画面
立ち上げ後の最初の画面

ウィザードに従う

真ん中に出ている画面がセットアップウィザードです。基本はここに書かれている順番に作業します。

それだけで最低限必要な状態に反映させることが可能です。最後は再起動を促され、再度立ち上がると使用可能と思っていてください。

中級者向けガイド〜ヘッドレスインストール

初心者を脱した方にはコマンドでの作業をオススメします。

Wi-Fiの国設定、タイムゾーン、ロケール、ホスト名(XXXXは任意)

sudo raspi-config nonint do_wifi_country JP
sudo raspi-config nonint do_change_timezone Asia/Tokyo
sudo raspi-config nonint do_change_locale ja_JP.UTF-8
sudo raspi-config nonint do_hostname XXXXX

画面のNextボタンで開始します。

起動直後のRaspbian Buster
国、言語、タイムゾーンを指定

国、言語、タイムゾーンを指定します。

国をセットする

上から「Japan」、「Japanese」、「Tokyo」です。

下部にあるチェックボックスは、左が英語のキーボード、右がイギリスキーボードの場合はいずれかをチェックします。日本語キーボードの場合は何もチェックを入れなくてOKです。

パスワードの変更画面

デフォルトユーザーは「pi」でデフォルトパスワードは「raspberry」です。この時点でデフォルトパスワードを変更させられます。セキュリティ的にも大事なので、8文字以上で考えてください。大文字小文字も区別します。あまりにも脆弱なパスワードの場合は通りません。再度入れる形になります。(例:数字のみとか単純な文字羅列、品名など)

忘れないようにしましょう。

Wi-Fiの選択

Wi-Fiを利用する場合はここで選択します。

SSIDと呼ばれる家庭内でアクセスしているポイントを選びましょう。パスフレーズを聞かれますので、ご自宅のWi-Fiのパスワード(パスフレーズ)を入力して繋げます。

画面上のタスクバーにWi-Fiのアイコンが赤×から扇マークに変われば繋がっている証拠です。無論、Wi-Fiに限らず、すべてのセットアップはメニューから辿ってRaspberry Piの設定やタスクバーのWi-Fiアイコンなどからも可能です。また、コマンド「sudo raspi-config」からも可能です。但し、見た目が異なり余分な情報も多いので、ここで設定した方が無難でしょう。

CUIならターミナルソフトを起動して

sudo nano /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf

このように設定ファイルに記述する形になります。

ctrl_interface=DIR=/var/run/wpa_supplicant GROUP=netdev
update_config=1
country=JP
network={
ssid="ssid"
psk="password"
}

暗号化する場合など詳しくはこちらをご覧ください。

Raspbian のWi-Fi設定(Raspberry Pi 初期設定)
...
Wi-Fiについて分からない時はこちら
初心者専用RaspbianでWi-Fiの設定方法あれこれ
...
ウィザードでアップデート

ソフトウェアのアップデートをするか聞かれます。

これは当然ながらアップデートした方が良いです。ただ、全部入りのFULL Raspbianはソフトウェア数も多いため、それなりに時間がかかります。しばらく放っておいてもイイでしょう。

もしもエラーが出たら?

アップデートエラー

画像のようにエラーが出た場合、一先ずスキップボタンで飛ばしてください。この後にアップデート&アップグレードはコマンドで行います。

原因はいくつかありますが、考えられるのは・・・

  1. ネットワークのトラブル(自分の環境)
  2. 更新するRaspbianサーバーのエラー(リポジトリ先の問題)

最後の再起動前でLaterを選んでコマンドで行い、手動で再起動をします。

どうしてもアップデートとアップグレードはしないとなりませんから、アップデートとアップグレードをCUIにて行います。

LXTerminal
タスクバーにあるターミナルソフト
sudo apt update
sudo apt upgrade
こういくこともある? アップデートでエラーになったら試したい
Raspbianのsudo apt-get updateが失敗したら試したい解決方法
...

再起動を促され、再度立ち上がれば初期のセットアップは完了となります。

Youtubeを開いるデスクトップ

早速、YouTubeをブラウザで開いてみました。左下にあるコマンド実行画面は、温度を計測しています。

ウィザードですと、細かくはセットアップできませんが、最低限に使える状態にするため非常に簡単なステップで終了します。これなら難しくありませんね。

日本語入力を可能にする

日本語の表示は初期設定で済みました。残す問題は日本語入力です。

これはいくつか選択肢はありますが、GoogleIMEの無料版である「mozc」を導入する場合をご紹介します。これは入力エンジンと言います。

これには「ibus」「fcitx」とあり、これを入力メソッドといいます。それぞれ使うことが可能ですが、今回は「ibus-mozc」でご説明します。

先ずは日本語のフォントを入れておきましょう。こちらの手順はCUIでの作業となります。

IPAフォントと呼ばれるフォントです。

sudo apt install fonts-ipafont fonts-ipaexfont

最近ではnotoが有名です。これもGoogleフォントの無償版です。notoはたくさんのフォントがインストールされ670MBとありましたので、10分未満の時間がかかります。

sudo apt install fonts-noto

どちらか一方でも構いませんが、どちらかならばnotoを入れた方が無難でしょう。

初心者の方にとっては難しいと思えるかも知れませんが、記載するコマンドをRaspbianのLXTerminal端末へコピーアンドペーストして実行(ENTERキー)していくだけで済みますから意味は分からなくてもOKです。

タスクバーにあるLXTerminal

入力メソッドのibus-mozcをインストールします。

sudo apt install ibus-mozc

この段階で一先ずは日本語入力が可能になりました。

その場で反映させるには、コマンド以外ではログオフしてログインをすれば反映されています。別に再起動しなくてもOKです。

好みもありますので、fcitx-mozcの場合は以下でインストールできます。

sudo apt install fcitx-mozc

ibusの設定もしておきましょう。

カスタムフォントに先程のNotoのフォント(Noto Sans CJK Regularが適当かと)を選んでください。これで変換中の文字もNotoになりました。文字サイズは10ポイントより12ポイントくらいの方が見やすいと思います。お好みで。

パッケージの追加と削除からも可能

このようにパッケージの追加と削除からも個別にインストール可能です。依存関係といって必要なパッケージも一緒にインストールされます。
この画面は、ネットに接続するため切り替え動作が遅いです。コマンドと同じなので、気になったアプリケーションはインストールしてみてください。(最悪、落ちるようなアプリケーションも存在しています。英語にはなりますが、下部に出る説明は読んでください。

このようにRaspbianもまたLinuxです。インストールの方法は他にも存在します。
Raspbianではコマンドapt installがよく出てきますので、覚えておきましょう。

削除するには、installの部分をremoveにすればOKです。

コマンドは慣れないと思いますが、慣れてしまうとこれ程便利で楽な方法はありません。

デュアルディスプレイはこんな感じ

Raspberry Pi 4Bにモニターを2枚繋いでみると画面のプロパティはこのようになります。

microHDMIケーブルの繋げ方が逆の場合は、この設定画面のDesktop1と2が逆になります。

このように壁紙をそれぞれ変えることが可能です。

真ん中にウィンドウを置いてみました。

これはキャプチャ画像ですので、実際はモニターのフレームがあります。それでも広々と使えるので便利です。

これがRaspberry Pi 4Bで可能なので、とても安価にデュアルディスプレイが構築できますね。

とにかく使ってみる

Raspberry Pi を購入したということは、何かしてみたいことがあるでしょう。

お子さんへあてがったミニPCとしてでしょうか?

ご自分のプログラミング学習のためでしょうか?

LEDなど電子工作をしたいから?

ラズパイダでもいくつか使用例をご紹介しています。場合によってはRaspbianをインストールせず、他のOSをインストールする必要があります。microSDカードへ書き込むところまでは一緒ですから、別のmicroSDカードを用意して差し替えてみてください。(電源が切れている状態ですよ!)

Raspberry PiはmicroSDカードが通常のマシンにあるハードデイスクやSSDドライブと同じ役割をします。ただの入れ物なんですね。

だから、microSDカードに異なる環境を用意すれば、同時に使用はできませんが、アレコレと試せます。もちろん、microSDカードの差し替えがあまり頻繁ではカード自体もスロット自体も痛めることになることにはなりますので常用するわけにはいきません。それでもたまに変えてみるのは私もそうしていますから問題はそれほどありません。

RaspbianはPythonを使ったプログラミングがすぐに実行可能です。

モンスターは出てきませんがMinecraft Piエディションもすぐに試せます。

単純にインストールされているアプリケーションを一つずつ起動してみましょう。当然ながらLinuxですので、他のアプリケーションも無償で導入可能です。画像加工、動画再生、表計算、ワープロ、プレゼンテーション、音楽再生、mp3タグの設定、蔵書の管理などなど、WindowsにもMacにも勝てなくても負けないくらい優秀なアプリケーションが公開されています。

お子さん用には最適な理由の一つに、標準のWebブラウザはChromiumというGoogle Chromeのフリー版がインストールされていて、デフォルトの検索エンジンはDuckDuckGOと言います。これは利用者のプライバシーの保護と利用履歴等を記録保存しないうえ、ブラウザには広告をブロックする拡張アドオンが最初から提要されています。自由に使わせても怪しいサイトやオススメ出来ない情報にはアクセスできません。

これは親御さんにとってはとても安心なことだと思います。

別途ペアレンタルコントロールはありますが、標準で備わっているため教育用途に最適というわけです。

もちろん、大人が何かの仕組みを作るにも、サイズが小さい割に性能が高いシングルボードコンピュータとして、様々なことが可能です。ラズパイダでも音楽プレイヤー動画再生マシン金魚の餌やり機なんちゃって監視カメラスライドショー写真立てなどをご紹介しています。

本体はRaspberry Piであれば3B+でもRaspberry Pi Zero WでもRaspberry Pi 4Bでも可能です。(問題はサイズとスペックオーバーな点くらい)

最近ではRaspberry Pi 4Bとデスクトップ環境が熱いです。セカンドではなくサードマシン、単機能で使うマシンとしては充分な速度と安定性だと思っています。

先ずは基本のRaspbianをインストールと設定をして慣れてください。

以上、2020年初頭版のRaspbianのインストール方法でした。

はじめてにお手軽!セットなら互換性は心配要りません
基板だけなら周辺機器選びは慎重に