初心者必見！ラズベリーパイ【Raspberry Pi】とは何かを徹底解説

累計販売数が4,600万台を超え世界的なヒット商品であるラズベリーパイ（通称：ラズパイ）。この小さなコンピュータは驚くべき性能を持ち、幅広い用途に活用されています。しかし、日本での知名度は低く、ラズベリーパイといえば食べ物を想像する人がほとんどでしょう。

僕はラズベリーパイでさまざまな電子工作の作品を作ってきました。仕事でもラズパイを導入して、業務の効率化に役立てています。

この記事を読めば、ラズベリーパイがヒット商品になった理由がわかるはずです。さらに、あなた自身もラズベリーパイの魅力に惹かれ、その可能性を広げるためのアイデアを見つけることができるかもしれません。ぜひ最後まで読み進めて、ラズベリーパイの世界に飛び込んでみてください。

以下の動画ではラズベリーパイでできることが簡潔にまとめられています。

ラズベリーパイの特徴

ラズベリーパイはすごく簡単に言うと、基板むき出しの超小型コンピューターです。ディスプレイやテレビと接続することで、パソコンとして利用できます。

ラズベリーパイはシングルボードコンピューター

ラズベリーパイはシングルボードコンピューターと呼ばれる製品の一種です。シングルボードコンピューターとはCPUや端子などの部品を1枚の基板（シングルボード）に搭載したものです。普通のパソコンのようにOS（オペレーティングシステム）が起動し、インターネットの利用や文書作成などができます。

基板上に配置された多数の端子に周辺機器をつないで使用します。

ラズベリーパイには40ピンの端子があります。この端子を使えばLEDやセンサー、モーターなどのさまざまな電子部品を接続して制御することが可能です。

ラズベリーパイの重量は47g

代表的なモデルであるRaspberr Pi 4の重さはわずか47gです。

ラズベリーパイは軽量かつ小型なので設置の自由度が高く、壁に設置して運用することもできます。

上記の写真ではラズベリーパイを「インターフォン自動応対ロボット」として活用しています。動作内容は以下の通りです。

ラズベリーパイで「お留守番ロボット」を作ってみた。

ピンポンの音に反応して、自動で応対してくれます。子どもが喜んで、ピンポン押しまくってる😅 pic.twitter.com/MioxyfGGn7

— そぞら@Raspberry Pi 電子工作 (@sozoraemon) June 11, 2022

ラズベリーパイを使えば、音声合成やセンサーといった難しそうな技術でも、おもちゃを作るような感覚で気軽に楽しめます。

低価格

ラズベリーパイは英国のラズベリーパイ財団により、教育目的で開発されました。2012年の発売以来、さまざまなモデルが登場しています。数千円～１万円前後で購入可能です。

	参考価格	特徴	詳細
Raspberry Pi Zero 2W	3,113円	フリスクサイズ ピンヘッダー別売り	詳細を見る
Raspberry Pi 3 A+	4,785円	Zeroと4の中間の サイズと性能	詳細を見る
Raspberry Pi 4	1GB：7,370円 2GB：9,130円 4GB：10,890円 8GB：14,410円	定番商品	詳細を見る
Raspberry Pi 5	4GB：11,770円 8GB：15,290円	最新モデル 高スペック	詳細を見る
Raspberry Pi 400	14,124円	キーボード一体型	詳細を見る

ラズベリーパイ財団は組織の特性上、国や企業から出資や寄付を受けています。さらに部品を格安で調達できるため、低価格が実現しています。

ラズパイは非営利活動に賛同して、特価で各パーツメーカーが出荷しているし、生産管理をRSがやっていてボード製造費に余分なコスト乗っていないから、あの価格が出来ている。なんなら出資や寄付すら受けてる。

ボート売上で事業を回す仕組みじゃないから出来る話、Arduinoとかも同じビジネスモデル。

— きんのじ (@v9938) June 28, 2022

ラズパイが安い理由は以下の動画で詳しく解説されています。

動画でスイッチサイエンスの社長、金本さんが話された内容を以下にまとめています。

低価格だから「コンピュータの中身」に手を出せる

ラズベリーパイは低価格なので、故障を気にせず攻めた使い方ができます。例えば一般的なパソコンではためらってしまうような「設定ファイル」の変更も気軽にできます。設定ファイルはOS（オペレーティングシステム）の設定などの情報が格納されたファイルです。

ラズベリーパイは最悪起動しなくなってもSDカードを初期化すれば、またゼロから始められます。

一般的なパソコンを毎日使用していても、設定ファイルの存在を意識する機会は少ないです。自分の手で設定ファイルを変更するという体験を通して、コンピュータが動く仕組みへの理解が深まります。

生産国はイギリス・日本・中国

ラズベリーパイの製造はelement14やソニーが請け負っており、イギリスや日本、中国などの工場で生産されています。イギリスのソニーにおけるラズベリーパイの製造工程は、以下の動画でご覧いただけます。

日本ではソニーの工場で生産されていることが有名です。

名前の由来がロマンティック

ラズベリーパイのラズベリーは果物のラズベリーです。かつてのコンピューターは果物の名前を付けるのが一般的でした。ラズベリーパイは、あえて昔のコンピュータを連想させる名前が付けられています。そして、パイはプログラミング言語Pythonのパイです。

昔のコンピューターを連想させる名前が付けられた理由は、開発の背景と密接な関係があります。

教育目的で開発

ラズベリーパイはコンピューター教育で利用するために開発されました。

ラズベリーパイ財団の創業者Eben Upton氏の熱い想いにより、ラズベリーパイは誕生しました。

すぐにプログラミングが始められる

一般的なパソコンではプログラミングができる環境を整えるのが大変です。しかしラズベリーパイはプログラミングを始めるための準備が不要です。あらかじめインストールされたThonnyというソフトを開けば、すぐにプログラムを作成して実行できます。

ラズベリーパイで使えるプログラミング言語は以下の通りです。

CPUのメーカーはARM

ラズベリーパイはARM社のCPUが採用されています。ARMはスマートフォンやタブレットなどに使われているCPUです。ARMは以下の特徴があります。

上記の特徴はまさにラズベリーパイの特徴そのものといえます。

消費電力が少ない

ラズベリーパイは電力消費量が少ないため、サーバーなどの用途で連続稼働させるのに適しています。各モデルの消費電力は以下の通りです。

	消費電力
Raspberry Pi 4	3.00W
Raspberry Pi Zero 2W	1.75W
Raspberry Pi Zero WH	0.75W

一般的なデスクトップパソコンの消費電力は50〜150W（データ引用元：イーデス）。プログラムを常時動かすような用途であっても、消費電力が1/10以下のラズパイを使用すれば大幅な節電効果が見込めます。

教育、産業、ホビーで活躍

ラズベリーパイはさまざまな場面で活躍しています。教育分野でも用いられており、工業高校や大学の授業でラズパイが登場するそうです。産業分野では、工場の自動化などに使われているほか、回転すしチェーンの「くら寿司」で活用されていることが有名です。

くら寿司の座席案内システムにラズベリーパイ使われてるンゴ pic.twitter.com/fbtxbi67ij

— たっくん.mp3 (@takkun_mp3) November 2, 2020

ホビー分野においても、ラズパイは電子工作愛好家から絶大な支持を受けています。インターネット上にもさまざまな作例が公開されており、見てるだけで楽しくなります。

上記の作例は物体が近づいたことを検知して自動でふたが開くゴミ箱です。超音波距離センサーで上方向の距離を測定。センサーから30cm以内にゴミが接近すると、サーボモーターが回転してふたを開ける仕組みです。

モデルの選択肢が豊富

ラズベリーパイはさまざまな種類があります。大きく分けると、基盤むき出しのシングルボードコンピューター型とキーボードに基盤が内蔵されているキーボード一体型に分類されます。キーボード一体型はRaspberry Pi 400の一種類です。

シングルボードコンピューター型は基板サイズにより、Zero、Model A、Model Bに分類されます。

豊富なラインアップの中から、使うシーンや予算に合わせて最適なモデルが選べます。主要なモデルのスペックを以下にまとめました。

	Pi Zero WH	Pi Zero 2W	Pi 3 Model A+	Pi 4 Model B	Pi 5	Pi 400
詳細	詳細を見る	詳細を見る	詳細を見る	詳細を見る	詳細を見る	詳細を見る
CPU	1GHz	1GHz	1.4GHz	1.5GHz	2.4GHz	1.8GHz
メモリ	512MB	512MB	512MB	1GB/2GB/4GB/8GB	4GB/8GB	4GB
有線LAN	ー	－	－	〇	〇	〇
無線LAN	〇	〇	〇	〇	〇	〇
Bluetooth	〇	〇	〇	〇	〇	〇
サイズ	65×30mm	65×30mm	65×56mm	85×56mm	85×56mm	286×122ｍｍ
参考価格 (スイッチサイエンス)	2,992円	3,113円	4,785円	1GB：7,370円 2GB：9,130円 4GB：10,890円 8GB：14,410円	4GB：11,770円 8GB：15,290円	14,124円

microSDカードがストレージ

ラズベリーパイには内部ストレージがありません。市販のmicroSDカードをストレージとして使用します。

コンピューターを動かすためのベースとなるOS（Operating System）も、microSDカードにインストールします。このため、ラズベリーパイを使用する前にはOSをmicroSDカードにインストールする作業が必要です。

OSを自分でインストールする

ラズベリーパイは市販のmicroSDカードにOS（Operating System）をインストールして使用します。Raspberry Pi OSというLinuxベースのOSを使うのが一般的です。

Raspberry Pi OSはラズベリーパイ公式OSとして無料で提供されています。Windows OSに近い感覚で操作できるので、初心者でも扱いやすいOSです。

ラズベリーパイの仕組みがわかればコンピューターが理解できる

OSを自分で用意することは「教育用のコンピューター」として大きな意味があります。OSはコンピューターを動かすための根幹となるソフトウェアだからです。普通のパソコンは手元に届けばすぐに起動できる便利さの反面、OSの存在すら意識することはないでしょう。ラズパイは起動するまでの設定作業の中にも多くの学びがあります。

コネクターが豊富

代表的なモデルであるRaspberry Pi 4のコネクターを以下にまとめました。

小さな基盤の周囲にギッシリと並んだコネクター。これらがラズパイ活用の幅をグンと広げています。

専用のカメラモジュールを接続すれば、監視カメラやAIカメラとして利用できます。

ラズベリーパイでできることを以下にまとめました。

電子工作に便利なGPIOピン

電子工作とはLEDやモーター、センサーなどの電子パーツを組み合わせて独自の作品を作ることです。

例えば、人感センサーが反応したときにモーターを動かして照明のスイッチを付けるといった作品が作れます。

ラズベリーパイにはGPIOピンと呼ばれる40本のピンが付いています。

GPIOピンに電子パーツを接続すると、プログラミングで操作できるようになります。

人感センサーは近くに人がいるかどうかを検知できます。人がいるといきにはセンサーからの信号がオンになり、人がいなくなると信号はオフになります。この信号をラズパイで読み取り、信号がオンのときに実行させたい動作をプログラミングするイメージです。

GOIOピンに接続できる電子パーツを以下にまとめました。

Wi-Fiが使える

ラズベリーパイはほとんどのモデルでWi-Fi（無線LAN）が使えます。インターネットに接続できるだけでなく、Wi-Fiを利用した便利な使い方ができます。それは、VNC（Virtual Network Computing）という仕組みを利用して、ラズパイを別のパソコンから遠隔操作する使い方です。

VNCを利用するメリットは、ディスプレイやキーボードなどを接続しなくてもラズパイを操作できることです。Wi-Fiが繋がる場所であれば、別の部屋にあるラズパイを遠隔操作できます。

Bluetoothが使える

ラズベリーパイではほとんどのモデルでBluetoothが扱えます。キーボードなどのBluetooth対応製品が使えるだけでなく、Bluetoothを利用した電子工作が楽しめます。

例えば、ゲーム機「Switch」のコントローラー「Joy-Con」はBluetooth通信を利用しています。ラズベリーパイとペアリングすれば、ボタンを押したときの信号を読み取れます。

ボタンの信号を受信したときにモーターを動かすプログラムを組めば、ラジコンも作れます。

動いた！

ラズパイを使って、小学校教材の「モーターカー」をラジコンにしてみた。前後にしか動かないけど、子どもが夢中になって遊んでる。 pic.twitter.com/fXhaDjqUMN

— そぞら@Raspberry Pi 電子工作 (@sozoraemon) July 18, 2022

ラズベリーパイは電子パーツショップやAmazonで購入できる

ラズベリーパイは一般的な家電量販店では取り扱っていません。東京の秋葉原のような電気街にある電子パーツショップまたはAmazonで販売されています。近くに電子パーツショップがないという方は通販の利用がおすすめです。通販でラズベリーパイが購入できるショップを以下にまとめました。

ショップ名	詳細	ネコポス	宅配便	送料無料金額	支払方法
秋月電子通商	ショップページを見る	ー	佐川急便：500円 ヤマト運輸：600円	11,000円以上	クレカ 代引き 振込
KSY	ショップページを見る	ー	550円	11,000円以上	クレカ 代引き 振込
スイッチサイエンス	ショップページを見る	200円	650円	小型 3,000円以上 宅配便 8,000円以上	クレカ 代引き 振込、PayPal
共立エレショップ	ショップページを見る	280円	550円（本州/四国/九州） 1,080円（北海道/沖縄	7,500円以上	クレカ 代引き 振込
千石電商	ショップページを見る	350円	660円	10,000円以上	クレカ 代引き 振込、コンビニ
マルツ	ショップページを見る	385円	550円	3,300円以上	クレカ 代引き、振込 コンビニ、ペイジー
Amazon	ショップページを見る	－	350円	2,000円以上	クレカ 振込 代引き コンビニ等

ラズベリーパイの取り扱いショップや購入方法について、以下の記事で詳しく解説しています。
≫【ラズベリーパイ通販】おすすめショップ９選と価格比較｜購入方法完全ガイド

関連製品が豊富

世界的に人気のラズベリーパイ。さまざまなメーカーがラズベリーパイと組み合わせて使える製品を販売しています。これらを活用することで、ラズパイの楽しさが一層際立ちます。

	特徴	参考価格	詳細
RasPad3	ラズベリーパイをタブレットとして使えるキット	23,998円	詳細を見る
ElectroCookie	スタイリッシュなデザインのケース	4,890円	詳細を見る
Pironman	カスタマイズ性の高いラズパイケース	9,980円	詳細を見る
Big Hexapod	遠隔操作可能。 多機能なクモ型ロボット	18,980円	詳細を見る
Raphael Kit	電子工作を始めるのに必要なパーツがすべて入っているキット	6,880円	詳細を見る

上記の商品はどれもマニュアルやサポートが充実しており、初心者でも扱いやすいキットです。すべてAmazonで購入できます。

ラズベリーパイのデメリット

残念ながらラズパイは万能なマシンではありません。ここからはラズパイのデメリットについて解説します。

ラズベリーパイの性能は値段相応

ラズベリーパイはほとんどのモデルが数千円～１万円前後で購入できます。高性能・低価格で有名なラズパイ。しかし、実際に使ってみると、上位モデルであるRaspberry Pi 4でもパワー不足を感じることがあります。主要モデルの起動時間をまとめました。

モデル名	参考価格	起動時間
Raspberry Pi Zero WH	2,728円	２分２９秒
Raspberry Pi 4 4GB	10,450円	５０秒
Raspberry Pi 400	13,200円	３８秒

ラズベリーパイは普通のパソコンとほぼ同じことができます。とはいえ、さまざまな作業をラズパイ1台でこなすのはスペック的に厳しいです。僕はプログラミングや電子工作など、ラズパイならではの使い方を推奨します。

壊れやすい

ラズベリーパイは安価で手軽に導入できる反面、普通のパソコンよりも壊れやすいです。取り扱いには注意が必要です。

ラズパイ起動しない。なんかエラー吐いてるよ(泣)#RaspberryPi pic.twitter.com/P4QceOys30

— Xian DIY (@sabasabasabaniu) March 30, 2022

故障の主な原因はmicroSDカード

ラズベリーパイはmicroSDカードをストレージとして利用しています。

この場合、microSDカードを初期化するか新品にすれば再度使用できますが、データーは復元できません。microSDカードの故障トラブルを回避するために以下の対策が必要です。

故障リスク軽減のためにケースを利用

とはいえ、基盤むき出しのまま使用すれば、思いがけずに破損させるリスクがあります。また、金属接触や静電気によるショートも故障原因のひとつです。これらのリスクを回避するため、別売りのケースに入れて使用することをおすすめします。

ラズベリーパイ用のケースはさまざまなメーカーから発売されており、デザインも豊富です。お気に入りのケースをゲットすれば、ラズパイ生活が一層楽しくなることでしょう。

以下のような個性的なデザインのケースもあり、選ぶ楽しさを提供してくれます。

周辺機器の選定が面倒

ラズベリーパイは基板だけで販売されています。単品で購入しても起動すらできません。ラズベリーパイを起動するために最低限必要な周辺機器を以下にまとめました。

ラズベリーパイとディスプレイを接続するためのHDMIケーブルは、種類が多くて特に間違えやすいです。

ラズパイはアイディアを形にできるコンピューター

ラズベリーパイで使用できる部品は非常に多く、作例もネット上に多数存在します。それらをパズルのように組み合わせて、さらに独自性の高い作品を作ることも可能です。

IoTブームの今、「時代にマッチした趣味」として、ラズベリーパイの扉を開いてみませんか？

当ブログでは、ラズベリーパイ電子工作の始め方を体系的に解説しています。ラズパイを実際に使ってみたい方はぜひご覧ください。