【初心者必見】ラズベリーパイ（Raspberry Pi）できること！活用事例8選　面白い使い方を紹介

累計販売数が4,600万台を超え、世界的に人気のラズベリーパイ。しかし日本での認知度はまだまだ低く、知っている人は一部の愛好家に限られています。実は、教育や趣味だけでなく、ビジネスでも活用できるラズパイの魅力は計り知れません。

この記事では、私が実際にラズベリーパイを使ってきた体験をもとに、おすすめの活用事例を8つ紹介します。

この記事を最後まで読むと、あなたもラズベリーパイの活用アイデアがイメージできるはずです。ぜひ最後まで読み進めて、ラズパイの面白さに魅了されてください。

ラズベリーパイの基礎知識

ラズベリーパイは、スマートフォンなどと同じ種類のCPUが載った小型のシングルボードコンピューターです。シングルボードコンピューターは、コンピュータを構成する部品を1枚の基板（ボード）に集約した製品のことです。

ラズベリーパイの特徴

ラズベリーパイと一般的なパソコンの違いについて解説します。

1.小型、軽量である

代表的なモデルであるRaspberry Pi 4の大きさはクレジットカードと同等の56mm×85mmです。重さはわずか47g。この小ささを生かして場所を問わずに稼働させることができます。以下の写真のように、壁に貼り付けて使用することも可能です。

あらかじめラズベリーパイで電子パーツを動かすプログラムを組んでおくと、電源が入ったときに自動でプログラムを実行する設定ができたり、Wi-Fi経由の操作でプログラムを実行できたりします。

2.高性能なのに低価格

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。「子ども達に思う存分プログラミングを楽しんでほしい」という願いで作られているため、高性能・低価格が実現しています。

主なモデルの性能と価格を以下の表にまとめました。

スクロールできます

	Pi Zero WH	Pi Zero 2W	Pi 3 Model A+	Pi 4 Model B	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
CPU	1GHz	1GHz	1.4GHz	1.5GHz	1.8GHz
メモリ	512MB	512MB	512MB	2GB/4GB/8GB	4GB
有線LAN	ー	－	－	〇	〇
無線LAN	〇	〇	〇	〇	〇
Bluetooth	〇	〇	〇	〇	〇
サイズ	65×30mm	65×30mm	65×56mm	85×56mm	286×122ｍｍ
参考価格 (スイッチサイエンス)	2,838円	2,948円	4,180円	2GB：8,250円 4GB：9,900円 8GB：13,200円	13,200円

以下の写真は代表的なモデルであるRaspberry Pi 4 Model Bの外観です。

SoC	Broadcom BCM2711
CPU	Cortex-A72 (ARM v8) 64-bit SoC @ 1.5GHz × 4（4コア）
GPU	500MHz（2コア）
メモリ	2GB、4GB、8GB LPDDR4-3200 SDRAM
有線LAN	1000 Base-T
無線LAN	IEEE 802.11b/g/n/ac  2.4/5GHz
Bluetooth	Bluetooth 5.0 （Bluetooth Low Energy対応）
最大消費電力	6.25W
大きさ	85 × 56 × 18ｍｍ
重量	47g
参考価格 （スイッチサイエンス）	2GB：8,360円 4GB：9,702円 8GB：13,090円

動作周波数1.5GHzのCPUを搭載したシリーズ最高スペックのRaspberry Pi 4。メモリは2GB、4GB、8GBの中から選択可能です。本体にはカメラコネクタやGPIOピン（汎用入出力端子）などさまざまなインターフェースが装備されています。ここに外部機器を接続して機能を大きく拡張することが可能です。

3.GPIOピンが付いている

ラズベリーパイの最も特徴的な部分であるGPIOピンについて解説します。

GPIOは「General Purpose Input/Output」の略で「信号の入力」と「信号の出力」が可能です。ここにLEDやセンサー等の電子パーツを接続すると、プログラミングで制御できるようになります。

各ピンの配列は以下の通りです。

GPIOピンとパーツの接続には以下の写真のように、ジャンパワイヤと呼ばれる線を使います。

上記の写真ではラズベリーパイにサーボモーターを接続しています。

4.OSを自分でインストールする

ラズベリーパイにはOSが入っていません。自分でmicroSDカードにOSをインストールします。OSはラズベリーパイ公式ページから無料でダウンロード可能です。

ラズベリーパイで使うOSは複数から選択可能ですが、Windowsを使うことはできません。LinuxベースのRaspberry Pi OSを使うのが一般的です。

「Raspberry Pi OS」にはExcelのようなオフィスアプリやブラウザが入っており、Windowsに近い感覚で操作できます。日本語表示にも対応していますので直感的な操作が可能です。

ラズベリーパイでできること【活用事例】

Twitterで「ラズパイを何に使っているのか」というアンケートを取ってみました。

電子工作と回答した方が58.2％で1位でした。電子工作を簡単に説明すると、プログラミングで電子部品を操作することです。

この記事では電子工作関連の活用事例をメインに紹介します。

プログラミング学習

ラズベリーパイはプログラミング学習に最適です。人気のプログラミング言語Pythonが初めからインストールされているからです。ラズパイなら初心者にとってハードルが高い環境構築（PCをプロプラミングができる状態にすること）が不要です。

ラズベリーパイにはあらかじめThonnyという開発環境（エディター）が用意されています。ここにPythonプログラムを書いて実行します。

Thonnyはシンプルな画面構成で初心者にも使いやすいエディターです。

プログラミングで「ごみ出し通知アプリ」が作れる

Pythonを使えばLINEへメッセージを送信することができます。この機能を使って毎朝6時に今日は何のごみの日かを通知するアプリを作りました。

例えば「資源古紙、ペットボトル」の日であれば、以下のような通知が届きます。

スイッチ操作によりプログラムを起動する

GPIOピンに以下のようなスイッチ（タクトスイッチ）を接続すると、スイッチの状態をラズパイから読み取ることができます。

スイッチを利用すると、あらかじめ組んでおいたプログラムを実行できます。

スイッチを押したときにLINE通知させる

スイッチが押されたときに定型文をLINE通知するプログラムを組んでおけば、子供でも操作できる連絡用スイッチが作れます。

センサーの活用

ラズベリーパイにセンサーを接続すると数値をモニタリングできるだけでなく、数値の高低を判断してモーターなどを動かすことができます。

僕が今まで使ってきた中で、おすすめのセンサーをまとめました。

本記事では超音波距離センサーについて解説します。

超音波距離センサーは、超音波が反射する時間を利用して非接触で距離を測定することができるセンサーで、物体～センサーまでの距離を測定することができます。
写真に写っているセンサーHC-SR04の測定範囲は2～400cmです。

超音波距離センサーと透過型ディスプレイを使って、前方の物体との距離を「スカウター風に」表示する作品を作ってみました。

サーボモーターを制御する

サーボモーターは所定の角度まで回転できるモーターです。角度はプログラミングにより指定します。

ラズベリーパイのGPIOピンに接続後、プログラムを実行してモーターを動かします。

サーボモーターでスイッチを操作する

サーボモーターでお風呂の「お湯はりボタン」を押してみました。サーボモーターは両面テープで取り付けています。

スマートフォンなどから遠隔操作することも可能です。

スマートロック

サーボモーターの活用幅は広いです。スマートロックも作れます。

灰色のパーツは3Dプリンターで作成しました。

自動開閉ゴミ箱

サーボモーターと距離センサーを組み合わせて、人が近づいたときに自動でゴミ箱のふたが開くようにできます。

距離センサーの値が閾値より小さくなったらサーボモーターを動かすというプログラムを組んでいます。

マイクを追加して音声で操作

音声認識でサーボモーターを動かすこともできます。

音声を入力するためのマイクは下記のものを使用しています。小型で使いやすいです。

湿度計(アナログメータ)

サーボモーターの活用方法は物を動かすことだけではありません。メーターなどの表示器として利用可能です。

カメラの活用

ラズベリーパイでは２種類のカメラが利用可能です。

カメラモジュールは専用のケーブル（リボンケーブル）で接続するタイプのカメラで、Raspberry Pi公式カメラなどがあり、いろいろなメーカーから発売されています。また、一般的なUSB接続のカメラも利用することができます。

カメラを使った活用事例を紹介します。

監視カメラ

ラズベリーパイはほとんどのモデルでWi-Fiが使えるため、無線で監視カメラシステムの構築ができます。

防犯用だけでなく、子供やペットの見守りカメラとしても利用可能です。

不審者通知システム

カメラと電子工作を組み合わせると、より高度なシステムが作れます。例えば、センサーが反応したときにカメラを撮影するというプログラムを組めば、不審者通知システムとして利用可能です。

顔認識

プログラミング言語Pythonを使えば、顔認識などのAIカメラも手軽に作れます。PythonはAIが得意分野だからです。例えば、カメラ映像の中から人の顔を探して赤い四角で囲むといったことも、プログラムをコピペするだけで実装できます。

ラズベリーパイの魅力は拡張性の高さです。例えば、顔を認識したときにLEDを光らせたり、画像を撮影してメール通知することもできます。

QRコード読み取り

カメラを使ってQRコードを読み取ることもできます。QRコードにはテキストデータを入れることができるので、特定のデータだったらモーターを動かすなど、プログラムを自由に組めます。

デジタルサイネージとして活用

ディスプレイなどを活用して、さまざまな情報を発信するための仕組みをデジタルサイネージをいいます。デジタルサイネージは広告をはじめ、ニュースや気象情報などを提供する手段として有効です。

ラズベリーパイはデジタルサイネージの制御に適しています。理由は以下の通りです。

デジタルサイネージの活用事例を紹介します。

液晶ディスプレイを使う

ラズベリーパイはHDMIが使えるので、液晶ディスプレイと簡単に接続できます。回転ずしチェーンの「くら寿司」でラズパイが使われていることが有名です。

Azicoreさんという方のサイネージ作品が素晴らしいので紹介します。お子様のために「アナログ時計の読み方」を練習するためのサイネージを作った事例です。

HTMLやCSSを使って作成したウェブページを、ブラウザで表示させています。

ラズベリーパイはディスプレイの背面に貼り付けて使用しているそうです。

電光掲示板を使う

新幹線などで見かける電光掲示板はラズベリーパイでも制御できます。ラズベリーパイはインターネットに接続できるため、プログラミングで天気予報を取得して表示可能です。

上記の電光掲示板は縦横に組み合わせて、1枚の掲示板として利用できます。つまりパネルを複数購入すれば、大型の電光掲示板が作成可能です。

電子ペーパーを使う

電子ペーパーは液晶やLEDと違い、表示している間は電力を消費しません。電子ペーパーの仕組みはAmazonの電子書籍端末であるKindle Paperwhiteで利用されています。

上記の電子ペーパー情報スタンドはねとらぼさんに取り上げていただきました。

電子ペーパーは以下の特徴があります。

AIを組み込む

話題の文章生成AIであるChatGPT。このChatGPTは、APIが提供されており、ラズパイを用いたプログラミングにより、自動制御も容易に実現可能です。ChatGPT APIを駆使すれば、ラズパイのようなコンパクトなデバイスにAIを搭載することができます。

ロボットを作る

今回紹介してきた「できること」を複数組み合わせることで、ロボットのような高度な作品が作れます。

以下の写真はクモのような歩き方が特徴的な６足歩行ロボットです。中央に搭載されたラズベリーパイで動きをコントロールします。それぞれの足にサーボモーターが3つずつ配置されており、関節の役割を果たしているため、リアルな動きが再現できます。

上記のロボットで使用している電子パーツは以下の通りです。

ロボットをゼロから作るのは難しいです。上記のようなキットを活用すれば、初心者でも手軽にロボット制作を楽しめます。

ラズベリーパイで使えるキット

初心者の方は自分の興味のあるキットを購入するのがおすすめです。楽しみながらラズパイや電子部品の扱いに慣れることができるからです。

ラズベリーパイを組み合わせて使用するためのキットは多数販売されています。

スクロールできます

	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
Pironman	「ゲーミングPC風」デザインのラズパイケース	9,800円	詳細を見る
Big Hexapod	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。

電子工作は難しくありません

電子パーツをラズベリーパイに接続して制御することを電子工作と呼びます。「電気のことはよくわからない」と思う方も多いかもしれませんが、初めてみるとすぐに慣れます。

最初はLEDを光らせるなど簡単な工作から始めるのが一般的です。たとえ単純な動作であっても、思い通りに動かせた時の達成感はやみつきになることでしょう。

「はんだ付け」ができなくても電子工作はできる

上記ような電子パーツを組み合わせて、回路を作っていきます。ブレッドボードを使うと、ジャンパワイヤーの両端の「ピン」を、ブレッドボートの穴に差すだけで部品間を電気的に接続することができます。接続を間違えたとしても、何度でもやり直しができるので、初心者でも安心して工作を楽しむことができます。

ラズベリーパイの学習方法

この他にもラズベリーパイでできることは、紹介しきれないくらいあります。もっと作例が知りたいという方はRaspberryPi -Qiitaをご覧ください。

ラズベリーパイを始めてみたいけど、どうやって使い方を学んだらいいのかわからないという方のために学習方法を紹介します。

ラズベリーパイをYouTubeで学ぶ

完全初心者がラズパイがどんなものかを理解するにはYouTubeが最適です。音声と映像によりできることをイメージしやすいからです。

ブログでラズベリーパイを学ぶ

ラズベリーパイの情報をブログで調べるという学習方法もあります。

メリットは無料であることと、公開しているプログラムをすぐにコピーアンドペーストできることです。デメリットは情報が不足している場合が多いことです。なぜなら個人が趣味の範囲で発信しているケースが多いためです。

ラズベリーパイを本で学ぶ

本は有料ですが情報の量が多くて信頼性も高いというメリットがあります。本の中で出てくるプログラムは出版社のサイトからダウンロード可能というものが多いです。

まとめ

ラズベリーパイは、本体、周辺機器、電子部品を揃えると1万円前後の初期投資が必要となります。しかし、趣味にもスキルアップにも役立つ素晴らしいアイテムです。