ポータブル Raspberry Pi セットアップの作成:ステップバイステップ ガイド

Raspberry Pi シングルボード コンピュータは、適切なパフォーマンスと低消費電力の組み合わせにより、あらゆる種類のポータブルなバッテリ駆動プロジェクトに最適です。このようなプロジェクトのアイデアがある場合、このガイドでは、適切な Pi モデルの選択から、ディスプレイ、バッテリー、入力デバイスの選択まで、知っておくべきことすべてを説明します。

目次

ポータブル プロジェクトに最適な Raspberry Pi を選択する

ポータブル Pi セットアップを構築する場合、消費電力はバッテリー寿命に直接影響するため、消費電力は不可欠です。現在の Raspberry Pi ラインナップの消費電力に関して予想される値は次のとおりです。

モデル 電源が必要です ベストユースケース Raspberry Pi Zero 2 W2.0Aライトコンピューティング/IoTRaspberry Pi 4 Model B3.0A汎用Raspberry Pi 55.0Aパフォーマンス集中型コンピューティング

ラズベリーパイ 5 は現在入手可能な最も強力なモデルです。残念ながら、他のモデルよりもはるかに多くの電力を消費するため、実行するには特別な電源が必要です。

Raspberry Pi をポータブルにすることを計画している場合は、Raspberry Pi 4 を使用することをお勧めします。 パフォーマンスと電力効率のバランスが優れているためです。クアッドコア プロセッサと有能な GPU により、Web ブラウジングからコーディングまであらゆる作業を適度な応答性で処理し、通常のモバイルバッテリーを使用して電力を供給することも可能です。

ただし、データ ロガーや単純なフィールド コンピューターを構築している場合は、 Pi Zero 2 W より適切な適合性が得られる可能性が高くなります。基本的なタスクに十分な処理能力を提供し、Wi-Fi、Bluetooth、および GPIO 接続を提供しながら、消費電力が大幅に削減されます。

ポータブル Pi に電力を供給する

すべての Raspberry Pi モデルは 5V (標準 USB 電圧) で動作しますが、必要な電流量 (アンペアで測定) は異なります。 Raspberry Pi の電源を入れるさまざまな方法を紹介しましたが、注意すべき点は次のとおりです。パワーバンクまたはバッテリーソリューションを選択するときは、製品の合計電力がワット単位で表示されるため、電圧と電流の両方を考慮する必要があります (電力 =電圧 × 電流)。たとえば、5A で 5V を必要とする Pi 5 には 25 ワットの電力が必要です。

ここでは、さまざまなニーズに適した 3 つの信頼性の高い電源ソリューションを紹介します。

ウェーブシェア UPS モジュール 3S

Waveshare 無停電電源モジュール 3S は、3 つの 18650 リチウム バッテリー (これらは別途購入する必要があります) を使用して、最大 5A で安定した 5V を供給します。これは、電力を大量に消費する Pi 5 にも最適です。

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特に気に入っているのは、バッテリーの電圧、電流、電力をリアルタイムで監視できる I2C インターフェイスで、消費電力を追跡する必要があるプロジェクトに非常に便利です。また、過充電、過放電、短絡による損傷を防ぐための包括的な保護回路も備えています。

PiSugar S プロ

洗練されたソリューションを求める Pi 4 または Pi Zero ユーザーにとって、PiSugar S Pro に勝るものはありません。この 5000 mAh バッテリー パックは、シングルボード コンピューターの Raspberry Pi ファミリ用に特別に設計されており、ボードの底部に直接取り付けられます。

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PiSugar S Pro は 3A で 5V を出力します。これは、Pi 4 以降の要求の少ないモデルに最適です。カスタム アクションをトリガーするために使用できるプログラム可能なボタンも含まれています。このモデルはソフトウェアを通じてバッテリー レベルの情報を提供しないことに注意してください。

標準的なモバイルバッテリー

Pi 4 またはそれよりも電力を多く必要としないモデルを実行している場合は、多くの標準的な USB パワーバンクで問題なく動作します。 LOVELEDI 15000mAh モバイルバッテリーなど、3A で 5V を出力できるものを探してください。これらは多くの場合、最も費用対効果の高いソリューションであり、他のデバイスにも役立つという利点があります。

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ただし、Power Delivery (PD) をサポートするパワーバンクに関する重要な警告があります。これらは 25W 以上 (技術的には Pi 5 に十分な量) を供給できますが、電圧を 5V 以上に高めることでこれを実現しており、Pi は正確に 5V で電力を供給する必要があるため、機能しません。

ポータブル Pi のセットアップ

電源の準備ができたら、Raspberry Pi に接続すると自動的に起動するはずです。ここからが興味深い部分です。それは、ポータブル Pi と対話する方法を理解することです。特定のニーズに応じて、いくつかのアプローチがあります。

ラップトップやポータブル ゲーム コンソールに似たものを作成することを目的としている場合は、ディスプレイと入力デバイスを Pi に直接接続するとよいでしょう。ディスプレイについては、Pi 自体から直接電力を供給し、セットアップを簡素化するため、公式 7 インチ Pi Touch Display が確実な選択肢となります。大型の場合は、ASUS ZenScreen 15.6 インチなどのバッテリー内蔵 USB モニターが、総電力要件を増加させないため、適切に動作します。

Pi タッチ ディスプレイ

ただし、SSH 経由で Pi にリモート接続する予定がある場合は、専用ディスプレイがまったく必要ない場合もあります。多くのタスク、特にデータ収集やサーバー管理には、SSH を介したコンソールのみのアクセスで完全に十分です。完全なグラフィカル デスクトップ環境が必要な場合は、リモート デスクトップ アクセス用に VNC または xrdp をセットアップできます。

インターネット アクセスの場合、スマートフォンを使用して作成されたモバイル ホットスポットに自動的に接続するように Raspberry Pi を構成し、Tailscale を使用して任意のデバイスから安全なリモート アクセスを有効にすることができます。そうすれば、モバイル SSH または VNC クライアントを使用してスマートフォンから Pi に接続することもできます。

独自のポータブル Raspberry Pi を構築するのに必要なのはこれだけです。もちろん、強力な Pi であっても、常にその仕事に最適なツールであるとは限りません。より多くの処理能力、より洗練されたエクスペリエンス、またはより便利なフォームファクターが必要な場合は、Linux を実行する専用ラップトップがより良い選択肢になる可能性があります。その選択に役立つ専用のガイドをご用意しています。

デビッド・モレロによるカバー画像。