Raspberry Pi(ラズベリーパイ)とは?手軽にIoTが始められるマイクロコンピュータ

Raspberry Pi(ラズベリーパイ)とは?手軽にIoTが始められるマイクロコンピュータ
ラズベリーパイと聞いて、みなさんは何を思い浮かべますか?

一昔前までは、この言葉を聞くとラズベリーを使った洋菓子一択でしたが、近年“ラズベリーパイ(Raspberry Pi)”という小さなコンピュータが、プログラミング学習の優れた教材であると注目を集めています。今回は、後者のラズベリーパイについてご紹介します!

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ラズベリーパイとは?

ラズベリーパイは、1枚のプリント基板の上に、最低限のCPUや入出力インターフェース、コネクタを付けただけの小型コンピュータ(写真1参照)で、2012年2月29日にイギリスの「ラズベリーパイ財団」によって発売されました。日本ではラズパイの愛称で親しまれています。


Raspberry Pi (ラズパイ)

写真1(Raspberry Pi(ラズパイ))


見た目は小さいですがれっきとしたコンピュータで、様々なインターフェースに接続することでネットを見たり、音楽を聴いたりすることができます


冷蔵庫や自動車など、モノに対し各種センサーを取り付けてその状態をコントロールしようというIoT(Internet of Things)の考え方が広まるのに比例してラズベリーパイは注目されるようになりましたが、実は学校で基本的なコンピュータの教育を促進するために生み出されました


現在では8,000円~14,000円ほどの価格帯になっていますが、発売されてから現在までに累計4,500万台が販売されています。

ラズベリーパイで学べること

ラズベリーパイはコンピュータで、外部機器に接続することで様々なことができます。そしてその開発は基本的に、以下のものを用いて行います。


①RaspbianというOSをインストールしたmicroSD

②キーボード、マウス

③ディスプレイとディスプレイ用ケーブル

④USB電源アダプタとマイクロUSBケーブル

①のOSというのはコンピュータを動かすのに必要なシステムのことで、例えばAndroidのスマホを動かすのにAndroid、iPhoneを動かすのにiOSが用いられています。Raspbianというのはラズベリーパイを動かすのに必要なシステムのことで(Raspbian以外でも可能なものはありますが、Raspbianが推奨されています)、ネット上で無償ダウンロードすることができます


では、実際にどうやって作っていくのでしょう?


ラズベリーパイ開発入門として、「LEDライトを一定時間点灯させる」というテーマがよく取り上げられますが、その流れは、


①ラズベリーパイとLEDライトを接続する 

②プログラミングでLEDの点灯時間を制御する 


というように開発していきます。
つまり、ラズベリーパイを用いた開発を通して以下のスキルを身に付けることができます。


・何をどう作るのか考える、発想力、想像力

・パーツの組立やコンピュータの仕組みといった電子工学

・プログラミング技術

ラズベリーパイを使って製作された作品紹介!

ラズベリーパイは、その汎用性から初級者から上級者まで多くの作品例があり、SNSでも紹介されています。そこで、その数ある作品の中から一部ご紹介します。

デジタルフォトフレーム

複数の写真を一定時間間隔で表示するデジタルフォトフレームも、モニターに接続することで割と簡単に作成することができます。

ラジオ

FMラジオやインターネットラジオを、接続したアンテナやネット回線によって電波を受信し、音声をスピーカーに繋げることで出力することが可能です。繋げるインターフェースが増える分、少し複雑になります。

ラジコン

リモコンからの赤外線を受信し、モーターとタイヤを制御するプログラミングを組んで作成します。

R2-D2

スターウォーズに登場するロボットですが、ラズパイを用いてこんなものまで作れてしまうようです。

ラズベリーパイによりIoT開発も可能

IoT(Internet of Things)」は「モノのインターネット」と訳され、身の回りのあらゆるモノがインターネットにつながる」ことを指しています。現在、冷蔵庫や洗濯機、電子レンジなどさまざまな家電がIoT家電として増えていっています。

従来では、インターネットを介して「端末の表示を切り替える」「通知を音や振動で知らせる」「一定の条件の下で出力や入力を制限する」といった処理を行うことは、とてもハードルが高いとされていました。

しかしラズベリーパイの登場により、ハードルの高い処理も簡単に実現可能になり、さらには個人でも手軽に行えるようになりました。

夏休みの自由工作キットとして利用もされ、自作でIoT製品を作ることも可能になりましたので、IoT開発で身近な家電だけではないあらゆるモノがインターネットにつながる日も近いかも知れませんね。

ラズベリーパイ(Raspberry Pi)が学べるスクールを探す!

プログラミングを学べる教室でラズペリーパイについても学べる教室があります。

コエテコでは約12,000以上の教室をご紹介していますので、お住まいの近くにある教室も探すことができます。

無料の体験教室のお申し込みも可能です。
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Raspberry Pi(ラズベリーパイ)とはまとめ

ラズベリーパイは多くのこと、とりわけプログラミングを学ぶ上で非常に優れた教材です。

学習用キットやスマートロボットカーが作れるキットなども販売されていますので、是非一度体験してみてはいかがでしょうか?

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  • 質問 良質な子ども向けプログラミングスクールを選ぶには、どのような点に注意すればよいですか?

    答え 良質な教室を見抜く際のポイントは、①教室のカリキュラムの質 ②先生に「遊びを学びへ導く力量」があるか ③保護者の方の納得感 の3つです。カリキュラムの質を見抜くのは難しいですが、教室全体を見渡して「ただ遊んでいるだけに見える」「子どもが夢中で取り組んでいない」と感じたのなら、注意が必要です。たとえば同じゲーム作りのカリキュラムでも、サンプルゲームで遊んで終わらせるか、その子の興味をじょうずに「乱数」や「関数」といった学びに結びつけられるのかは、先生の能力次第。体験教室で少しでもプラスの雰囲気を感じたなら、よりくわしい話を聞くなどして、保護者の方の納得感を大切にしてください。

  • 質問 子ども向けプログラミングスクールにはどのような種類がありますか?

    答え 大きく分けて、①ロボット系 ②ビジュアルプログラミング系 ③クリエイター系 ④パソコン教室系 の4種類があります。ロボット系は、大会出場をめざす教室が多く、お子さまのモチベーションを保ちやすいメリットがあります。一方教材費が高額で、入会費だけで数万円になることも。ビジュアルプログラミング系は、小さなお子さまでもゲーム感覚で学べますが、初級以降のカリキュラムが用意されていない教室も。クリエイター系はカリキュラムの自由度が高いぶん、お子さまの得意をのびのびと伸ばしたいご家庭におすすめです。パソコン教室系は、4種の中でも料金が安いのが特徴です。それぞれにメリットとデメリットがあると理解しましょう。

  • 質問 子ども向けプログラミングスクールはなぜこんなに高いのですか?

    答え たとえば英会話やそろばん教室は、先生1人にたいして数十名の生徒がつくのが一般的な光景です。この場合運営側は、先生の人件費を大人数の生徒からの月謝で相殺できるため、運営コストを安く抑えられ、月謝も安く設定できます。しかしプログラミング教室は、お子さま一人ひとりの感性を発揮させてクリエイティビティを磨くことを目的とし、また進みの早い子と遅い子の差も出やすいため、少なくとも4人の生徒にたいして1人の先生が必要です。そのため運営コストが高く、受講費も高額になりやすいです。「所詮子どもの習いごと。受講費は安く抑えたい」という方は、教材レンタルのある教室でお子さまの反応を見てみるのもよいでしょう。

  • 質問 子ども向けのプログラミング教材で、代表的なものは?

    答え プログラミング教室で採用されている割合がもっとも高いのは、「Scratch(スクラッチ)」をはじめとするビジュアルプログラミング教材です。コーディング不要、かつブロック遊び感覚でプログラミングの概念を理解できるため、いわゆる「お勉強的」な雰囲気が好きではないお子さまでも、ゲーム感覚で自然にスキルを身につけられます。Scratchでは、世界中のユーザーが作った作品を遊んだり、お子さま自ら作った作品を世界に公開したりすることも可能です。ロボット系の教材に比べて、購入費用(導入費用)が安いことも特徴です。

  • 質問 ロボット教材でプログラミングを学ぶメリットとデメリットは?

    答え ロボット教材でプログラミングを学ぶメリットは3つあります。1つ目は、大会やコンテストの開催が多く、お子さまが努力してレベルを上げる必要があるために、スキルが習熟しやすいこと。2つ目は、自分で組み立てたロボットをプログラミングして動かすため、お子さまが夢中になりやすいこと。3つ目は、数学や物理学といった理系の知識が自然と身につくことです。とくに3つ目は、低年齢のうちに身につけると中学・高校の勉強で役立つ、と評価する保護者の方が多いようです。

  • 質問 ビジュアルプログラミング(Scratchなど)でプログラミングを学ぶメリットとデメリットは?

    答え メリットは、全体を通してビジュアルプログラミングを採用する教室の割合が多いためロケーションを選びやすいこと、ロボットよりも教材費が安いため、入会金をはじめとする受講費を安価に抑えられること、またコーディングの必要がないため、小さなお子さまでもゲーム感覚でプログラミングの概念を身につけられることです。デメリットは、見方によってはお子さまが「遊んでいるだけ」に見えるため、保護者の方がメリットを感じにくいこと。また、初心者向けのカリキュラムを主軸とする教室が多いため、もしお子さまがのめり込んで「もう一歩先を学びたい」と思ったときに、中級・上級の内容を学べないこと(教室を変える必要があること)です。

  • 質問 オンラインと対面授業、どっちを選ぶと良いですか?

    答え ご家庭の状況やお子さまのタイプによって異なります。オンライン授業に向いているのは、有名教室のレッスンを受けたいけれどそもそも教室が近くにない……という地方在住の方や、すでに複数の習いごとをしており特定の曜日に通うのが難しい方、大勢の中では気後れしやすいお子さまなど。対面授業が向いているのは、学校以外の居場所がほしい/作ってあげたい方や、お子さまの積極性を伸ばしたい方、周囲の子と切磋琢磨しながらスキルを伸ばしてほしい方などです。また、送迎の有無も重要なポイント。保護者の方が送迎に疲弊して退会するケースは少なくないようです。「無理なく送迎できるかどうか」も、判断基準にするとよいでしょう。

  • 質問 子どものうちからプログラミングを学ばせるメリットは?

    答え プログラミング教育はまだ歴史が浅く、実際にプログラミングを学んだ子が将来どうなったかのデータはほぼないため、あくまでも推測にはなりますが、プログラミング力は算数や数学の成績と相関すると考えられています。そのため、年長〜小学1年生ごろに良いプログラミング教室に出会い、その後数年にわたって通い続けることができれば、理系科目の成績が伸びるのと同時に、「物ごとを数値で考える力」に長けた、AI時代に活躍できる人材になれる可能性があります。