ラズパイ4をUSBケーブルのみでiPadから操作できるようにしてみた

2022 8/07

2022年6月26日 2022年8月7日

ラズパイの特徴・利点の1つが、“サイズで小さいこと“です。小さいから、扱い易いし、様々な周辺機器と繋げていろんなことができます。

せっかく小さいので、いろんなところに持ち運んで、いつでも遊んだり勉強できるようにしたいところです。

でも、自分が家でラズパイを使う環境では、電源、モニタ、キーボード、ディスプレイ（＋WiFi環境）がないと使えないので、正直一定の場所でしか使うことができませんでした。

外出先でラズパイを動かしたい！という思いから、色々と調べた結果、ラズパイは、iPadとUSBケーブルで有線接続するだけで使うことができることがわかりましたので、今回は、その方法についてまとめたいと思います。

こうがくん

iPadにラズパイ繋げて、外出先でも遊べるようにするよー！

最終形態は、こんな感じです↓

ちなみに、本ブログでは、他にもラズパイでできることをまとめていますので、興味のある方は是非ご覧ください！

必要なもの

外出先でラズパイ4で遊ぶために準備するものは、以下の2点のみです。

iPad（今回使用するのはiPad Pro 11インチ）　※キーボードがあると作業はし易い
USB-Type C to USB-Type Cのケーブル

以降「USBケーブル」は、USB-Type C to USB-Type Cのケーブルのことを指します。

事前準備

USBケーブル接続のみで、iPadからラズパイを操作できるようにするためには、1本のUSBケーブルで、以下２点を実現させる必要があります。

iPadからラズパイに電源を供給する
iPadとラズパイをネットワークで接続できるようにする

実は、ラズパイの初期状態においても、ラズパイとiPadをUSBケーブルで接続すれば、電源を供給して起動することはできます。しかし、ネットワーク接続することはできません。そのため、ネットワーク接続できるようにするために、ラズパイ側、iPad側それぞれで少しだけやることがあります。

以降で、ラズパイ側、iPad側、それぞれのやることを説明します。

ラズパイ、iPadともにWi-Fiなどに繋がっていて同一ネットワーク内にいれば接続することは容易ですが、ここではiPadもラズパイもWi-Fiには繋がっていないものとしていますので、ご注意をください。

ラズパイ４でやること

ラズパイ４側でやることは、USBケーブルを、電源供給だけでなく、ネットワークのLANケーブルとして使用できるようにする、以下の２点です。

USBインターフェース設定
IPアドレス設定
VNC有効化

USBインターフェース設定

ここでは、以下の２つのファイルの設定変更をすることにより、USBインターフェースを、ネットワークの回線としても扱えるようにします。
・config.txt
・cmdline.txt

それぞれの編集方法をつぎにまとめます。

１．「config.txt」設定変更
①ターミナルを開いて「sudo vi /boot/config.txt」と入力し、config.txtを管理者権限で開く。

※本記事では、viエディタにてファイルを編集する流れで記載しています。

②カーソルを「#dtoverlay=gpio-ir-tx,gpio_pin=18」の下に移動し、キーボード上の” i ”ボタンを押下し、挿入モードにする。

※挿入モードになると、ターミナル下部に”– 挿入 –”と表示されます。

③「#dtoverlay=gpio-ir-tx,gpio_pin=18」の下に「dtoverlay=dwc2」を入力する。

④キーボード上の” ESC ”ボタンを押下してコマンドモードにし、その後「:wq!」を入力し、”Enter”を押下して編集を終了する。

※”ESC”ボタン押下後に「:wq!」を入力すると、ターミナル下部に入力内容が表示されます。

⑤「ls -ltr /boot/config.txt」を入力・実行し、config.txtファイルの更新日を見て、ファイルが更新されていることを確認する。

以上で「config.txt」の設定変更は完了です。
続いて、「cmdline.txt」の設定変更です。

２．「cmdline.txt」設定
①ターミナルを開いて「sudo vi /boot/cmdline.txt」と入力し、cmdline.txtを管理者権限で開く。

②カーソルを「rootwait」の右に移動し、キーボード上の” i ”ボタンを押下し、挿入モードにする。

③「rootwait」の下に「modules-load=dwc2,g_ether」を入力する。

④キーボード上の” ESC ”ボタンを押下してコマンドモードにし、その後「:wq!」を入力し、”Enter”を押下して編集を終了する。

⑤「ls -ltr /boot/cmdline.txt」を入力・実行し、cmdline.txtの更新日を見て、ファイルが更新されていることを確認する。

以上で「cmdline.txt」の設定変更も完了です。

このあと、設定変更の内容をラズパイに認識させるために、rebootします。
これで、USBインターフェース設定の一通りの作業は完了です。

なお、USBインターフェースの設定が完了できたかどうかは、reboot後にターミナルを開き、「ifconfig -a」と入力・実行した際に、下図のような”usb0”の項目が表示されることで確認できます。

もし表示されていなかったら、設定内容に誤りがあると思われるため、再度入力文字などを一通り確認してみてください。

IPアドレスの設定

USBインターフェースの設定作業にて、USBケーブルをネットワークのケーブルとしても使用できるようになりましたので、今度は、USBケーブルで通信する際のIPアドレスを、以下の４つステップで設定します。

①ラズパイのデスクトップ画面の右上のWiFiボタン部分を右クリックして、「Wireless & Wired Network Settings」を選択する。

②「Network Preferences」画面のConfigure部分で、”interface”の”usb0”を選択する。

③「Autoomatically configure empty options」のチェックを外し、IPアドレス等を、以下の通り設定し、”Apply”ボタンで適用する。

IPv4 Address: 172.16.1.2/30
IPv6 Address: （何も設定しない）
Router:（何も設定しない）
DNS Servers:（何も設定しない）
DNS Search:（何も設定しない）

以上でIPアドレスの設定は完了です。

VNC有効化

ラズパイをiPadに接続したあとは、iPadからはVNCと呼ばれるサービス（アプリ）を使用して操作します。VNCの設定は以下の２つステップで設定します。

①「Raspberry Piの設定」を開く。
②「インターフェイス」タブを選択し、”VNC：”部分の右のボタンを右側に移動させることで有効化する。

※なお、iPadからコマンドラインの操作をしたい場合は、”SSH：”も有効化しておきます。

これでラズパイ側の設定は終わりです。
終わったら、この後iPadと接続するので、shutdownしておきましょう。

iPadでやること

iPad側では、事前にラズパイ４とVNC接続して画面操作できる「VNC Viewer – Remote Desktop」というアプリをインストールしておきます。

App Store

‎RealVNC Viewer: Remote Desktop ‎RealVNC® Viewer from RealVNC® gives you instant remote access to your Mac, Windows and Linux computers from anywhere in the world. You can view your computer's...

他には、SSH接続してiPadからラズパイをターミナル（コマンドライン）で操作する方法もあります。コマンドラインでラズパイを操作したい方は、「Termius」というアプリをインストール、使用すれば、以降の接続構成を構築したのち、コマンドラインでラズパイを操作できるようになります。

App Store

‎Termius: Terminal & SSH client ‎Termius is an SSH client and terminal how it should be. Connect with one tap from any mobile and desktop device—no re-entering IP addresses, ports, and passwor...