2016年4月11日月曜日

据置きのルーター機器を介さずキャタピラ式模型を操作してみた

はじめに

本書の最終章において、Raspberry Piを搭載したキャタピラ式の模型を作成し、PCやスマートフォンから操作するという演習を行ないました。

その際、Raspberry Piとスマートフォンの間の通信は、下図のようにルーター機器(典型的にはWifiルーター)を介しました。

この方法では、Wifiルーターから離れた場所ではキャタピラ式模型を操作することはできません。キャタピラ式模型を家から持ち出して操作したい場合などです。

本ページでは、そのような場合の対処法を記します。いくつか方法はあるのですが、実現が簡単な方法を紹介します。

方法1~ポータブルWifiルーターを用いる

まず、最も簡単なのは、上図の「ルーター機器」を「ポータブルWifiルーター」にそのまま置き換えることです。これにより、「キャタピラ式模型」、「スマートフォン」、「ポータブルWifiルーター」の3点を持ち出せば、外出先でキャタピラ式模型の操作ができます。

ただし、多くの場合、これはdocomoなどの通信業者との契約が必要なので、既に「ポータブルWifiルーター」をお持ちの方向けの方法となるでしょう。

方法2~スマートフォンのテザリング機能を用いる

2つめの方法は、上図の「ルーター機器」の機能をスマートフォンに肩代わりさせる方法です。図で示すと下図のようになるでしょう。

図から分かるとおり、据置きのルーター機器が不要になり、構成がシンプルになるのがメリットです。ただし、スマートフォンの電池の消費が速くなるという欠点もあります。

Androidスマートフォンではこの機能は「Wi-Fiテザリング」や「ポータブルWi-Fiアクセスポイント」などと呼ばれます。iPhoneでは「インターネット共有機能」と呼ばれます。


この機能を用いるには、お持ちのスマートフォンに対して、下記の制限があります。
  • テザリング機能に対応した機種をもち、さらに対応した契約をしていること。なお、以下に各通信会社へのリンクを貼りますが、これらの契約についての質問には答えられませんのでご了承ください。
  • SIM契約のないiPadの場合、この機能は利用できません(私のiPad mini Wi-Fiでは利用できませんでした)
条件を満たしている場合、利用はそれほど難しくありません。Androidスマートフォンの場合の例を以下に示します。機種やOSのバージョンにより異なる可能性がありますのでご了承ください。

まず、Wi-Fiアクセスポイントの初期設定を行なう必要があります。
  • ネットワーク名(任意。下図ではspnetとしています)
  • パスワード(任意。8文字以上)
を入力して保存します。この設定は一度行なえば二度目は必要ありません。

設定が終わったら、右図のようにポータブルアクセスポイントを有効にします。やはり機種やOSのバージョンにより異なりますが、通知領域にポータブルアクセスポイントが有効であることを示すアイコンが現れるでしょう。

この状態で、Raspberry PiにてWifiの設定を行い、スマートフォンによるネットワークに接続します。その際、ネットワーク名は上で設定したものを選択し、パスワードも上で決めたパスワードを入力します。この操作は通常のルーターに接続する場合と同じです。

なお、キャタピラ式模型の操作が終わったら、「ポータブルアクセスポイントをOFFにする」ことを忘れないでください。OFFにしないとスマートフォンの電池の消費が速くなりますので、必要なときのみ有効にする、という使い方をします。


なお、iPhoneにおける設定はAppleによる「インターネット共有」の解説をご覧ください。私のSIM契約のないiPad miniでは、インターネット共有機能を利用できず、解説を作成できないためです。iPhoneによるインターネット共有でうまく動作した、という方はお知らせいただけると幸いです。

方法3~Raspberry Pi側にルーター機能を持たせる

最後の方法は、スマートフォンにではなくRaspberry Pi側にルーター機能を持たせるという方法です。

しかし、今回のようにキャタピラ式模型を動かすという目的では、この方法には以下の欠点があります。
  • 初期設定が複雑である
  • アクセスポイント化したRaspberry PiにスマートフォンをWifi接続すると、その間スマートフォンがインターネットに接続できなくなる
そのため、本ページではこの方法の解説は省略します。興味のある方は「Raspberry Pi hostapd」というキーワードでインターネットを検索すると、関連する情報が入手できるでしょう。

もしリクエストがあれば、その方法の解説も追加するかもしれません。

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