Raspberry Pi + CONTEC CPI-RASで、ネットワーク接続時はNTP、オフライン時はRTCを使う構成にした

Posted at 2026-03-22

Raspberry Pi に CONTEC CPI-RAS を接続して使っている環境で、時刻同期を次のようにしたかった。

ネットワークにつながっているときは NTP の時刻を使う
ネットワークにつながっていないときは RTC の時刻を使う
ネットワークにつながって正しい時刻が取れたら RTC も更新する

最終的には RTC + systemd-timesyncd + systemd service で整理した。

この記事では、CPI-RAS の RTC を Linux から使えるようにするところから、起動時の自動登録、NTP 同期後の RTC 更新、検証方法までまとめる。

環境

Raspberry Pi
Raspberry Pi OS
CONTEC CPI-RAS
RTC ドライバ: CPI-RAS_106
RTC は I2C バス上の 0x32 に見えている
カーネル側では rtc-rv8803 ドライバを利用

やりたいこと

今回やりたかったのは、次の動き。

起動時、RTC があれば RTC の時刻で立ち上がる
ネットワークにつながれば NTP で時刻を同期する
NTP で正しい時刻が取れたら RTC にも書き戻す

つまり、普段は NTP 優先、オフライン時は RTC が保険という構成。

まず確認したこと

最初は RTC が OS から見えていない状態だった。

ls -l /dev/rtc*
sudo hwclock -r
timedatectl

この状態で、

/dev/rtc* が無い
hwclock -r が失敗する
timedatectl の RTC time: が n/a

なら、まだ RTC は Linux に登録されていない。

I2C 上で RTC が見えているか確認する

まずは I2C バス上で RTC チップが見えているか確認する。

ls /sys/class/i2c-dev/
i2cdetect -y 1

今回の環境では、0x32 にデバイスが見えていた。

     0  1  2  3  4  5  6  7  8  9  a  b  c  d  e  f
00:                         -- -- -- -- -- -- -- --
10: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
20: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- 2c -- -- --
30: -- -- 32 -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
40: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
50: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
60: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
70: -- -- -- -- -- -- -- --

この時点ではまだ「I2C 上に何かいる」だけで、RTC として OS から使える状態ではない。

RTC ドライバを準備する

まずは配布物を Raspberry Pi 側へ転送して展開する。

scp <CPI-RAS_106.tgz> <user>@<host>:<path>

SSH でログインし、展開してインストールする。

tar xvfz CPI-RAS_106.tgz
cd ~/CPI-RAS_106/rtcDrv
sudo apt install raspberrypi-kernel-headers
sudo make drivers_install

ハマりどころ

最初、古い CPI-RAS_105 のドライバを使っていたところ、カーネルバージョンとモジュールの vermagic がずれていて Exec format error が出た。

そのため、今のカーネルに合った CPI-RAS_106 を使うのが重要だった。

確認コマンド:

uname -r
modinfo rtc-rv8803 | egrep 'filename|vermagic'

uname -r と vermagic が一致していない場合は、モジュール不整合を疑った方がよい。

RTC ドライバをロードする

まずはドライバをロードする。

sudo modprobe rtc-rv8803
lsmod | grep rtc_rv8803

ここで rtc_rv8803 が表示されれば、ドライバはロードできている。

RTC を Linux に登録する

ドライバがロードできる状態になったら、RTC を I2C デバイスとして登録する。

sudo sh -c 'echo rx8900 0x32 > /sys/bus/i2c/devices/i2c-1/new_device'

今回の環境では new_device のパスが

/sys/bus/i2c/devices/i2c-1/new_device

だった。
/sys/class/i2c-adapter/i2c-1/new_device ではなかった。

RTC が認識できたか確認する

登録後に以下を確認する。

ls -l /dev/rtc*
sudo hwclock -r
timedatectl
dmesg | tail -n 50

`/dev/rtc0` ができている

lrwxrwxrwx 1 root root      4 ... /dev/rtc -> rtc0
crw------- 1 root root 252, 0 ... /dev/rtc0

これは Linux が RTC デバイスとして認識した という意味。

`hwclock -r` で読める

sudo hwclock -r

2026-03-18 13:07:12.405441+09:00

これは RTC チップ内の時刻を読み出せている という意味。

`timedatectl` で `RTC time:` が出る

timedatectl

               Local time: Wed 2026-03-18 13:07:22 JST
           Universal time: Wed 2026-03-18 04:07:22 UTC
                 RTC time: Wed 2026-03-18 04:07:22
                Time zone: Asia/Tokyo (JST, +0900)
System clock synchronized: yes
              NTP service: active
          RTC in local TZ: no

RTC time: n/a ではなく値が表示されていれば、systemd からも RTC が見えている。

`dmesg` に `registered as rtc0` が出る

rtc-rv8803 1-0032: registered as rtc0
rtc-rv8803 1-0032: setting system clock to 2026-03-18T04:08:05 UTC
i2c i2c-1: new_device: Instantiated device rx8900 at 0x32

このログが出ていれば、

I2C バス 1
アドレス 0x32
rx8900 として登録
rtc0 として認識
その RTC の時刻でシステムクロックを初期化

という流れが成立している。

構成した内容

1. 起動時に RTC を自動登録する

RTC 登録スクリプト

sudo tee /usr/local/sbin/register-cpi-rtc.sh > /dev/null <<'EOF'
#!/bin/bash
set -e

BUS_PATH="/sys/bus/i2c/devices/i2c-1"
DEV_PATH="/sys/bus/i2c/devices/1-0032"

# 既に登録済みなら何もしない
if [ -e "$DEV_PATH" ]; then
  exit 0
fi

modprobe rtc-rv8803
echo rx8900 0x32 > "$BUS_PATH/new_device"
EOF

sudo chmod +x /usr/local/sbin/register-cpi-rtc.sh

systemd service

sudo tee /etc/systemd/system/register-cpi-rtc.service > /dev/null <<'EOF'
[Unit]
Description=Register CPI-RAS RTC on I2C bus
DefaultDependencies=no
After=systemd-modules-load.service
Before=sysinit.target

[Service]
Type=oneshot
ExecStart=/usr/local/sbin/register-cpi-rtc.sh
RemainAfterExit=yes

[Install]
WantedBy=sysinit.target
EOF

2. NTP 同期後に RTC を更新する

RTC 更新スクリプト

sudo tee /usr/local/sbin/update-cpi-rtc-from-ntp.sh > /dev/null <<'EOF'
#!/bin/bash
set -e

[ -e /dev/rtc0 ] || exit 0

for i in $(seq 1 60); do
  if [ "$(timedatectl show -p NTPSynchronized --value)" = "yes" ]; then
    hwclock --systohc --utc
    exit 0
  fi
  sleep 1
done

exit 0
EOF

sudo chmod +x /usr/local/sbin/update-cpi-rtc-from-ntp.sh

systemd service

sudo tee /etc/systemd/system/update-cpi-rtc-from-ntp.service > /dev/null <<'EOF'
[Unit]
Description=Update CPI-RAS RTC after NTP synchronization
After=network-online.target systemd-timesyncd.service register-cpi-rtc.service
Wants=network-online.target

[Service]
Type=oneshot
ExecStart=/usr/local/sbin/update-cpi-rtc-from-ntp.sh

[Install]
WantedBy=multi-user.target
EOF

3. service を有効化する

sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl enable register-cpi-rtc.service
sudo systemctl enable update-cpi-rtc-from-ntp.service
sudo timedatectl set-ntp true

動作確認

ls -l /dev/rtc*
sudo hwclock -r
timedatectl
systemctl status register-cpi-rtc.service
systemctl status update-cpi-rtc-from-ntp.service

ここで、

/dev/rtc0 がある
hwclock -r で読める
timedatectl に RTC time: が出る
2つの service が失敗していない

なら、土台は完成。

検証方法

検証は以下の 3 パターン。

RTC が使えているか
ネットワークなしで RTC 起動できるか
ネットワークありで NTP 優先になり、RTC へ書き戻されるか

検証1: RTC 単体で使えるか

まず NTP を無効化。

sudo timedatectl set-ntp false

RTC 時刻をわざと変更する。

sudo hwclock --set --date "2026-03-22 08:00:00"
sudo hwclock -r
timedatectl

再起動。

sudo reboot

起動後に確認。

timedatectl
sudo hwclock -r
date

成功条件

System clock synchronized: no
RTC time: が設定した時刻付近
date や Local time も RTC に近い時刻

検証2: ネットワークなし起動で RTC が使われるか

NTP を有効化。

sudo timedatectl set-ntp true

RTC に分かりやすい時刻を設定。

sudo hwclock --set --date "2026-03-22 09:30:00"
sudo hwclock -r

LAN を抜く、または Wi-Fi を切って再起動。

sudo reboot

起動後に確認。

timedatectl
sudo hwclock -r
date
ip a

成功条件

System clock synchronized: no
Local time が RTC に近い
hwclock -r と date がほぼ一致

検証3: ネットワークありで NTP が優先されるか

ネットワーク接続状態で、RTC にわざとズレた時刻を入れる。

sudo hwclock --set --date "2026-03-22 01:00:00"
sudo hwclock -r
timedatectl

再起動。

sudo reboot

起動後に 30〜60 秒待って確認。

timedatectl
timedatectl show -p NTPSynchronized --value
sudo hwclock -r
date
journalctl -u update-cpi-rtc-from-ntp.service -b --no-pager

成功条件

System clock synchronized: yes
NTPSynchronized=yes
date が正しい現在時刻
hwclock -r も正しい現在時刻に更新されている

まとめ

今回やったことを一言でいうと、

RTC を OS に認識させる
起動時に RTC を自動登録する
ネットワークがあれば NTP を使う
NTP 同期後に RTC に書き戻す

という構成にした、という話になる。

補足

今回は Raspberry Pi + CONTEC CPI-RAS 環境で、RTC の認識や NTP 同期後の RTC 更新までを明示的に制御したかったため、modprobe や new_device、systemd service を使って構成した。

ただ、もっとシンプルに済む可能性もありそう。

/boot/firmware/config.txt に以下を設定する方法。

dtoverlay=i2c-rtc,rx8900

この方法で、起動時の RTC 認識まで自動化できる可能性がある。
環境によっては、今回のように echo rx8900 0x32 > /sys/bus/i2c/devices/i2c-1/new_device を明示的に実行しなくても、これだけで動くかもしれない。

つまり今回の記事の内容は、

確実に動作を把握しながら組みたい場合
CPI-RAS 環境で挙動を明示的に制御したい場合
「ネットワーク時はNTP、オフライン時はRTC、復帰後はRTC更新」を自分で確実に担保したい場合

には有効だと思う。

一方で、最初からここまで手厚く組まなくても、まずは

dtoverlay=i2c-rtc,rx8900

これで認識するなら、余計なことしなくてもこれでいいのかも。
systemd-timesyncdが11分おきにRTCも更新するらしいので、これだけでよい説もある。実機検証して問題なさそうだったらこっちの方が、余計なことしなくてシンプルでいいかも。

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Raspberry Pi + CONTEC CPI-RASで、ネットワーク接続時はNTP、オフライン時はRTCを使う構成にした

環境

やりたいこと

まず確認したこと

I2C 上で RTC が見えているか確認する

RTC ドライバを準備する

ハマりどころ

RTC ドライバをロードする

RTC を Linux に登録する

RTC が認識できたか確認する

/dev/rtc0 ができている

hwclock -r で読める

timedatectl で RTC time: が出る

dmesg に registered as rtc0 が出る

構成した内容

1. 起動時に RTC を自動登録する

RTC 登録スクリプト

systemd service

2. NTP 同期後に RTC を更新する

RTC 更新スクリプト

systemd service

3. service を有効化する

動作確認

検証方法

検証1: RTC 単体で使えるか

成功条件

検証2: ネットワークなし起動で RTC が使われるか

成功条件

検証3: ネットワークありで NTP が優先されるか

成功条件

まとめ

補足

`/dev/rtc0` ができている

`hwclock -r` で読める

`timedatectl` で `RTC time:` が出る

`dmesg` に `registered as rtc0` が出る