はじめに

所用で常時特定URLのサイト画面を表示するキオスク端末を作りたくなり、余っていたRaspberry Piの中から Raspberry Pi 3 Model B を引っ張り出してきて初期セットアップした備忘録です。

本記事は2017/03/04記載時点の情報です。

本手順で使用するもの

Raspberry Pi 3 Model B 本体
- RSコンポーネンツで3月末までセールやってる 2017/03/04現在
- 本手順は、昔大量に購入した際の余りの1台を使用
microSDカード
- Raspberry Pi 3の Raspbian Jessie with PIXEL インストール用
- 本手順は、Transcend microSD Card 64GB Class10 TS64GUSDU1E を使用
- 8GB程度以上のサイズが望ましい
HDMIディスプレイ
- Raspberry Pi 3画面表示用
- 本手順は、plus one HDMI（LCD-10000VH3）を使用
USB電源
- Raspberry Pi 3起動用
- 本手順は、 Aukey PA-U32 を使用
USBキーボード
- Raspberry Pi 3操作用
- 本手順は Lenovo ThinkPad Trackpoint Keyboard を使用
- マウスも一体化されていて超便利
macOS搭載マシン
- OSイメージセットアップおよびRaspberry Pi 3リモート操作用
- 本手順は、MacBook 12 Early 2016を使用
- SDカードリーダーはALMIGHTY DOCK C1を使用

Raspbian Jessie with PIXEL の入手

インストールするOSイメージを入手しないとはじまらないのでOSイメージを入手する

公式サイトのダウンロードページへ移動
Raspbian Jessie with PIXEL の現時点の最新バージョン March 2017 を確認
- ついでに SHA-1 のハッシュ値が b4c0dedd56c2cfb7913322cadb9ba81e19b6daee である事を確認（ダウンロード後のファイルが壊れていないか確認する際に使います）
ZIP圧縮されたOSイメージのダウンロード
- Download ZIP の場合
- Download Torrent の場合
  - ZIPファイルを BiTtorrent のネットワークを使ってダウンロード出来ます
  - ZIPファイルを直接ダウンロードするよりも、こちらの方が平均的に速いです
  - Download Torrent を押下して 2017-03-02-raspbian-jessie.zip.torrent ファイルを入手
  - BiTtorrent クライアントは何でも良いですが、自分は Transmission を利用
  - Transmission がインストール済みなら、ダウンロードした .torrent ファイルをダブルクリックすれば Downloads フォルダへダウンロードが始まります
  - 20分程度でダウンロード完了
ダウンロードしたZIP圧縮されたOSイメージファイルの確認
- ここからはターミナル操作によるコマンド入力
  - 本手順は、iTerm2を使用
- ダウンロードファイルを確認
コマンド
```
% cd ~/Downloads
% ls -lth
total 3075960
-rw-r--r--@ 1 ysaotome  staff   1.5G  3  4 16:10 2017-03-02-raspbian-jessie.zip
-rw-r--r--@ 1 ysaotome  staff    30K  3  4 14:40 2017-03-02-raspbian-jessie.zip.torrent
```
- ダウンロードしたZIPファイルのハッシュ値を確認
コマンド
```
% openssl sha1 2017-03-02-raspbian-jessie.zip
SHA1(2017-03-02-raspbian-jessie.zip)= b4c0dedd56c2cfb7913322cadb9ba81e19b6daee
```
- ダウンロード画面で確認した SHA-1 のハッシュ値 b4c0dedd56c2cfb7913322cadb9ba81e19b6daee と上記出力が同じならダウンロードが正常に完了

zipファイルの解凍

unzip コマンドでZIPファイルを解凍してOSイメージを入手

コマンド

% unzip 2017-03-02-raspbian-jessie.zip
Archive:  2017-03-02-raspbian-jessie.zip
  inflating: 2017-03-02-raspbian-jessie.img
% ls -lth
total 11657080
-rw-r--r--@ 1 ysaotome  staff   1.5G  3  4 16:10 2017-03-02-raspbian-jessie.zip
-rw-r--r--@ 1 ysaotome  staff    30K  3  4 14:40 2017-03-02-raspbian-jessie.zip.torrent
-rw-r--r--@ 1 ysaotome  staff   4.1G  3  4 01:24 2017-03-02-raspbian-jessie.img

ZIPファイルを解凍してOSイメージ 2017-03-02-raspbian-jessie.img を入手

Raspbian Jessie with PIXEL のインストール(microSDカードへのOSイメージ書き込み)

microSDカード接続後にパスが分かる様に接続前の状態を記録

ls コマンドでディバイスの状態を確認

コマンド

% ls -lt /dev/rdisk*
crw-r-----  1 root  operator    1,   0  2 19 22:08 /dev/rdisk0
crw-r-----  1 root  operator    1,   1  2 19 22:08 /dev/rdisk0s1
crw-r-----  1 root  operator    1,   3  2 19 22:08 /dev/rdisk0s2
crw-r-----  1 root  operator    1,   2  2 19 22:08 /dev/rdisk0s3
crw-r-----  1 root  operator    1,   4  2 19 22:08 /dev/rdisk1

microSDカードをmacOSへ接続

microSDカード接続後のディバイスの状態を確認

ls コマンドでディバイスの状態を確認

コマンド

% ls -lt /dev/rdisk*
crw-r-----  1 root  operator    1,   5  3  4 17:59 /dev/rdisk2
crw-r-----  1 root  operator    1,   7  3  4 17:59 /dev/rdisk2s1
crw-r-----  1 root  operator    1,   6  3  4 17:59 /dev/rdisk2s2
crw-r-----  1 root  operator    1,   0  2 19 22:08 /dev/rdisk0
crw-r-----  1 root  operator    1,   1  2 19 22:08 /dev/rdisk0s1
crw-r-----  1 root  operator    1,   3  2 19 22:08 /dev/rdisk0s2
crw-r-----  1 root  operator    1,   2  2 19 22:08 /dev/rdisk0s3
crw-r-----  1 root  operator    1,   4  2 19 22:08 /dev/rdisk1

microSDカード接続前後の状態確認から /dev/rdisk2 が増えている事を確認（これが接続したmicroSDカードのディバイス名）
もしくは diskutil list コマンドで確認しても良い

コマンド

/dev/disk0 (internal):
   #:                       TYPE NAME                    SIZE       IDENTIFIER
   0:      GUID_partition_scheme                         251.0 GB   disk0
   1:                        EFI EFI                     314.6 MB   disk0s1
   2:          Apple_CoreStorage Mac                     250.0 GB   disk0s2
   3:                 Apple_Boot Recovery HD             650.0 MB   disk0s3

/dev/disk1 (internal, virtual):
   #:                       TYPE NAME                    SIZE       IDENTIFIER
   0:                            Mac                    +249.7 GB   disk1
                                 Logical Volume on disk0s2
                                 AAAAAAA-AAAA-AAAA-AAAA-AAAAAAAAAAAA
                                 Unlocked Encrypted

/dev/disk2 (external, physical):
   #:                       TYPE NAME                    SIZE       IDENTIFIER
   0:     FDisk_partition_scheme                        *64.2 GB    disk2
   1:             Windows_FAT_32 boot                    66.1 MB    disk2s1
   2:                      Linux                         64.2 GB    disk2s2

microSDカードのフォーマット

diskutil eraseDisk コマンドでmicroSDカードをフォーマット

コマンド

% sudo diskutil eraseDisk FAT32 RASPBIAN MBRFormat /dev/rdisk2
Started erase on disk2
Unmounting disk
Creating the partition map
Waiting for partitions to activate
Formatting disk2s1 as MS-DOS (FAT32) with name RASPBIAN

512 bytes per physical sector
/dev/rdisk2s1: 125403200 sectors in 1959425 FAT32 clusters (32768 bytes/cluster)
bps=512 spc=64 res=32 nft=2 mid=0xf8 spt=32 hds=255 hid=2 drv=0x80 bsec=125433854 bspf=15309 rdcl=2 infs=1 bkbs=6
Mounting disk
Finished erase on disk2
```
* diskutil list コマンドでフォーマット後の状態を確認

```zsh:コマンド
% diskutil list
/dev/disk2 (external, physical):
   #:                       TYPE NAME                    SIZE       IDENTIFIER
   0:     FDisk_partition_scheme                        *64.2 GB    disk2
   1:                 DOS_FAT_32 RASPBIAN                64.2 GB    disk2s1
```

micorSDカードのアンマウント
- diskutil unmountDisk コマンドでmicroSDカードをアンマウント
コマンド
```
% sudo diskutil unmountDisk /dev/rdisk2
Unmount of all volumes on disk2 was successful
```
microSDカードへOSイメージの書き込み
- dd コマンドを使ってmicroSDカードへOSイメージを書き込む
コマンド
```
% sudo time dd bs=1m if=2017-03-02-raspbian-jessie.img of=/dev/rdisk2
load: 2.23  cmd: dd 73453 uninterruptible 0.01u 3.93s
4190+0 records in
4190+0 records out
4393533440 bytes transferred in 216.803254 secs (20265071 bytes/sec)
  217.24 real         0.01 user         4.56 sys
```
- dd コマンド実行中に Ctrl + Shift + t を押下する事で進捗を確認出来ます
コマンド
```
3843031040 bytes transferred in 189.724750 secs (20255823 bytes/sec)
```
- time コマンドを入れる事でOSイメージ書き込みかかった時間を計っています
  - 217.24 real なので、217.24秒＝約3.6分で書き込みました
micorSDカードのアンマウント
- diskutil unmountDisk コマンドでmicroSDカードをアンマウント
コマンド
```
% sudo diskutil unmountDisk /dev/rdisk2
Unmount of all volumes on disk2 was successful
```

Raspberry Pi 3 Model B を Raspbian Jessie with PIXEL で起動

Raspbian Jessie with PIXEL のOSイメージ書き込み済みmicroSDカードを Raspberry Pi 3 Model B のmicroSDカードスロットに差してUSB電源を接続(この時点で起動が始まる)
自動的に初期化が実行される
自動ログインしてGUIが表示されれば起動完了

初期設定

ネットワークへ接続
- 有線LANへ接続する場合は、LANケーブルへ接続すればDHCPでアドレスを取得します
- 無線LANへ接続する場合は、GUI右上のメニューからWiFiアクセスポイントを見つけて接続すればDHCPでアドレスを取得します
  - 注意）オンボードチップでは2.4GHz帯のアクセスポイントのみ利用可能

sshサーバの起動

GUI左上のメニューから Terminal アイコンをクリックして起動
Terminal上で service コマンドを使ってsshサーバを起動する

コマンド

pi@raspberrypi: $ sudo service ssh start
pi@raspberrypi: $ sudo service ssh status     
● ssh.service - OpenBSD Secure Shell server
   Loaded: loaded (/lib/systemd/system/ssh.service; disabled)
   Active: active (running) since Sat 2017-03-04 09:57:35 UTC; 14min ago

Main PID: 1398 (sshd)
CGroup: /system.slice/ssh.service
└─1398 /usr/sbin/sshd -D

Mar 04 09:57:35 raspberrypi systemd[1]: Started OpenBSD Secure Shell server.
Mar 04 09:57:35 raspberrypi sshd[1398]: Server listening on 0.0.0.0 port 22.
Mar 04 09:57:35 raspberrypi sshd[1398]: Server listening on :: port 22.
```

SSHサーバのfingerprint(フィンガープリント)を確認
- Terminal上でsshサーバのフィンガープリントを確認
コマンド
```
pi@raspberrypi: $ awk '{print $2}' /etc/ssh/ssh_host_ecdsa_key.pub | base64 -d | sha256sum -b | awk '{print $1}' | xxd -r -p | base64
Kc9SJO0eId9JITuoIul4hY1iCZCL3XXXXXXXXXXXXXX
```
- SSH接続時に接続先が合っているか確認出来る
- 出力されたフィンガープリント Kc9SJO0eId9JITuoIul4hY1iCZCL3XXXXXXXXXXXXXX を覚えておく
- 参考：SHA256 ssh fingerprint given by the client but only md5 fingerprint known for server

Raspberry Pi 3 Model B へ割り当てられたIPアドレスを確認

Terminal上で ifconfig コマンドを使ってインターフェースのIPアドレスを確認

有線LAN接続の場合

コマンド

pi@raspberrypi: $ ifconfig eth0
eth0      Link encap:Ethernet  HWaddr b8:27:eb:aa:bb:cc
          inet addr:10.10.10.10  Bcast:10.10.10.255  Mask:255.255.255.0
          inet6 addr: fe80::9858:d9ee:6ccf:cccc/64 Scope:Link
          UP BROADCAST RUNNING MULTICAST  MTU:1500  Metric:1
          RX packets:3654 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
          TX packets:1433 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
          collisions:0 txqueuelen:1000
          RX bytes:432665 (422.5 KiB)  TX bytes:198914 (194.2 KiB)

無線LAN接続の場合

コマンド

pi@raspberrypi: $ ifconfig wlan0
wlan0     Link encap:Ethernet  HWaddr b8:27:eb:aa:bb:cc
          inet addr:10.10.10.11  Bcast:10.10.10.255  Mask:255.255.255.0
          inet6 addr: fe80::a77c:c3a7:a4bb:bbbb/64 Scope:Link
          UP BROADCAST RUNNING MULTICAST  MTU:1500  Metric:1
          RX packets:7101 errors:0 dropped:2585 overruns:0 frame:0
          TX packets:1516 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
          collisions:0 txqueuelen:1000
          RX bytes:3552642 (3.3 MiB)  TX bytes:160748 (156.9 KiB)

macOSからsshを経由して Raspberry Pi 3 Model B へ接続

macOS のターミナル上で ssh コマンドを使って接続する

コマンド

tachikoma% ssh -p 22 pi@10.10.10.10
The authenticity of host '10.10.10.10 (10.10.10.10)' can't be established.
ECDSA key fingerprint is SHA256:Kc9SJO0eId9JITuoIul4hY1iCZCL3XXXXXXXXXXXXXX.
Are you sure you want to continue connecting (yes/no)? yes
Warning: Permanently added '10.10.10.10' (ECDSA) to the list of known hosts.
pi@10.10.10.10's password:

The programs included with the Debian GNU/Linux system are free software;
the exact distribution terms for each program are described in the

individual files in /usr/share/doc/*/copyright.

Debian GNU/Linux comes with ABSOLUTELY NO WARRANTY, to the extent

permitted by applicable law.
Last login: Fri Mar 3 16:24:38 2017

SSH is enabled and the default password for the 'pi' user has not been changed.
This is a security risk - please login as the 'pi' user and type 'passwd' to set a new password.

pi@raspberrypi:~ $
```
* 接続コマンドは `ssh -p 22 pi@[確認した有線LANもしくは無線LANに割り当てられたIPアドレス]`
    * 上記では `10.10.10.10` としている
* 最初の接続なので、フィンガープリントの確認がある確認出来たら `yes` を押下
* ユーザー pi のパスワードデフォルト値は `raspberry`

まとめ

以上でセットアップ完了。
Raspberry Pi を久しぶりにセットアップしようとしたら、 Raspbian Jessie with PIXEL なるものがリリースされていたので備忘録として手順を確認しながらセットアップしてみました。

ご存じの通り、この状態だとパスワードがデフォルト値のままだったり、そもそもユーザー名が推測しやすい状況なので、新しくユーザーを作成しsshkey認証へ変更を行い、デフォルトユーザーの pi はログイン出来なくすると良いんじゃないでしょうか。

自分はここから、フルスクリーンでブラウザ表示し、タブで複数URL先を表示したものをラウンドロビンで表示するキオスク端末的なモノを作ろうと思います。