ラズパイ用4G通信モジュール4GPiでネット接続するまでの流れ


# 概要
ラズベリーパイにラズパイ用4G通信モジュール4GPiを取付けて、携帯電話回線経由でネット接続する一連の流れを説明します。
# 必要なもの
・ラズパイ
・ラズパイ用4G通信モジュール「[**4GPi**](https://mechatrax.com/products/4gpi/#relation)」 
・ACアダプター（12V/2A）
・microSDカード
・カードリーダー
・USB-UART 変換ケーブル
・標準サイズのSIMカード

# [前準備]
①六角スペーサとナットをラズパイに取り付けます。
![Spacer.jpg](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/2636124/08ca6a38-0329-d634-4008-8ce18900d1d0.jpeg)
②ラズパイの上に4GPiをマウントし、六角スペーサをねじ止めします。
![Mount.jpg](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/2636124/c83ef2c5-f7f9-a1e3-8083-4cd4ec0697ec.jpeg)
③4GPiとラズパイをUSB接続します。
![USBケーブル.jpg](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/2636124/08912f2e-a8dd-893c-5c47-fc8347c67bca.jpeg)
④アンテナを取り付けます。
※アンテナ間の最適な角度は約90度です。
![Antena.jpg](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/2636124/c7252a24-7621-1e91-a0ff-572655512b97.jpeg)
⑤SIMソケットのOpen方向にスライドさせます。
![PXL_20220425_014337546.png](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/2636124/36ae6c18-d50a-f51b-98e5-f4561ba24b2a.png)
⑥内側のツメを通すように上からSIMカードを挿入します。
![PXL_20220422_071930167.jpg](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/2636124/b201468a-1232-0819-86a0-cac40f78b6cf.jpeg)
⑦閉じてLock方向へスライドします。
![PXL_20220422_071951682.MP.jpg](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/2636124/94fbb14c-adbf-9587-4087-411016a58a98.jpeg)

# [手順1]OSをSDカードに書き込む
microSDカードの書き込み方はこちらの記事を参考にしてください。
書き込み後、SDカードをラズパイに差し込みます。

https://qiita.com/kiyonaga/items/73fa842ddcde0e028294

# [手順2]ラズパイとPCを接続する
### PC側の設定
他の方法もありますが、今回はUARTで接続します。
①USB-UART 変換ケーブルと接続します。
②デバイスマネージャを開きポート(COMとLPT)に、USB-UART 変換ケーブルが認識されていることを確認します。
※必要に応じてUSB-UART 変換ケーブルのドライバーを更新してください
![DeviceManager.png](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/2636124/d453688e-d759-ee26-4d58-bc3e2d222fd7.png)


### ラズパイ側の設定
①下記のようにUSB-UART 変換ケーブルと接続します。
・USB-UART 変換ケーブルのGNDとラズパイのGNDに接続(6番ピン、黒線)
・USB-UART 変換ケーブルのRXとラズパイのTX(GPIO14)に接続(8番ピン、黄線)
・USB-UART 変換ケーブルのTXとラズパイのRX(GPIO15)に接続(10番ピン、橙線)
![PowerOff.JPG](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/2636124/6d49af11-d2be-dfe1-dd4e-f6cc237288ee.jpeg)
※ラズパイに4GPiを接続したときのピンアサイン下記から確認できます。
https://mechatrax.com/faq-contact/#faq-rp7

# [手順3]ラズパイを立ち上げる
①ACアダプタと変換ハーネスを接続しコンセントに挿入します。
![電源.jpg](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/2636124/357669dc-c48b-be8b-98b3-cb80d231bb4e.jpeg)
②変換ハーネス経由で4GPiに接続し電源を投入します。電源が投入されると4GPiのLEDが点灯します。
※4GPiからピンヘッダ経由でラズパイに電源供給されるので、ラズパイへの直接給電は不要です。
![EX.jpg](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/2636124/d8b60736-d9a8-ec2c-ccf2-3e697d69f81f.jpeg)

# [手順4] ラズパイにログインする
今回は「Tera Term」を使用します。※Tera Termのダウンロードは[こちら](https://forest.watch.impress.co.jp/library/software/utf8teraterm/)
①Tera Term起動後、「シリアル」を選択します。
![接続.png](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/2636124/528528a2-fc01-c00b-8342-792eb9fca346.png)
②「ポート」がUSB-UART 変換ケーブルに対応するポートであることを確認して「OK」を選択します。
③「設定」タブから「シリアルポート」を選択します。
![シリアルポート.png](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/2636124/ff3a4140-e3a9-b8da-c0c0-4b7b4f6ca469.png)
④「スピード」の値を「115200」に変更して「現在の接続を再設定」を選択します。
![シリアルポート設定.png](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/2636124/3deb5ecc-3b11-f1d5-783d-c09298654dca.png)
⑤キーボードの「Enter」でログイン画面が表示されます。
![ログイン.png](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/2636124/b4651164-2686-1aca-2c79-f0631720ea7c.png)
※4GPi用のOSイメージは標準Raspberry Pi OSと**初期パスワードが異なります**。（詳細は[こちら](https://github.com/m-honda/4gpi/tree/main/os#%E5%88%9D%E6%9C%9F%E3%83%AD%E3%82%B0%E3%82%A4%E3%83%B3%E6%83%85%E5%A0%B1%E3%82%AB%E3%83%BC%E3%83%89)）

# [手順5]ラズパイを4G回線でインターネットに接続
ログイン後、下記コマンドでインターネットに接続されます。
```console
$ sudo nmcli con add type gsm ifname "*" con-name 「接続名」 apn 「ＡＰＮ」 user 「ユーザー」 password 「パスワード」
```
「接続名」は任意の文字列を入力してください。
「APN」、「ユーザー」、「パスワード」の項目は使用するSIMの設定を入力してください。
※インターネット接続されると4GPiの青色LEDが点滅します。

# [まとめ]
ラズパイ用4GPiでインターネット接続の初期設定をまとめました。
ログイン後簡単にコマンド一発でネット通信できます。