【小ネタ】Raspberry PiをPCと直結して無線LANのIPを確認する

#ハードウェア

#Raspberry Pi（ラズパイ）

せーの

2016.03.01

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こんにちは、せーのです。

ついに64bit、Quad 1.2GhzというもうほとんどPCに近いRaspberry Pi 3の発売が決定しシングルボードでは頭一つ抜けた感のあるRaspberry Pi。私もデモやセッションの際に、また実案件でもよく使うボードです。
が、特に外に出た時に遭遇するが「これのIPなんだろ問題」です。

開発時のスタイル

Raspberry PiはEdisonと違い電源をPCに挿したからといってシリアル接続することができません。ですので接続はSSHというパターンが多いです。また、Raspberry Piには無線LANのモジュールがなく(Raspberry Pi 3ではWi-FiとBluetoothが標準で載るそうです）、有線のEthernetのみとなっています。今時現地に有線用のHUBポートがある方が珍しく、無線LAN用のドングルをUSBに挿して使用する事が多いです。有線ポートを使わない、という事ですね。

そこで開発時の流れとしては

HDMI端子をそこら辺の空いているディスプレイに挿す
Raspberry Piに直接USBマウス、キーボードを挿す
画面上からWi-Fiをセットアップ
SSHを許可(Rasbeanのバージョンがwheezyの場合。jessieからはデフォルトが許可になっている)
PCを同ネットワークに設定
PCよりSSH接続
マウス、キーボード、HDMIを外す

というようなセットアップをすることが多いです。特にOSからスクラッチで組む時はほぼこれです。
ですので環境としてはこんな感じになります。

現地でのスタイル

さて、このようにしてRaspberry Pi上でソリューションを組み上げたら、いよいよ現地でのセットアップとなります。現地ではなるべくRaspberry Piを独立させて動かしたいため、

電源 => モバイルバッテリーに挿す
Wi-Fi => IoTゲートウェイやポータブルWi-Fiルータ(SSH接続出来るタイプ)につなげる
操作は全てSSH越しに行う

という形に変わります。つまりこんな感じです。

この状態でSSH接続を試みると幾つかのハードルが待っています。

Wi-Fiルータにつながらない(つながったかどうかがわからない）

オフィスでのネットワークの優先順位が高くなっているため、似たようなSSIDを拾ってしまい、現地でのポータブルWi-Fiルータが見つけられない、またはwpa_supplicant.confにそもそもポータブルWi-Fiルータが登録されていない、というパターンです。

IPアドレスがわからない(何かの拍子で変わっている)

ネットワークには接続できているものの、ポータブルWi-FiルータのDHCPリースが終わってしまい、新しいIPがDHCPから振られてしまったためにどのIPかがわからない、というパターンです。特にデモ直前まで同じIPだったのに10分前で繋がらなくなるとそのまま逃げ出したくなります。

こうなるともうどうなっているのかがわからないため、上の開発時スタイルに戻す必要があります。現地でHDMIのつながるディスプレイを求めてUSBマウスとUSBキーボードを片手にさまよい歩く事になります(私は現地の控室にあるTVをよく使わせてもらいました)。

この状態を防ぐためには現地でも確実に繋がるような接続方法を一つ確保しておくと良いでしょう。

有線でSSH接続をする

PCとRaspberry PiをLANケーブルで直接つなげます。AppleのEthernet-USBの変換アダプタが便利です。

PC側のEhernet以外のネットワーク(Wi-Fiなど）をOFFにします。

arpコマンドを打ちます。

Tsuyoshis-Macbook:~ Tsuyoshi$ arp -a
none.local (169.254.162.40) at b8:27:eb:c:ff:68 on en8 [ethernet]
? (169.254.255.255) at ff:ff:ff:ff:ff:ff on en8 [ethernet]
? (192.168.1.1) at 7c:e9:d3:a2:8b:ba on en0 ifscope [ethernet]
? (192.168.1.2) at 0:25:dc:58:57:9f on en0 ifscope [ethernet]
? (192.168.1.255) at ff:ff:ff:ff:ff:ff on en0 ifscope [ethernet]
broadcasthost (255.255.255.255) at ff:ff:ff:ff:ff:ff on en0 ifscope [ethernet]

IPアドレスとMACアドレスの一覧が出るかと思います。Raspberry PiのMACアドレスはベンダーID(b8:27:eb) + CPUシリアル番号の下6桁、と決まっています。
つまり、この中で[b8:27:eb]で始まるMACアドレスのIPがRaspberry PiのIPとなります。
ではSSHを打ってみます。

Tsuyoshis-Macbook:~ Tsuyoshi$ ssh pi@169.254.162.40
Warning: Permanently added '169.254.162.40' (ECDSA) to the list of known hosts.
pi@169.254.162.40's password:
Linux (none) 4.1.13-v7+ #826 SMP PREEMPT Fri Nov 13 20:19:03 GMT 2015 armv7l

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.

xhost:  unable to open display ""
pi@(none) ~ $

無事つながりました。あとはifconfigボタンでwlan0を確認すればIPアドレスが分かります。