【統合検証】持ち運び可能なローカルネットワーク構成(Raspberry Pi AP化 + 外部回線)

概要

本検証では、Raspberry Pi 5 をアクセスポイント(AP)として構成し、
ローカルネットワークとインターネット接続を分離した「持ち運び可能なネットワーク環境」を構築しました。

これにより、以下が可能になります。

  • 現場にそのまま持ち込める検証環境
  • ネットワーク環境に依存しないデモ・テスト
  • ROS2 / Arduino / PC の統合検証

技術的なポイントというより、「環境をそのまま持ち運べること」が最大の価値です。
以下の構成(写真)として、
Raspberry Pi 5、Arduino UNO R4、モバイルルーター(インスタントWiFi)、PCを
設定を変えずにそのまま持ち運び、デモやテストを行うことができます。

現場ごとにWiFi設定やIPアドレスの再設定を行う必要がなく、
どこでも同じ環境をそのまま再現できる構成です。


ネットワーク構成

ローカルネットワーク(Raspberry Pi AP)

Raspberry Pi 5  (WiFi AP)

WiFiネットワーク

Arduino / PC / ROS2
  • Raspberry Pi をアクセスポイント化
  • Arduino / PC / ROS2ノードを同一ネットワークに接続
  • 完全に閉じたローカル環境を構築

インターネット接続(別系統)

インターネット

有線LAN、またはwifiドングル

Raspberry Pi 5
  • 有線LAN または USB WiFiドングルで外部接続
  • AP側とは分離した経路
  • 必要に応じてインターネット接続を利用可能

設定方法(概要)

NetworkManager を使用して構成しています。

AP(アクセスポイント)の作成

nmcli dev wifi hotspot ifname wlan0 ssid raspi-ap password 12345678

※ 環境によりインターフェース名(wlan0等)は異なります。
この場合は、ssid:raspi-ap pasword:12345678が設定されました。


IPアドレス確認コマンド

ip a
  • AP側インターフェースのIPを確認 ここでは、10.42.0.1を確認
  • PCから疎通確認 PCからは通常のwifi接続でraspi-apに接続確認
  • PCとArduino 以下のプログラムでraspi-apに接続
    https://robo-poc.biz/?p=151

外部回線の接続

  • 有線LANを接続 → 自動でインターネット接続
  • またはUSB WiFiドングルで別系統接続 → wifiからインターネット接続

動作確認

① 二系統ネットワークの確認

  • AP接続したPCからインターネット閲覧可能
  • 以下の2パターンを確認
  1. 有線LAN接続時
  2. WiFiドングル接続時

どちらでも「ローカル + インターネット」の同時利用が可能であることを確認


② Arduino(要素検証との統合)

要素検証で実施した Arduino UNO R4 のブラウザ操作を統合

  • ローカルネットワーク内からアクセス(この例では10.42.0.98にアクセス)
  • ON / OFF 操作が問題なく実行できることを確認

👉 ローカル完結の制御系が成立


③ 外部ネットワークからの接続

Raspberry Pi Connect を使用

  • 別ネットワーク(モバイル回線など)から接続
  • Raspberry Pi をリモート操作可能

👉 現場設置 + 遠隔操作が可能


結果

本構成により、以下が実現できました。

  • ローカルネットワーク(制御系)
  • インターネット接続(管理・外部連携)
  • 遠隔アクセス(raspi connect)

これらをすべて「一体の構成」として持ち運び可能です。


まとめ

本検証のポイントは技術そのものではなく、以下にあります。

  • ネットワーク環境を“持ち運べる”こと
  • 現場でそのまま再現できること
  • 外部環境に依存しないこと

特にロボットやIoTの実証では、

  • 「現場で動かない」
  • 「ネットワークが違う」

という問題が頻発します。

本構成は、それらを回避する実用的な方法の一例です。