1. IAMAS Gangu Project - Work in Progress
“Sketching in Hardware”ワークショップ
小林茂（IAMAS：岐阜県立国際情報科学芸術アカデミー）
2008 年 12 月 26 日：AXIS Gallery

2. 自己紹介
• 1970年名古屋市生まれ
• 電子楽器メーカー（1993∼2004）
– サウンドデザイナー
– 技術研究所
– ソフトウェアエンジニア
• IAMAS（2004∼）
– フィジカルコンピューティング
– インタラクションデザイン

3. 自己紹介：ツールキット開発の動機
• ハードは気軽にスケッチできない
→ソフトが動いた段階で気がついても遅い
• 実際に動くまでは想像で進めるしかない
→建設的なディスカッションが行われにくい
• デザイナーとエンジニアの共通言語がない
→コミュニケーション上の齟齬が多発する
→インタラクションデザインのプロセスで使える
ツールキットが必要なのでは？

4. 自己紹介：書籍（執筆）
Make日本語版Volume 04
特集「Sketchーハードウェアでスケッチする」
オライリー・ジャパン編（オライリー・ジャパン・2008年）

5. 自己紹介：書籍（執筆）
Make日本語版Volume 05
「Sketch / Prototype―素材として使える電子回路」
オライリー・ジャパン編（オライリー・ジャパン・2008年）

6. 自己紹介：書籍（共著）
＋GAINER
GainerBook Labo＋くるくる研究室（九天社・2007 年／オーム社・2008 年）

7. 自己紹介：書籍（監修）
Making Things Talk
Arduinoで作る「会話」するモノたち
Tom Igoe 著・小林 茂 監訳・水原 文 翻訳（オライリー・2008年）

8. 本日の予定
• ツールキットFunnelの紹介
• Sketching in Hardware

9. Funnelとは？：背景
Gainerはいわばシンプルなドライバ
• 通常のGUIプログラミングとセンサなどを
扱うプログラミングでは作法が異なる
• 複雑な現実世界を扱うにはもう少し高次の
レベルが必要なのでは？

10. Funnelとは？：背景
全用途をカバーできるツールキットはない
• 段階や目的に応じて使い分けた方が効率的
• 多くのライブラリは特定のハードウェアに特化
• ツールキットの使い分けは容易ではない

11. Funnelとは？：背景
有線接続だと体験に制限がでてしまう
• 有線と比較して無線は敷居が高い
– バッテリ駆動が面倒
– トラブルシューティングが大変
– コストがかかる
– メッセージが届かないかもしれない
• 簡単に利用できる無線接続が必要

12. Funnelとは？：コンセプト
• 単純で透明
• スケッチ∼プロトタイプまで使える
• デザイナーとエンジニアの「共通言語」

13. Funnelとは？：関連
Sketching User Experiences
Getting the Design Right and the Right Design
Bill Buxton（Morgan Kaufmann Pub・2007年）

14. Funnelとは？：関連
出典：Bill Buxton, Sketching User Experiences (2008)

15. Funnelの特徴
• 疑似コード風のコーディング
• 入出力をより簡単に扱うためのフィルタ
– ローパス、ハイパス（Convolution）
– 入力を設定した閾値で分割（SetPoint）
– スケーリング（Scaler）
– オシレータ（Osc）
• 複数のI/Oモジュールに対応

16. Funnelの構成
USB XBee
Dongle
Gainer
I/O Module
Arduino
(with Firmata)
USB XBee
Dongle
Funnel Server
ActionScript 3 Processing
Max/MSP
etc.
Ruby
AS3 Library
Processing
Library
OSC LibrariesRuby Library
Funnel I/O
Digi International
XBee
Funnel I/O
Digi International
XBee

17. Arduino Duemilanove
写真：SparkFun Electronics

18. LilyPad Arduino
写真：SparkFun Electronics

19. Arduino Pro Mini
写真：SparkFun Electronics

20. Arduino ProtoShield
写真：SparkFun Electronics

21. Arduino XBee Shield
写真：SparkFun Electronics

22. FIO: Funnel I/O Module v1.3

23. FIO: Funnel I/O Module v1.3

24. FIO: Funnel I/O Module v1.3
+-

25. XIO: XBee I/O Board v1.0

26. XIO: XBee I/O Board v1.0

27. Funnel：今後の開発予定
ビルド009のリリースを近日中に予定
• I2Cデバイスのサポートを追加
• XBeeおよびFIOのサンプルとツールを追加
• バグ修正や細かな改良など

28. さまざまな無線通信の方式とその特徴
Wi-Fi Bluetooth 802.15.4 / ZigBee
IEEE規格 802.11b 802.15.1 802.15.4
通信距離 約100m 約10m 約30m
最大通信速度 11Mbps 1Mbps 250kbps
接続ノード数 32 7 65535
電池寿命 数時間 数日 数年
ネットワーク構成 スター型 スター型 スター型・メッシュ型など
主な用途 無線LAN 携帯電話 セキュリティ機器
表1 代表的な2.4GHz帯無線通信方式の比較

29. Point to Point
Point to Multi
Star
802.15.4 Coordinator
802.15.4 End Device
IEEE 802.15.4で可能な構成

30. IEEE 802.15.4デバイスの種類
• コーディネータ（1個）
• エンド・デバイス（複数）

31. Mesh
Coordinator
End Device
Router
ZigBeeで可能となるクラスタツリー／メッシュ構成

32. ZigBeeデバイスの種類
• コーディネータ（1個）
• ルータ（複数）
• エンド・デバイス（複数）

33. XBeeの特長
• IEEE 802.15.4とZigBeeの2つのモデル*1
– XBee 802.15.4
– XBee ZB ZigBee PRO
• 比較的低価格（国内モデルで約3500円）
• 日本国内でも利用できるよう認証取得済み
• 利用方法を解説した書籍がある
*1 モデル間での相互接続性はない

34. FIO：動作確認
• FIOの電源をオンにする
• XBee Explorer USBをPCに接続
• Funnel Serverを起動
• Flash CS3でFioFirstTest.flaを開いて実行
• マウスボタンを押す／離すとFIOのLEDが
点灯／消灯することを確認する*2
*2 UDPと同様に届かない場合があることに注意

35. Sketching in Hardware
• ギター型の電子ガングを作ってみる
• 入力は光センサ1個＋ボタン2個
• Flashでギターのサンプルを再生
• ダーティーで良いから素早く「スケッチ」する
guitar samples: hiroshi yamato / dropcontrol

36. SimpleToyGuitarサンプルの調整
• 光センサの値が最大限変化するように
LEDとの位置関係を調整する
• 外乱光ができるだけ入らないように黒い紙
などで対策する
• 閾値を適切に選択してSetPointフィルタを
セットする
• サンプリング間隔を適切にセットする

37. IAMAS Gangu Project - Work in Progress
“Sketching in Hardware”ワークショップ
小林茂（IAMAS：岐阜県立国際情報科学芸術アカデミー）
2008 年 12 月 26 日：AXIS Gallery