第１０回まどべんよっかいちでの発表資料です。最後のWindows 8.1との連携、特にBluetooth LEでの連携は説明できなかったので、ブログにて説明する予定です。

1. mbedとWindows 8.1
＠第10回まどべんよっかいち
2014/10/18
青木宣明(@kumar0001)

2. 今日の目標
mbedなどの組み込み機器のプロトタ
イプ開発環境を知ってもらう
mbedの機能とプログラムの開発方法
を知ってもらう
組み込み機器とWindows 8.1アプリ
の連携方法を知ってもらう

3. スマートデバイスとガジェット
～私のやりたいこと
スマートデバイスでやりたいこと
ガジェットによる機能の補完
組み込み機器のプロトタイプ開発

4. IoT: Internet of thing
http://monoist.atmarkit.co.jp/mn/articles/1410/17/news123.html

5. http://monoist.atmarkit.co.jp/mn/articles/1410/17/news123.html

6. IoTとクラウド
de:code 2014
“DE-003
Internet Of Things をWindows プラットフォームで実践”より

7. スマートデバイスの位置付け
人・モノ・情報とのインターフェース
Information
Human
Thing
あらゆる情報にすぐに
アクセスしたい
・入力方法、表示方法
物理空間のあらゆる情
報を蓄積したい
SNSが普及してるのでその利便性向上
で間に合いそう

8. モノの記録の蓄積
場所GPS
加速度計
金
電子マネー
レシート
オンラインバンキング
環境
温度・湿度
気圧
照度
あらゆるモノを自動的に
記録したい
Windows (Phone)* 8.1が
できないところは
ガジェットで補おう

9. もっと身近な事情
ところで、電子マネー使ってますか？
6件
3件
5件
利用履歴の記録領域が数件分しかない！
1日の全ての記録を残すには、こまめに利用履歴を残
すしかない

10. どうやってこまめに記録？
Androidアプリを作ればいいんじゃない？
①スマートフォンアプリの立ち上がり時間の問題
⇒専用デバイスならではの起動の早さを求めたい
②Windows (Phone) 8.1で間に合わせたい

11. どうやってこまめに記録？
Windows 8.1ユニバーサルアプリで
解決する方法を考えてみよう
WinRTのNFC機能はNDEFと呼ばれる
形式だけの対応でFelica対応カードの
読み書きができない！
Felicaカードリーダを搭載したガジェットと
Windows 8.1を併用すれば解決できそう

12. iOSのとあるガジェット
Pasori RC-S390
• iPhone、iPad、iPod touch（iOSデバイ
ス）とBluetooth通信でワイヤレス接続が
可能な非接触ICカードリーダー／ライター
http://www.sony.co.jp/Products/felica/business/
products/RC-S390.html

13. 作りたいガジェット
①読み取り
②タッチ操作
③記録
④Win8.1連携
mbed

14. で、進捗は？

15. 進捗状況
• データ形式を検討中
• SDカードの扱いはOK
• Bluetoothでの連携はOK
• 伝送形式を検討中
• 部品を選定中
• GUI＆タッチ操作は
難易度が高そう
• 読み取りの基本はOK
• トラブルの原因調査中
読取表示
連携記録

16. MBEDとは
組み込み機器のプロトタイプ開発
mbedの特徴
mbedの機能
mbedのプログラム開発

17. mbedとは？
ARM社が提供する組み込み機器のプロ
トタイプ開発環境
• ワンボードマイコン
• プログラミング環境
他のプラットフォームとの違い
• C++ ⇔ C# (.NET Micro Framework)
• マイコン⇔ PC基板（RasPi)
• OS非依存の汎用の開発環境⇔ 独自のIDE
による開発環境(Arduino, Intel Galileo)

18. 組み込み機器のプロトタイプ開発
通信モジュールのドライバ
は自前で実装？
開発環境は何を使えばいいの？
マイコンにPGを書き込む方法は？
センサー・LCDなどパーツとの
接続は半田付け？
どうやって制御するの？

19. mbedの特徴
簡素化された開発作業
オンライン開発環境
公開ライブラリの利用

20. 簡素化された開発作業
オンラインコンパイラ
• 開発環境をインストールする必要がない
USB接続とDnDでの書き込み
• USBで接続してファイルをExplorerでコ
ピーするだけ
USBシリアルでのprintfデバッグ
• TeraTermなどのCOM通信ソフトで確認

21. オンライン開発環境
Webブラウザ上の開発環境
コード作成
ライブラリインポート
バージョン管理
ビルド

22. 公開ライブラリの利用
プログラム、ライブラリをオンライン
コンパイラ画面で取り込み可能
• Microsoft社のNuGetに相当
自分のオリジナルコードの公開も
• Wikiでの説明、履歴
• 既存ライブラリをForkして公開も可能
• GitHubに近い

23. mbedの種類
http://developer.mbed.org/platforms/

24. mbedの機能

25. デモ① Lチカ
Lチカ＝マイコンボードでのhello world
ブレッドボードでの配線
コード作成
ビルド
PGの書き込み

26. デモ② もう少し複雑な例
LCD、ファイル書き込み
ライブラリの利用
デバッグ
• printfデバッグ
board orangeを利用
• LPC1768を挿して利用
• LCD, USB端子, MicroSDカードスロット, DC IN,
10/100Base-Tコネクタを実装。LPC1768と結線済み
• http://developer.mbed.org/users/logic_star/notebook
/star_board_orange/

27. 参考）オフライン開発環境
無償のオフライン開発環境
デバッグ
• アダプタが必要
• ブレークポイントとか
mbedオンラインコンパイラからのエ
クスポート

28. WINDOWS 8.1との連携
スマートデバイスとガジェットの連携
Windows 8.1とガジェットの連携

29. スマートデバイスとガジェットの連携
有線
UART
近接遠隔
Bluetooth
無線
NFC
イーサネット
ケーブル
WiFi
USB
赤外線

30. Bluetooth
Bluetooth 2.x/3.x
• 従来のBluetooth
• 高速(～24Mbps)だが消費電力大（2次電池での駆動）
• WindowsではProximity APIでサポート
Bluetooth LE
• Bluetooth Smart=LEのみ、Bluetooth Smart Ready=LE+従来
• 低速(～1Mbps)だが消費電力が小さい（ボタン電池での駆動）
• WindowsではXXX

31. Classic Bluetoothでの連携

32. Classic Bluetooth連携①～mbed側
USB端子にUSBドングルを接続する場合
• USBスタックにmyBlueUSBを利用
RFCOMMとSDPに対応
コンパイルが通るようにした
mbed:myBlueUSB_localfix
• イベントドリブンなPGに処理を追加
TestShell関数のmainloopの部分

33. Classic Bluetooth連携①～mbed側

34. Classic Bluetooth連携①～WinRT側
• https://github.com/n
obukuma/BTRFCom
mDevTest

35. デモ③：Classic Bluetooth連携
USBドングルの場合

36. USBドングルの利用
USBドングルの場合

37. Classic Bluetooth連携②～mbed側
RN-42XVPを利用する場合
• mbedとはシリアルでデータを送受信
SPPの処理はRN-42XVP側で行ってくれる
PCとシリアル接続する場合と同様に見える
• RN-42XVP LPC1768
• Pin1 VOUT
• Pin2 p14(rx)
• Pin3 p13(tx)
• Pin10 GND
• mbed:RN-42XVPSample

38. Classic Bluetooth連携②～ WinRT側
USBドングル利用の場合と同じ

39. デモ③：Classic Bluetooth連携
RN-42XVPを使う場合
• 最後まで動作しなかったので…省略
• 続きはブログで

40. Bluetooth LEでの連携

41. Bluetooth LE連携～mbed側
BLE_HTM_HRM1017

42. Bluetooth LE連携～WinRT側
PGで説明
■参考
Bar Windows 8.1 – BluetoothでGO! 2013/10/29
http://www.kekyo.net/2013/10/29/bar-windows-8-1-bluetooth%e3%81%a7go/

43. デモ：Bluetooth LE連携
温度センサーのデータ読み取り
Surface RTで読み取って表示

44. まとめ
mbedで組み込み機器のプロトタイピングを手軽に
• オンライン開発環境＋公開ライブラリで素早くPG開発を立ち上
げ
• ブレッドボード、開発用ボードを利用して配線の手間を削減
• プロトコル、ドライバ、サーバ処理の実装はライブラリ利用で
Windows 8.1との連携
• WinRTでBluetooth 2.x/3.xやBluetooth LEのAPIが提供済み
•mbed側もライブラリや専用ボードを利用して実装負荷を低減

45. 雑感
ライブラリの品質はまちまち
• 立ち上げ時にはそのまま利用すればよいが、
リリースに向けたデバッグ時には対象のパー
ツ・プロトコルなどを理解する必要がある
ソースを読む
仕様書を読む
• 組み込み以外の開発と同じ
printfデバッグはつらいのでオフライン
開発環境を作ったがよいのでは
• デバッガがボードに対応しているかどうか

46. 今後の計画
Felicaカードの読み取り処理
• トラブルの解消
タッチパネル付きLCDの制御
• 部品を決めて実装してしまう
ガジェットのPG
• スモールスタートで実装してしまう
リリース作業
• 外に持ち出せるようにブレッドボードからユ
ニバーサル基板への実装の変更
• 電源は…？
• ケースもどうしようか…？