Uploaded byNaoto Tanaka
これからはじめるIoTデバイス mbed入門編
第１回 九州IoT/M2M勉強会でのスライドです。 IoTに関連したデバイスということで、mbedについて自分なりの紹介をさせて頂きました。
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これからはじめるIoTデバイス mbed入門編
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- 2. 自己紹介 名前：田中直人 職業：システムエンジニア・・・？ （なのか最近疑問に思ってきた） 趣味：映画大好き。特に洋画。 学生時代は週１で映画館に通う Twitter：@ntanak
- 3. はじめに IoT /M2Mという単語が最近トレンド なんでしょうか、よく耳にします。
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- 8. 狭義としては、 通信機能を持った（組込み）機器が、 センサー等で取得したあらゆるデータを、 インターネットを通じてクラウド上に集約 させる。その集約したデータを分析し 様々な分野で活用する事。
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- 11. ところで、 組込み系のソフトを作る事は難しいものばかり だと思い込んでいませんか？ 開発環境などの準備が面倒で、手を出しづら いと感じませんか？ 気軽に始められるものが欲しいと思いません か？
- 12. 本日のメニュー IoT時代のワンボードマイコンいろいろ mbedとは？ 使い方と実例 mbed OSについて まとめ
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- 15. ワンボードマイコン • Arduino（アルドゥイーノ） • Galileo（ガリレオ） • Edison（エジソン） • Raspberry Pi • mbed etc…
- 16. Arduino • オープンソースのハードウェア • 互換製品多数 • 低価格 http://ja.wikipedia.org/wiki/Arduino
- 17. Galileo Intel社が開発した、Arduino互換製品 http://www.intel.co.jp/content/www/jp/ja/do-it-yourself/ galileo-maker-quark-board.html
- 18. Edison • ほぼSDカードサイズの小型コンピュータ • ただ、そのままだと使いづらいので、通常使用では 拡張ボードが必要 http://www.intel.co.jp/content/www/jp/ja/do-it-yourself/ maker.html
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- 20. mbed 写真は最初に発売された万能タイプ 現在は様々な派生型が存在 (3Gモジュール/GPS付き等)
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- 22. mbed ARM社のプロトタイピング用ワンボードマイコン およびそのデバイスのプログラミング環境を指す Wikipediaより抜粋 ラピッドプロトタイピング 「迅速にアイデアを試す事ができる」
- 23. mbed LED1〜4 マイコン(CPU) USBコネクタリセットボタン
- 24. mbed マイコンLPC1786(NXPセミコンダクターズ) 32bitARM/Cortex-M3コア 動作クロック96MHz メモリ64KB(SRAM) フラッシュROM 512KB インターフェース デジタルI/O、 PWM出力(パルス)、 アナログ入力／出力、 シリアル、SPI、I２C、 CAN、イーサネット、 USBホスト／デバイス
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- 26. 開発作業の比較 これまでの マイコン開発作業 • 開発環境の準備が大変 コンパイラ各種ソフトのインストール • プログラミングが大変 分厚いマニュアルとの格闘 • 専用ハードが必要 作成したプログラムを実機に書き込む際に必要 • 半田づけが必要 mbedでの開発作業 • 開発環境はブラウザだけでOK！ • プログラミングが楽！ • 専用ハード要らない！ • 半田付け不要！ 結局、やりたいことをする前の段階で やる気が削がれる 思いついた事をスグに試せる
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- 28. mbedのメリット ① 開発環境がすぐに準備できる ② ドラッグ・アンド・ドロップでプログラム書き込み 可能 ③ ライブラリが充実
- 29. ① 開発環境がすぐに準備出来る PCさえあればOK！ 開発環境は全てクラウド上。 ブラウザさえあればOSを選びません。 Windows、Linux、MacOS InternetExplorer Google Chrome Firefox Safari ...etc
- 31. ② ドラッグ・アンド・ドロップで プログラム書き込み可能 mbedはパソコンと接続すると、USBメモリのように見 えます。 プログラムを書き込む際は、ブラウザ上でコンパイル して ダウンロードしたファイルをそのUSBメモリに コピーするだけ。
- 32. ③ ライブラリが充実 ・ポータルサイト上に情報が集約されています。 ・世界各国のユーザが沢山のライブラリを公開しています。 ・有線/無線LAN、GPS、カメラ、他各種センサ→ハード制御系 ・Webサーバ、画像処理、Websocket → ソフト、プロトコル系 しかも、開発環境がクラウド上にあるので、公開されている プログラムを簡単にやりとり出来ます。
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- 37. ブレッドボード 部品の端子やジャンパ線 を差し込んで使う。 半田づけいらず。
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- 39. LANコネクタ RJ-45 ブレッドボードの穴の間 隔（ピッチ）にあるように ピンを取り付けてます。
- 41. LAN通信機能追加 例えば、ソフト作成時に LAN通信関連の公開ライブ ラリをインポート 通信機能が簡単に使える
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- 43. ご安心を。 ポータルサイトにて、ライブラリ公開されている方 が、回路の結線方法（どことどこのピンを繋ぐ）も 公開されているので、その通りに繋ぐだけ。
- 44. それすら面倒なら、各種センサーやLANコネクタ等が 実装済みの拡張基板を購入するのもあり。 LCD（液晶） ３軸加速度センサ 温度センサ スイッチ LED (RGB) スピーカー USB (ホスト/ デバイス) 有線LAN
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- 46. 人感センサー HC-SR501 パーツ屋さんで売ってます。 赤外線センサーで人の動 きを感知
- 47. VCC OUT GND 写真のように３本 端子があります 端子機能 VCC DC4.5～20V OUT HIGH: 3.3V、LOW:0V GND GND
- 48. 電気的特性（抜粋） 電源電圧DC4.5～20V 消費電流50μA以下 出力信号HIGH: 3.3V、LOW:0V 検知時間0.5s 出力時間3～200s(調整可) 感知範囲100° 感知距離センター5～7m サイド3～4m
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- 56. mbed OS ARM社が今年10月初旬、 IoTデバイス向けのオペレーティングシステム 「mbed OS」を発表
- 57. mbed OS ARM社といえばCPU（マイコン） だったのが、OSやクラウドを含めたIoT分野に本格的 に 手を伸ばしてきた！
- 58. mbed OS 従来より、mbedにはハードウェアのレジスタ等の細か い部分を意識しなくても開発できるようにSDKが提供 されていました。
- 59. mbed OS そもそもOSが必要な理由： システム管理や通信制御（プロトコル）部分を任 せられる （セキュリティに関係する機能も） 新規開発する必要が無いので、 デバッグ等での開発コストを抑えられる
- 60. mbed OS 実はmbedで動くOS（所謂RTOS）も、オフィシャルや 各種コミュニティにて開発、提供されていました。 • ・mbed-rtos http://developer.mbed.org/handbook/RTOS • ・MiMic Project http://nyatla.jp/mimic/wp/
- 61. mbed OS 今回発表された「mbedOS」では、 ここからさらにIoT向けに特化した機能が追加される模 様 ・暗号、セキュリティ機能 ・電力監視 ・省電力無線通信プロトコル（Bluetooth Low Energy 等） https://mbed.org/technology/os/
- 62. mbed Device Server また、mbed OSが送るデータのクラウド側の受け口と して、 「mbed Device Server」も発表された。 https://mbed.org/technology/device-server/
- 63. mbed OS •リリーススケジュール ２０１５年１０月頃に公開される予定 無償提供との事 今後、引き続き情報を追っていきます。
- 64. まとめ 手っ取り早くアイデアを形にできる 見よう見まねでなんとかなる やり方によってはスゴイ事ができる mbed OSが気になる！ さぁ、みなさんも一緒に mbedを始めてみませんか？
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- 66. 参考文献 • ARMmbed.org http://mbed.org/ • Interface 2014/10月号CQ出版社 • Wikipedia ： 「mbed」