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会津IT秋フォーラム2012での講演資料
2012年10月12日に開催された会津IT秋フォーラム2012での講演資料です。 http://www.ubic-u-aizu.jp/it-forum/2012overview
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会津IT秋フォーラム2012での講演資料
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- 13. JSTサイエンスチャンネル：「作る」が変わる！広がるMakerムーブメント http://sc-smn.jst.go.jp/playprg/index/6785 Maker Faireには、電子工作、手芸、ニコニコ技術部など、さまざまなコミュニティが混在している。 ある意味でカオスだが、ものをつくり、それを人に伝え、共有するのが好きな人々が集まっている。 12月にもMaker Faire Tokyo 2012として開催予定。☞http://makezine.jp
- 14. 岐阜県大垣市で2012年8月25∼26日に開催された「Make: Ogaki Meeting2012」の様子。参加者 は140組以上、来場者は約5,000人。
- 29. オープンソースハードウェアとは？ What is OpenSource Hardware?
- 30. オープンソースハードウェアとは？ 定義 オープンソース・ハードウェア（OSHW）は、誰もが つくり、変更を加え、頒布し、利用できるように一般に 対して設計図が公開されている、手に触れることのできる 人工物ー機械、装置又はその他の実体のあるものを表す 語である。 Open Hardware Definition日本語訳（☞http://freedomdefined.org/OSHW/translations/ja）より 会津IT秋フォーラム2012 ¦ 小林 茂 オープンソースハードウェアに関する定義。
- 31. オープンソースハードウェアとは？ オープンソースの領域 表現 オープン・コンテンツ オープン・デザイン 情報 物質 オープンソース・ オープンソース・ ソフトウェア ハードウェア 機能 「FabLife」（田中浩也、2012年、オライリー・ジャパン）より引用 会津IT秋フォーラム2012 ¦ 小林 茂 FabLab Japanのファウンダー、慶應義塾大学SFCの田中氏によるオープンソースの領域。オープン ソース・ソフトウェア、オープン・コンテンツに続く領域がオープンソース・ハードウェア。
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- 34. 風の音楽（鈴木莉紗、鈴木太朗、飯田 誠、荒川忠一） ephemeral melody (Risa Suzuki, Taro Suzuki, Makoto Iida, Chuichi Arakawa) Gainerはメディアアートの作品制作、製品のプロトタイピング、教育など、さまざまな分野で用いら れた。
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- 36. Photo by SparkFunElectronics (CC: BY-NC-SA 3.0) Gainerの開発はArduinoとほぼ同時期で、モチベーションもほぼおなじだったが、極力シンプルに利 用できるようにするためにGainerはPCをホストとするI/Oモジュールとしてデザインした。その後、 Arduinoが広く用いられて情報が蓄積し、スタンドアロンで使うための敷居が十分に低くなったた め、用途に応じて併用しはじめた。
- 37. Arduinoとは？ Arduinoボード 外部電源 グラウンド +3.3V +5V グラウンド×2 電源の＋ デジタル入出力×14 アナログ入力×6 パワーインジケータ 会津IT秋フォーラム2012 ¦ 小林 茂 Arduinoはマイコンボードというハードウェアと
- 38. Arduinoとは？ Arduino IDE Verify ツールバー スケッチがコンパイルできるか確認する タ ブ Upload スケッチを Arduino ボードにアップロードする テキストエディタ New 新しいスケッチを生成する Open サンプルや既存のスケッチを開く Save 現在開いているスケッチを保存する メッセージエリア テキストエリア Serial Monitor シリアルモニタを開く 会津IT秋フォーラム2012 ¦ 小林 茂 統合開発環境のソフトウェアなどから構成される。
- 39. Arduinoとは？ ArduinoでHello World! void setup() { // initialize the digital pin as an output. // Pin 13 has an LED connected on most Arduino boards: pinMode(13, OUTPUT); } void loop() { digitalWrite(13, HIGH); // set the LED on delay(1000); // wait for a second digitalWrite(13, LOW); // set the LED off delay(1000); // wait for a second } 会津IT秋フォーラム2012 ¦ 小林 茂 簡単なコードですぐに動かせるのが特徴で、一般的なマイコンボードの場合のように、長時間に渡る セットアップや、マイコンごとの個別の細かな仕様を最初から意識する必要はない。
- 40. Arduinoとは？ シールドによる拡張 • Arduinoボードの上にのせて機能を拡張するさまざまな 「シールド」が販売されている • Arduinoの名前を冠した公式なシールドの他、サードパー ティからのさまざまなシールドが提供されている SparkFun Electronicsのウェブサイトより引用（左からEthernet、MP3プレーヤ、音声認識） 会津IT秋フォーラム2012 ¦ 小林 茂 また、「シールド」と呼ばれる拡張ボードによる機能の拡張が可能。よくある機能満載の評価ボード に比べるととてもシンプル。
- 41. Arduinoとは？ チップベンダの対応とひろがり • Wiznetなどのチップベンダはオープンソースハードウェアを 構成する「部品」として自社製品が利用されることに積極的 • 2011年夏より米国のRadioShack店頭での取扱いも開始 • Microchipなど、評価ボードをArduino互換にする例も • TIとDigi-KeyによるBeagleBoardのような例もある 会津IT秋フォーラム2012 ¦ 小林 茂 オープンソースハードウェアを構成するのは、ソースとなるデジタルデータが公開された基板と、（多 くの場合には）クローズドソースの電子部品。電子部品メーカーの中でも、オープンソースハードウェ アに積極的なところが出てきている。なぜなら、自社のハードウェアの売り上げ増につながるから。
- 42. Arduinoとは？ Arduinoを活用したプロジェクト http://www.slideshare.net/arduinoteam/open-source-hardware-summit-speech-2011 会津IT秋フォーラム2012 ¦ 小林 茂 また、Arduinoを活用したプロジェクトとして、2011年に発表されたAndroid搭載機のための周辺機 器開発キットや、
- 43. Arduinoとは？ Arduinoを活用したプロジェクト http://www.slideshare.net/arduinoteam/open-source-hardware-summit-speech-2011 会津IT秋フォーラム2012 ¦ 小林 茂 3Dプリンタなどがある。
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- 50. Photo by SparkFunElectronics (CC: BY-NC-SA 3.0) OSHWは多様性が特徴で、用途に応じて組合わせるのがいい。Arduinoに関してはさまざまなバリエー ションがあったが、小型で、バッテリの充電器を備え、無線モデムを搭載できるものがなかったこと からつくったのがArduino Fio。
- 51. FIO 4 x4 (December, 2007) Designed by Shigeru Kobayashi Funnel I/O (July, 2008) Designed by Shigeru Kobayashi FIO (December, 2008) Designed by Shigeru Kobayashi and SparkFun Arduino Fio (March, 2010) Designed by Shigeru Kobayashi and SparkFun FIOからArduino Fioへの変遷（2007∼2010年） 元々はGainerの無線版をつくるという話だったものをArduinoベースに変更して設計士、さらに Gainerの時のコラボレーションの経験からSparkFunと共同で互換機として設計し直し、最終的には正 式にArduinoボードの1つになった。
- 52. Photo by SparkFunElectronics (CC: BY-NC-SA 3.0) 意外に思うかもしれないが、ベースになったのは現在MIT Media LabのHigh Low Techグループの リーダーLeah BuckleyのLilyPad Arduino。なぜかといえば構成がシンプルで変更を加えやすかったか ら。
- 53. U4 - + F1 C1 S1 SparkFunと共同開発している過程での変遷 SparkFunとのやり取りでは、基板の設計データをメールでやり取りしながら、できるだけ効率よく製 造できるように変更を加えていった。その過程で、組み合わせるバッテリや細かな部品なども変更し ていった。
- 54. SparkFun Electronicsと共同開発したFIO（2008年12月発売） http://www.sparkfun.com/products/8957 そうして2008年12月にリリースしたのがArduino互換機「FIO」。
- 55. Funnel IO remixedby seeedstudio, January 10, 2009 http://www.seeedstudio.com/blog/2009/01/10/funnel-io-remixed-by-seeedstudio/ しかし、そのわずか3週間後に中国のSeeed Studioから「Funnel IO remixed」がリリースされた。こ れにはSparkFun共々驚いた。
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- 57. Seeed Studioが販売したFunnel IORemixedの背面 背面にはオリジナルの作者のクレジットもきちんとなされている。完全にリーガルで、オープンソース ハードウェアの精神に完全に則っている。にもかかわらず、わずか3週間でリリースされたことに結構 ショックを受けた。
- 58. Fast and Malleable,Nathan Seidle, May 01, 2012 http://www.sparkfun.com/news/858 しかし、後にSparkFunのCEOであるNathan Seidleが書いているように、オープンソースにして競争 することで、常に先端を走り続ける、イノベーションを創出し続けるという緊張感を保てるし、相手 の改良をリーガルに取り込むこともできる。
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- 68. オープンソースハードウェアとは？ オープンソースハードウェアに関する資料 • Maker Conference Tokyo 2012分科会「オープンソース ハードウェアの理想と現実」（に関するメモ） https://docs.google.com/document/d/ • 1tmu7A2PrQVXvLlJEdH_oqQ4k8SZczqU2AH2j1MShm9o/edit オープンソースのヒーローはクローズドソースに走るのか？ http://jp.makezine.com/blog/2012/09/is-one-of-our-open-source-heroes-going- • closed-source.html MakerBotのオープンソースと未来に関する種々のメッセージ http://jp.makezine.com/blog/2012/10/makerbots-mixed-messages-about-open- • source-their-future.html Bre Pettis講演 -「オープンソース消費家電の挑戦」OHSにて http://jp.makezine.com/blog/2012/10/bre-pettis-ohs-challenges-of-open-source- consumer-products.html 会津IT秋フォーラム2012 ¦ 小林 茂 オープンソースハードウェア、およびMakerBotに関するディスカッションの詳細はこれらの記事が参 考になる。
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- 70. オープンソースハードウェアのスタートアップ Adafruit Industries • オープンソースハードウェアの主要プレーヤの1つ • http://adafruit.com/ さまざまなキットを販売するほか、レーザー加工サービスも • オフィス内部にチップマウンタを備えリフローオーブンとの 組合わせで製造 • 単に販売するだけでなく、Arduinoなどのコミュニティに 積極的に貢献 • 2011年秋に新しい製品ラインとしてウェアラブル製品を発売 会津IT秋フォーラム2012 ¦ 小林 茂 以下は2011年9月に取材した記事。現在、Adafruitはさらに規模を拡大し、新しいオフィスに移転し つつある。
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- 86. Adafruit Industries ウェアラブルな製品の開発 • 開発は2011年1月（実質的には3月）に開始、アイデアから 製品出荷まで8ヶ月 • 例え失敗しても、数千ドルを失うだけで済む • 多くの需要があるとわかった時点で大量生産に切替えることも 可能 • 今後は新しい製品ラインやバリエーションを予定 会津IT秋フォーラム2012 ¦ 小林 茂
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- 91. .15 .066 2-56 THREAD .140 .008 COUNTER BORE DEPTH .625 .170 .30 .03 .09 THREAD DEPTH .03 50 THREADS PER INCH .01969 PITCH SECTION A-A LOGO DIMS AND POSITION IDENTICAL TO iCUFFLINK NOTE: MATERIAL: ALUMINUM NO SECONDARY OPERATIONS FOR FINISHING DRAWING NAME SCALE SIZE PAGE DATE iNecklace 1:1 A 21/06/11 DRAWING No. DRAWN BY: Drawings are for industrial design control use only and are not MD intended for tool making purposes. Engineering drawings/models must be made for tooling. All specifications for tolerances, tools and manufacturing are the responsibilty of the manufacturer. The ROSS + DOELL INC. / 479 SAMMON AVE, TORONTO designer(s) assumes no product liability for the product. CANADA M4J 2B3 / WWW.ROSSDOELL.COM https://github.com/adafruit/iNecklace
- 92. Adafruit Industries ウェアラブルな製品を開発した理由 • ウェアラブルなオープンソースハードウェアは数多く提案 されてきたが、多くがプリント基板そのままだった • 大規模のメーカーがカスタム部品を使った製品を提案して きたが、ビジネス的にはほとんど失敗している • 大規模のメーカーでは全く採算の取れない1,000個オーダー でも小規模のメーカーにとっては十分にビジネスになる • アクセサリの場合には、少数限定生産は相性が良い • オープンソースハードウェアにして公開することにより、 コミュニティによる改良（電池駆動時間の延長など）も実現 できた 会津IT秋フォーラム2012 ¦ 小林 茂
- 93. オープンソースハードウェアを活用したプロジェクト Safecast/Tokyo Hackerspace http://safecast.org http://tokyohackerspace.org 会津IT秋フォーラム2012 ¦ 小林 茂 もう1つの例はSafecastとTokyo Hackerspaceによるプロジェクト。
- 94. Safecast/Tokyo Hackerspace 概要 • 市民の安全に関する活動としてモニタリング、マッピング、 視覚化に取り組んでいる10∼12名のボランティアグループ • 東京電力福島第一原発事故の2∼3週間後から活動が始まった • 最初のアイデアは公のウェブサイトからデータを集めて1カ所 に集めるということだった • その後Tokyo Hackerspaceが参加して、活動の対象はクラ ウドソースの放射線モニタリング、モバイルデータ収集、固 定のセンサネットワークに拡張された • アイデアをKickstarter.comで提案し資金を得ることに成功 • 慶應大学やさまざまな通信キャリアも参加しつつある 会津IT秋フォーラム2012 ¦ 小林 茂 SafecastのコアメンバーはJoichi Ito、Ray Ozzie、Sean BonnerとPieter Franken。
- 95. Safecast/Tokyo Hackerspace 地図 会津IT秋フォーラム2012 ¦ 小林 茂 これは2011年当時のSafecastによる放射線量地図。
- 96. Safecast/Tokyo Hackerspace ハードウェア • 最初の固定センサネットワークの設計はArduinoをベースに したものだった • ハードウェアはArduino互換機（Freakduino）とカスタムの シールド（ネットワークチップとガイガー管の高電圧ドライ バ） • ソフトウェアはgithubで公開されていたガイガーカウンタの Arduinoスケッチをベースに開発 会津IT秋フォーラム2012 ¦ 小林 茂
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- 102. Safecast/Tokyo Hackerspace ハードウェア • モバイルノードも、Ardinoとカスタムシールド （GPSモジュール、SDカードスロット、ガイガーカウンタ 入力コネクタ）がベース • デバイスは車にマウントして移動しながら5秒ごとにデータを 収集、SDカードに保存し、アップロードしてマップした • 既に百万近くのデータ点がある 会津IT秋フォーラム2012 ¦ 小林 茂
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- 117. #include "a3gs.h" void setup() { // 3Gシールド上のモジュールを起動 a3gs.start(); a3gs.begin(); } void updateDataStream(float countsPerMinute) { // COSMにアクセスしてデータを投稿 a3gs.httpPOST(server, port, path, header, body, res, &len); } 3Gシールドを使うために数行程度を追加すれば
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- 120. アイデアスケッチ / Theidea sketch エスパードミノのアイデアスケッチ。
- 121. 最初のプロトタイプ / Thefirst prototype 最初のプロトタイプ。3Dプリンタを活用して短時間で作られた。
- 122. 最初のプロトタイプの外装 / Theshell of the 1st prototype (built with 3d printing)
- 123. Miga NanoMuscle purchasedfrom SparkFun 最初のプロトタイプの基板 / The PCB of the 1st prototype 最初のプロトタイプの中身。これは電池での動作時間が1∼2時間で、大きさも通常のドミノパイと比 較して大きなものだったが、プロトタイピングを重ねる中で次々と改良されていった。
- 124. Comparison between prototypesfrom 1st (right) to 4th (left) and official domino piece 右から第1∼第4プロトタイピングと、国際競技で用いられる公式なドミノパイ。最終的には、丸一日 の展示でもバッテリ交換が必要なく、数万人が来場した展覧会でも故障することなく動作するものに なった。
- 125. a derivative a derivative LilyPad Arduino Arduino Fio Esper Domino (4th) 第4プロトタイプの基板部分（右）は、オープンソースハードウェアであるArduino Fioを用いてい る。Arduino Fioの派生元であるLilyPad Arduinoと比較すると、同じ系列とは思えないかもしれな い。しかし、さまざまな改変を行えるデジタルデータを活用することで、短時間で柔軟な派生物をつ くれるのがオープンソースハードウェアをプロトタイピングに用いるメリット。
- 126. http://www.diginfo.tv/v/12-0047-r-en.php 川畑博理＋古山善将。IAMASユビキタスウェアプロジェクト（2011年）。手でフレームを作る動作で 自分が見ている空間を切り取るカメラ。先行例としてはMIT Media LabのSixthSense（の機能の一 部）があるが、こちらはかなりシンプルに実現。
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- 145. おわりに / Conclusion オープンソースハードウェアの可能性 • イノベーションの創出を加速する共通言語でありグルー A common language and a glue to accelerate creating innovations • 概念から実際の生態系を築けるかどうかの転換点にある Stands at a tipping point in transforming from a concept to a real ecosystem • ポートフォリオをつくることが鍵 Making a portfolio might be the key 会津IT秋フォーラム2012 ¦ 小林 茂 原理主義的に全てをオープン、またはクローズドにするのではなく、また、個別の製品だけで戦略を考 えるのではなく、ポートフォリオで考え、公開することでメリットがある部分は積極的に公開するの が効果的だと考える。