組込エンジニアにも役立つ!
Node-RED活用術
(for Node-RED Con. Osaka)
ミイシステム株式会社) 稲玉 繁樹
Rev.)2024/11/01
いなたま しげき
四の人(IoT) @InatamaS
Mii system Co.,Ltd.
組込エンジニアもNode-RED を使ってスキルアップしよう!
本日のテーマ
2
本日のGOAL:
組込er にNode-RED の魅力を伝える
Agenda
0. Bio と 発表者の背景
1. 組込(エッジ) エンジニアの特性
2. 組込エンジニアに向けたNode-RED紹介
3. 組込・IoT用途でのNode-RED 活用術
4. まとめ
Mii system Co.,Ltd.
 IoTはたくさんの技術がつながり,多くのツールを使う
 組込分野の苦手ゾーンをNode-REDが助けてくれる
IoT のスキルマップ (Node-REDの立ち位置)
3
Cloud Net SOFT 回路 P板 組込 センサ 3D CAD
Skills for IoT
エッジ ハード
アプリ・クラウド
Mii system Co.,Ltd.
 ミイシステム株式会社 (​Mii System Co.,Ltd.)
代表 :稲玉 繁樹 (イナタマ シゲキ)
設立 :2017年1月20日
本店 :三重県四日市市
About
4
趣味
・マラソン
・電子工作
・立飲めぐり
 個人経歴
電気関係(計装) → ソフト(IT) → 大手電機(研究開発)→2017年独立
電気学会 D部門 推進委員(2015-2017)
工学部・電気電子専攻
 過去の実績
 鉄道の重要部品を研究開発
 サーボAMPの回路,ソフト設計
 Z80/8086/H8/SH2/PIC/AVR/STM32/
PSoC/ESP32/RP2040/
四の人(IoT)
@InatamaS
稲玉繁樹
有楽町 東宝ツインタワービル
Mii system Co.,Ltd.
現在,工業・IoTアイデア賞を3連覇中
OT・FA x ノーコード分野の第一人者として認知されている
M5Stack Japan Creativity Contest
5
2022 2023 2024
Mii system Co.,Ltd.
Business
6
Business
自社製品
(IoTセンサ)
受託開発
(Hard & Soft)
技術支援
(コンサル)
 Suppliers
 大手自動車
 大手電機
 大手ガス
 大手機械
 製造工場
 プレス工場
 行政関係
 ・・・
遠隔監視
IoT製品 精密重量計測システム
FA向け試験装置 Sigfox / LoRa
Sensor / Cloud
Mii system Co.,Ltd.
 クランプ式信号横取りセンサ
 既存配線から工事不要で信号を横取り
ATMICL-Chip
工事は
挟むだけ
検知基板
クランプ
センサ
ON/OFF
AC電流
周波数
多彩な信号検出
Grove互換で
マイコン直結
簡単
安価
ATMICL-ONE/ECO
7
電池式も有り
Mii system Co.,Ltd.
 300m-3km範囲を遠隔監視するシステム
 バッテリー駆動の簡単設置
 LoRa通信内蔵で現場の設定不要
 無料アプリ・クラウド活用,スマホで表示
ATMICL-LoRa
8
ESP32
(Arduino)
LoRa
Python
Node-RED
GSS
InfluxDB
Looker st.
Grafana
温度
振動
超音波
送信機
受信機
電流センサ
300m-3km
Mii system Co.,Ltd.
名古屋組込(ET)少年倶楽部
宣伝
9
https://et-nagoya.connpass.com/
Mii system Co.,Ltd.
組込(エッジ) エンジニアの特性
section-1
Basic knowledge of Edge Engineer
10
Mii system Co.,Ltd.
 CPU搭載機器のソフト・ハード開発
 ポリシー
 メモリ・速度・コストが正義
 いっさいのムダを許容しない
 100万台でも完全に同じ動作を保証(usレベルで)
 要約
 めんどくさいオッサンばかりの世界(言い方⋯)
組込(エッジ) の開発作業
11
PC
デバッガ
計測器
CPU
FPGA
Hard
Sensor
Data
通信
Mii system Co.,Ltd.
 悪い所
 用語が分からない
 どう動いているのかが見えない
 起動・終了・呼び出しのタイミングが謎
 ループとか変数とか使いづらいぞ
→ 組込屋からみると中の動きが見えず気持ち悪い → 使いたくない
でも使わないのはもったいない!
組込エンジニアから見たNode-RED
12
Mii system Co.,Ltd.
以下の行動を悔い改めると幸せに近づく
 何でも自前,ライブラリ嫌い
→ 便利なノードを活用しよう
 開発・デバッグに自作ツールを作る
→ VB6とかコマンド入力とかせずに,No-Codeで作ろう
 デバッグソフトでも処理速度気にしたり
→ CPUパワーで効率よく進めよう
sec-3にて組込向け事例を紹介
Node-REDと組込屋とのマッチング
13
Mii system Co.,Ltd.
組込エンジニアに向けたNode-RED紹介
section-2
Node-RED for Embedded Engineers
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Mii system Co.,Ltd.
 簡単インストール,無料
 ライブラリがたくさん
 処理が早い(vs マイコン)
 画面が作れる(Dashboard)
 ハード操作も容易(RPi)
 スマホで見れる
ここがすごい(おすすめポイント)
15
Mii system Co.,Ltd.
簡単インストール
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 構成
 元はIBM のノーコードツール,多機種で使える
 サーバアプリとしてラズパイなどと相性が良い
 インストール
 bash <(curl -sL https://raw.githubusercontent.com/node-red/linux-
installers/master/deb/update-nodejs-and-nodered)
 ラズパイの場合,スクリプト1行でインストール完了
 使用方法
 Terminal から起動または,サービスとして起動しておく
 ブラウザから localhost:1880 でエディタ起動,デプロイで更新
PC/Linux
Node-red
(APL)
Browser
APL
net
Device
https://nodered.jp/docs/getting-started/raspberrypi
Mii system Co.,Ltd.
 Programing
 ノードを選んで置き,つなぐ
 デプロイで即更新
 ポイント
 各ノード群は独立して動作するイメージ(別スレッドのイメージ)
 組込的思考 → サーバ的思考で設計
※繋ぐまでは簡単
何をしたいかが難しい
Node-RED 使い方
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Mii system Co.,Ltd.
 パレットの追加でインストールできる
 便利なノードが追加される
 探せばだいたい見つかる
 インストールが簡単なのが重要ポイント
ライブラリがたくさん
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FFT (4)
MODBUS (41)
MLX90614
Mii system Co.,Ltd.
 PC-CPU が使えるから当たり前 (GHz / MHz)
 撮影とかストリーミングとか,並列で楽々動作
 メモリバッファは実質無尽蔵
 float も double も 割り算も怖くない
処理が早い(vs CPU)
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Mii system Co.,Ltd.
 ブロックひとつでグラフ表示
 入力はスライダーやボタンで
 ブラウザアプリなのでスマホからもそのまま動作
画面が作れる(Dashboard)
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Mii system Co.,Ltd.
 GPIO はノーコードで操作
 入力:チャタリング除去
 出力:初期値設定
 PWM も使える
ハード操作も容易(RPi)
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OUTPUT
INPUT
PWM
Mii system Co.,Ltd.
 ブラウザでダッシュボード開けば,スマホで見れる
 ラズパイにアクセスポイント立てれば,Wi-Fi も不要
スマホで見れる
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Node-RED ip:3000/ui Wi-Fi
スマホ
PC
Node-RED RasPi/AP
スマホ
PC
Mii system Co.,Ltd.
組込・IoT用途でのNode-RED 活用例
section-3
How to use for Embedded stage
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Mii system Co.,Ltd.
 サーバ・Gateway として
 モニターとして
 デバッガとして
こんなのが作れます
24
Mii system Co.,Ltd.
 サーバとして受けて,処理して,送る用途が便利
 センサ・デバイスから受けるのはノーコード
 ローカルで処理したり
 Cloud 送るのも簡単
サーバ・Gateway用途の活用例
25
Sensor CPU
UART
I2C Database Grafana
Modbus Cloud BI
MQTT
Node-RED
Mii system Co.,Ltd.
 Dashboard を置くだけ
 モニタ,グラフが簡単に作れる
 スマホでも見れる
モニターとしての活用例
26
Mii system Co.,Ltd.
 モータドライバの開発
 MODBUS 対応のモータドライバのデバッグ
 パラメータ調整用のアプリもほぼノーコードで実装
(Function は レジスタ分割のみ)
デバッガとしての活用例
27
RPi4 Modbus MD
MTR1
MTR2
Node-RED
Mii system Co.,Ltd.
 PCのNode-REDからModbus機器のモニタ
DEMO
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Sensor
GPIO
M5Stack
Modbus
(USB-UART)
Node-RED Dashboard
Mii system Co.,Ltd.
 Node-RED と組込エンジニアをテーマにまとめました
 使ってる人も使ってない人も上手に活用しよう
 Node-REDで技術と人をつなげよう
まとめ
29
www.mii-system.com
inatama-shigeki@mii-system.com
ご清聴ありがとうございました!
Sildeshare します。
いなたま しげき
代表:稲玉 繁樹
四の人(IoT) @InatamaS
BOOTH公式SHOP
https://mii-system.booth.pm/

組込エンジニアにも役立つ!Node-RED活用術(for Node-RED Con. Osaka)

  • 1.
    組込エンジニアにも役立つ! Node-RED活用術 (for Node-RED Con.Osaka) ミイシステム株式会社) 稲玉 繁樹 Rev.)2024/11/01 いなたま しげき 四の人(IoT) @InatamaS
  • 2.
    Mii system Co.,Ltd. 組込エンジニアもNode-REDを使ってスキルアップしよう! 本日のテーマ 2 本日のGOAL: 組込er にNode-RED の魅力を伝える Agenda 0. Bio と 発表者の背景 1. 組込(エッジ) エンジニアの特性 2. 組込エンジニアに向けたNode-RED紹介 3. 組込・IoT用途でのNode-RED 活用術 4. まとめ
  • 3.
    Mii system Co.,Ltd. IoTはたくさんの技術がつながり,多くのツールを使う  組込分野の苦手ゾーンをNode-REDが助けてくれる IoT のスキルマップ (Node-REDの立ち位置) 3 Cloud Net SOFT 回路 P板 組込 センサ 3D CAD Skills for IoT エッジ ハード アプリ・クラウド
  • 4.
    Mii system Co.,Ltd. ミイシステム株式会社 (​Mii System Co.,Ltd.) 代表 :稲玉 繁樹 (イナタマ シゲキ) 設立 :2017年1月20日 本店 :三重県四日市市 About 4 趣味 ・マラソン ・電子工作 ・立飲めぐり  個人経歴 電気関係(計装) → ソフト(IT) → 大手電機(研究開発)→2017年独立 電気学会 D部門 推進委員(2015-2017) 工学部・電気電子専攻  過去の実績  鉄道の重要部品を研究開発  サーボAMPの回路,ソフト設計  Z80/8086/H8/SH2/PIC/AVR/STM32/ PSoC/ESP32/RP2040/ 四の人(IoT) @InatamaS 稲玉繁樹 有楽町 東宝ツインタワービル
  • 5.
    Mii system Co.,Ltd. 現在,工業・IoTアイデア賞を3連覇中 OT・FAx ノーコード分野の第一人者として認知されている M5Stack Japan Creativity Contest 5 2022 2023 2024
  • 6.
    Mii system Co.,Ltd. Business 6 Business 自社製品 (IoTセンサ) 受託開発 (Hard& Soft) 技術支援 (コンサル)  Suppliers  大手自動車  大手電機  大手ガス  大手機械  製造工場  プレス工場  行政関係  ・・・ 遠隔監視 IoT製品 精密重量計測システム FA向け試験装置 Sigfox / LoRa Sensor / Cloud
  • 7.
    Mii system Co.,Ltd. クランプ式信号横取りセンサ  既存配線から工事不要で信号を横取り ATMICL-Chip 工事は 挟むだけ 検知基板 クランプ センサ ON/OFF AC電流 周波数 多彩な信号検出 Grove互換で マイコン直結 簡単 安価 ATMICL-ONE/ECO 7 電池式も有り
  • 8.
    Mii system Co.,Ltd. 300m-3km範囲を遠隔監視するシステム  バッテリー駆動の簡単設置  LoRa通信内蔵で現場の設定不要  無料アプリ・クラウド活用,スマホで表示 ATMICL-LoRa 8 ESP32 (Arduino) LoRa Python Node-RED GSS InfluxDB Looker st. Grafana 温度 振動 超音波 送信機 受信機 電流センサ 300m-3km
  • 9.
  • 10.
    Mii system Co.,Ltd. 組込(エッジ)エンジニアの特性 section-1 Basic knowledge of Edge Engineer 10
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    Mii system Co.,Ltd. CPU搭載機器のソフト・ハード開発  ポリシー  メモリ・速度・コストが正義  いっさいのムダを許容しない  100万台でも完全に同じ動作を保証(usレベルで)  要約  めんどくさいオッサンばかりの世界(言い方⋯) 組込(エッジ) の開発作業 11 PC デバッガ 計測器 CPU FPGA Hard Sensor Data 通信
  • 12.
    Mii system Co.,Ltd. 悪い所  用語が分からない  どう動いているのかが見えない  起動・終了・呼び出しのタイミングが謎  ループとか変数とか使いづらいぞ → 組込屋からみると中の動きが見えず気持ち悪い → 使いたくない でも使わないのはもったいない! 組込エンジニアから見たNode-RED 12
  • 13.
    Mii system Co.,Ltd. 以下の行動を悔い改めると幸せに近づく 何でも自前,ライブラリ嫌い → 便利なノードを活用しよう  開発・デバッグに自作ツールを作る → VB6とかコマンド入力とかせずに,No-Codeで作ろう  デバッグソフトでも処理速度気にしたり → CPUパワーで効率よく進めよう sec-3にて組込向け事例を紹介 Node-REDと組込屋とのマッチング 13
  • 14.
  • 15.
    Mii system Co.,Ltd. 簡単インストール,無料  ライブラリがたくさん  処理が早い(vs マイコン)  画面が作れる(Dashboard)  ハード操作も容易(RPi)  スマホで見れる ここがすごい(おすすめポイント) 15
  • 16.
    Mii system Co.,Ltd. 簡単インストール 16 構成  元はIBM のノーコードツール,多機種で使える  サーバアプリとしてラズパイなどと相性が良い  インストール  bash <(curl -sL https://raw.githubusercontent.com/node-red/linux- installers/master/deb/update-nodejs-and-nodered)  ラズパイの場合,スクリプト1行でインストール完了  使用方法  Terminal から起動または,サービスとして起動しておく  ブラウザから localhost:1880 でエディタ起動,デプロイで更新 PC/Linux Node-red (APL) Browser APL net Device https://nodered.jp/docs/getting-started/raspberrypi
  • 17.
    Mii system Co.,Ltd. Programing  ノードを選んで置き,つなぐ  デプロイで即更新  ポイント  各ノード群は独立して動作するイメージ(別スレッドのイメージ)  組込的思考 → サーバ的思考で設計 ※繋ぐまでは簡単 何をしたいかが難しい Node-RED 使い方 17
  • 18.
    Mii system Co.,Ltd. パレットの追加でインストールできる  便利なノードが追加される  探せばだいたい見つかる  インストールが簡単なのが重要ポイント ライブラリがたくさん 18 FFT (4) MODBUS (41) MLX90614
  • 19.
    Mii system Co.,Ltd. PC-CPU が使えるから当たり前 (GHz / MHz)  撮影とかストリーミングとか,並列で楽々動作  メモリバッファは実質無尽蔵  float も double も 割り算も怖くない 処理が早い(vs CPU) 19
  • 20.
    Mii system Co.,Ltd. ブロックひとつでグラフ表示  入力はスライダーやボタンで  ブラウザアプリなのでスマホからもそのまま動作 画面が作れる(Dashboard) 20
  • 21.
    Mii system Co.,Ltd. GPIO はノーコードで操作  入力:チャタリング除去  出力:初期値設定  PWM も使える ハード操作も容易(RPi) 21 OUTPUT INPUT PWM
  • 22.
    Mii system Co.,Ltd. ブラウザでダッシュボード開けば,スマホで見れる  ラズパイにアクセスポイント立てれば,Wi-Fi も不要 スマホで見れる 22 Node-RED ip:3000/ui Wi-Fi スマホ PC Node-RED RasPi/AP スマホ PC
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    Mii system Co.,Ltd. 組込・IoT用途でのNode-RED活用例 section-3 How to use for Embedded stage 23
  • 24.
    Mii system Co.,Ltd. サーバ・Gateway として  モニターとして  デバッガとして こんなのが作れます 24
  • 25.
    Mii system Co.,Ltd. サーバとして受けて,処理して,送る用途が便利  センサ・デバイスから受けるのはノーコード  ローカルで処理したり  Cloud 送るのも簡単 サーバ・Gateway用途の活用例 25 Sensor CPU UART I2C Database Grafana Modbus Cloud BI MQTT Node-RED
  • 26.
    Mii system Co.,Ltd. Dashboard を置くだけ  モニタ,グラフが簡単に作れる  スマホでも見れる モニターとしての活用例 26
  • 27.
    Mii system Co.,Ltd. モータドライバの開発  MODBUS 対応のモータドライバのデバッグ  パラメータ調整用のアプリもほぼノーコードで実装 (Function は レジスタ分割のみ) デバッガとしての活用例 27 RPi4 Modbus MD MTR1 MTR2 Node-RED
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    Mii system Co.,Ltd. PCのNode-REDからModbus機器のモニタ DEMO 28 Sensor GPIO M5Stack Modbus (USB-UART) Node-RED Dashboard
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    Mii system Co.,Ltd. Node-RED と組込エンジニアをテーマにまとめました  使ってる人も使ってない人も上手に活用しよう  Node-REDで技術と人をつなげよう まとめ 29 www.mii-system.com inatama-shigeki@mii-system.com ご清聴ありがとうございました! Sildeshare します。 いなたま しげき 代表:稲玉 繁樹 四の人(IoT) @InatamaS BOOTH公式SHOP https://mii-system.booth.pm/