あすぴよパパのマイコン工作

FPGA-CAFEでレーザー加工を試してみました

2011-12-18T22:15:00.001+09:00

FPGA-CAFEではFabLabサービスとしてレーザー加工機を使わせていただけます。

加工機は、EPILOG Mini24-60W で、アクリル板をカットして、ガイガーカウンターのケースとArduinoのケースを作ってみました。　写真とメモを置いておきます。　CADデータは、もう少し修正が必要ですので、とりあえずpngで画像でおいていおきます。

・データ作成
データはイラストレータかコーレルドローで作成するとそのまま読み込めますが、どちらも持っていないので、オープンソースのグラフィックエディタinkscapeを使って、作図をしました。
SVGというファイル形式で出力されますが、これをDXF形式にして保存します。このとき、日本語のソフトでは、レイヤー名が自動的に「レイヤー１」と日本語になっているので、これをL1等の英文にしておかないとエラーになります。このデータをカフェにあるMACで、コーレルドローを立ち上げてインポートしました。　このとき、インクスケープでは原点が左下なのですが、レーザ加工機の原点が左上になっているので、取り込んだ図をコーレルドローで270度回転させます。
詳しい、操作方法はFPGAの部屋で紹介されています。私もこれを見て操作しました。
今回、作った図面です。　線が細いので見にくいですが、0.1mm以下にしておかないとレーザーでカットができません。

・パラメータ設定

レーザ加工機は、ドローソフトからはプリンターとして見えます。プリンターの設定は、加工する材料によって調整する必要があるので、持ち込んだ材料によって試し打ちをして確認する必要がありますが、あらかじめ、テストしてあるパラメータを参考にすると楽です。

（今回使った材料）

アクリル、３ｍｍ厚、　ジョイフル山新で購入

スピード：6%、パワー：30%、周波数：5kHz （パワー２０％では切れませんでしたが、若干強すぎたようです。切りしろを狭くしたい場合はもう少しパワーを落としたほうがいいかもしれません。）

アクリル、２ｍｍ厚、ダイソーで２１０円（税込み）で購入

スピード：6%、パワー：17%、周波数：5kHz（別のメーカの材料ですが、前回パワー１２％で切った時は、もう少し切りしろが狭かったので、少し強すぎたようです。）

・製作品

作品は、こんなものです

１．スパークファンのガイガーカウンターのケース

黒い部品は、前回作成したもので、図面にはありませんが、2mmアクリルです。

カメラの三脚につけて、高さが調整できるようにしました。

２．Arduinoのケース

こちらは、まだ継続検討が必要です。

・おまけ

カットした後のアクリル板

・追記
Arduinoで作った物を、そのまま使うときに入れるケースがほしくて作ったのですが、もう一工夫、ふた工夫が必要です。　

Arduino (Japanino) でスマートハウス(18) センサの活用

2011-11-27T04:51:00.000+09:00

スマートハウスのテーマをしばらく書いていなかった、と言うよりは、ブログをしばらく書いていなかったのですが、突然に、書こうという気になりました。　このところ、スマートハウスの話題が、日本の電力の将来の姿といった話とともに登場することが増えてきています。　以前よりもスマートグリッドという言葉にも関心を持つ人が増えているのではないかと思います。　原子力発電の廃止や、自然エネルギー利用の推進、はたまた電気事業の分割、東電の解体とかとスマートグリッドやスマートハウスやEVの普及もまでもまとめて荒っぽく理解するのは危険極まりないので、ゆっくりと眺めていきましょう。

今日は、スマートハウスでのセンサの役割について考えてみます。さて、このブログでは気ままに書いているのでスマートハウスについては、どのようなイメージで書いてきたでしょう。時間かたってしまって忘れているのもあるのですが、定義などしていなかったと思います。ですが、こう書いていくと少しは整理しておかないと書き進めづらくなってきます。　今日の話題は特にです。　広くは家庭での生活空間すべてなのですが、イメージしづらいので、今日は、思いっきり限定して、最近流行のHEMS（ホーム・エネルギー・マネージメント・システム）ぐらいのところにおいてしまいます。　また、困ってしまいました。HEMSとは何？　電気を使った量を表示してくれて節電を促してくれるもの。太陽電池やエネファームがついた家だと、発電量も表示してくれるし、電気も売るとなると、光熱費の収支計算やCO2の排出量の計算もしてくれます。　いわゆるエネルギーの見える化をするのがHEMSのイメージです。　ここでは、もう少しスマートハウスらしく、HEMSを３つの進化系において、HEMS３．０を今回のスマートハウスとしておきます。
・HEMS1.0：　エネルギーの見える化や更なる省エネや生活のアドバイスを含むもの
・HEMS2.0：　太陽電池や、蓄電池、燃料電池、EV（電気自動車）の充放電制御スケジュールを含むもの
・HEMS3.0：　電力系統（スマートグリッド）と協調して、発電装置や充電装置、さらに家電製品や設備機器の運転制御をしたり、住人がエネルギーを上手に使えるようにサポートするもの

とりあえず、このくらいに限定しておくと、分かりやすくなります。　センサの役割の第一は、人の感覚や行動を手間なく勝手に記録してくれることです。感覚としては、まず思いつくのは温度と照度です。温度はエアコンの使い方、照度は照明の使い方にかかわってきます。場合によっては、人がやるより正確なのですが、人の感覚に合うのかどうかが問題です。　ただ、正確な物理量は、しっかりと電力の消費と相関してくれます。　ここからが、どう折り合いをつけるかの問題です。　行動については、簡単なところでは、人がいなくなったとか、どこかにいったとかで、無駄な電気が発見できます。これも、無駄かどうかは気持ちの問題で対応の仕方はいろいろになりますが。

センサのもう一つの役割は、先ほどのように状況を読み取って記録するすることより、もう少し人に直接的にかかわるもので、人の意思を伝えることです。　こちらも、もう少し広く書くと人の意思や意識を記録するとしたほうが、一般化して整理できることになります。　機械は、記録された情報を取りだし動作するという構造になります。　ただ、面倒なのでここでは、機械に意思を伝える役割としておきます。　むしろ、こちらの方がなじみがあると思います。　スマホのタッチセンサやWiiリモコンなんかがこの手のセンサです。自動ドアのセンサもそうです。　オープンソースのスマートハウスにセンサがつくと自動ドアもできるし、Wiiリモコンで電気をつけたり消したりできるとにもなるのですが、ここでは、少し考えたいことがあります。

機械にうまく、意思を伝えたいとなると、その方法は個人差が大きいと思うし、自分なりにこれがいいということも出てくるし、実験的な要素が大きいので、いろいろな人が考えて作って見たほうがいい分野になります。　簡単なものなら、「節電に協力したい」という思いの強さボタンなんかや、「もう眠いから、電気消してくれ」ボタンとかがありますが、　「今日は気分がいいぞ」とかだと、電気をこまめに制御するけど、「今日はいらいらしている」とかだと、機械も読み取って、自動での制御をやめるとかもできるのではないでしょうか。

こういうものも、試してみると結構役に立つものになるかも知れません。そして、何よりすごいのが、人は忘れていてもセンサの記録は残るということです。

このところ、忙しくて個人作品の製作の時間が取れなくて、休みは休養をとるのが精一杯だったのに、少し余裕が出てきたのか、夜更かしをしてしまいました。　ここでまた、何か作ろうとか思うといけないので、寝ることにします。　お休みなさい。

情報のインパクト

2011-05-22T19:06:00.000+09:00

今日は、久しぶりに自転車に乗って30kmほど走りました。
途中、激しい強風で、「100キロウォーキング」の事務局らしき人たちが慌ててテントをたたんでいました。書類が散乱し、ノートパソコンがテーブルの上から飛ばされそうでした。
立っているのがやっとのようなぐらいでした。
この風景を写真に撮ればインパクトがあるのでしょうが、気が付かないでしたので後で強風の風景を撮って見たのですが、なかなか伝わりにくいです。　急に吹いてきた風は最初は暖かかったのですが強くなってくると、冷凍庫の扉を開けたときのような冷たさに感じました。気化熱で体感温度が下がったのと、山が黒くなって来たせいもあるのでしょうが、とにかくすごい風で、また、雹でも降ってきそうなぐあいでした。　

横風で木の枝が折れそうなのですが分かるでしょうか

草がなびいていると、後ろの田んぼの波です

写真の撮り方もヘタなのですが、これでも比較写真があれば少しは分かるのだと思います。

最近、いくつかの会話の話題で情報のインパクトと行動についての話があったので、関連するWeb上の資料を整理しておきます。

節電するにしても、「あと１０％使用量が増えると停電すぞ」とか、どんどん上がっていく様子が見えたり、逆に、下がっていく様子が見えたりすると、自分も協力してよかったということになります。
また、節電の目標と行動を設定するのしても、具体的な効果と行動の関係が強烈に感じられたりすることが大切だったり、　効果が大きく見えたり、また、節電しなかった結果の深刻さが身近に感じられることが大切だと言う話や。　実際に停電を体験するとう強烈なインパクトを、情報の提示によっても感じれることが重要だと言うような感じの話をしていました。　（ルールによる強制についての話は別にして）

環境問題については、使い捨ての習慣を大きく変えていかないといけないということは、常識として分かっているのですが、これには、こんな強烈な映像がインパクトを与えるのではないでしょうか。
しばらくは、ペットボトルの蓋は、人任せにしないで自分でとっておいて別に処分しようと言う気になるかも知れません。

http://www.ted.com/talks/lang/jpn/capt_charles_moore_on_the_seas_of_plastic.html

映像による個別事象の理解に加え、もっと抽象的なまたは、広範囲の理解をより客観的にしかも身近に感じるためには、数値データが必要になってくるのですが、こちらは、この問題に取り組んでいます。

http://www.ted.com/talks/lang/jpn/david_mccandless_the_beauty_of_data_visualization.html

ホームページで実際の体験ができます。とっても、面白いです。
http://www.informationisbeautiful.net/

こちらもとっても美しいです。
http://www.gapminder.org/

こちらは、データではないのですが、全体理解のためのビジュアライズです。
http://live-the-solution.com/wp-content/uploads/globalwarmingmindmap-japa.jpg

行動へつなげるための、情報提示についてのもので方向は近いものだと思えます。
http://live-the-solution.com/about/

こういう情報の使い方を見ていると、いよいよ、データは送ったり、受けたりするだけのものではなくて、いろいろに形態に変化させ地球を覆いかぶすものというイメージが実感できてきます。

休日 +デジカメ調査

2011-05-03T00:39:00.005+09:00

連休に入って、読みたかった本を読んだり、散乱したパーツを片付けたり、本や書類を整理したり、じっくり考えたいと思っていたことに取り組んだり、最近やろうと思っていてやっていないことに手をつけてみたり、ちょっと気になっているところに出かけたりとか、いろいろ思うのですが、結局、予定を決めないで贅沢な時間の使い方をしているうちに時間が過ぎてしまいました。最近はこの時期はMTMの準備や、電子工作コンテストの締め切り前とかで、電子工作をしていることが多かったのですが、今年は仕事が忙しかったせいや、震災という例年とは違った年になったので、過ごし方も違っていました。

ベースの時間は、読書と部屋の片付けなのですが、今年は、
植木屋と
大工と
水道屋
ということになりました。仕事にも少し時間をとりましたが。

久々に、嫁さんと2人で買い物に出かけランチを食べて、とってものんびりしました。

植木屋も水道屋も自分でやらないと、職人に頼むほどの資産もないし、これからも少しづつやっておかないと面倒なことになってしまいます。庭に木を植えているなんて言うのはなんと贅沢なことかと思ってしまいます。今回は助っ人に来てもらい剪定の仕方や道具の使いかたも教わったので、だいぶいい形になりました。こうなると、こまめに手入れをしたい気分になるのですが、続くでしょうか。助っ人の使っていた剪定ばさみがほしくなったのですが、これを使うためには木に登らないといけないので、きっとそんなに使わないだろうと思い、新しい枝切りバサミだけを買いました。ですので手の届く範囲は少し切り過ぎてしまいました。

水道も修理の戦略と適切な部品が必要で、時間がかかります。もう数年に亘って嫁さんから言われていた件なのですが、水栓の土台の部分が傷んでいて、下からネジを締めてもすぐに緩んでしまうので、補修が必要です。多分、業者に頼むと、大規模な交換になってしまうのですが、部分補修で済ませたいところです。既成の部品では対応できないので自分でやったほうが丁寧に対応できそうです。と言う事で、ホームセンターで、こんな形のプラスチックの板と少し弾力のあるシートとか、耐水性のテープとかを買いに行きました。ついでに、こっちも直そうと言うことで他の部材も買うことにしました。嫁さんとは、どうもイメージが違っているのと、適切な言葉で表現できないので、「これじゃないの」「こっちじゃだめなの」とか言われながら、売り場を多分４往復ぐらいしてしまいましたが、今回は珍しく無駄な買い物もなく、修理は完了しました。

さて、大工仕事ですが、本来は、木製のフェンスの塗り替えだけをする予定だったのですが、まだもつだろうと思っていた傷んでいる部分が、地震の影響でネジが緩み、さらに先日の雹で決定打を受けて朽ちてしまいました。
こんな感じで補修して、　高圧洗浄で苔と古い塗装を落としました。
後は、塗装です。

本を読むときは、メインの本とサブの本を用意して、休憩にサブの本を読むのが楽しいのですが、今日はサブの本にMake日本語版の11号を読んだ。Craft ROBOもほしくなったのですが、部屋を片付けないと置き場がないので当分無理です。ロケットエンジンの話も面白かったのですが、気球カメラの記事でカメラに外部シャッターをつける記事が出ていたのが気になりました。　カイトフォト用にいいデジタルカメラがないかと前から思っていたのですが、やっぱり安いカメラを改造するか、リモコン付きの高級カメラにするか、サーボでシャッターを押すか、どれも乗り気かしません。　大昔にコダックの使い捨てフィルムカメラにサーボを２つ付けて、巻上げとシャッター駆動をしたのですが、フィルムの交換が面倒なのと、サーボの調整に毎回時間がかかってしまうので、やめてしまいました。
デジタルカメラだとずっと楽になると思っていたのですが、適当な値段でリモコン端子の付いたものがなく、今回の記事を見ても改造するしかないのか思いましたが、ネットで検索すると面白い物が見つかりました。

リコーのCX-1です。
http://www.ricoh.co.jp/dc/cx/cx1/index.html

このカメラ、USBのポートからシャッターの制御ができるようです。
USBのデバイスとしてはマスストレージなのですが、電源ラインを監視していてリモコンに対応しているようです。　いくつかの使用レポートを見ていると電源が連続してはいるとホストが繋がったの認識してマスストレージになるのですが、電源がパルス状に入るとパルスの状態により、半押し（フォーカス）、長押し（シャッター）に対応するようです。

http://infar.be/index.php?/archives/765-Arduino-as-a-remote-shutter-release-for-RICOH-cameras.html

こちらの記事によると、30mSecのパルスを入れると、フォーカスが固定され、150mSecのパルスでシャッターが切れるようです。
これは、このカメラ用のUSBレリーズの動作を解析して見つけたようです。解析記事はこちらにあります。

http://stereo.jpn.org/eng/sdm/ca1.htm

これであれば、ArduinoとXBeeで簡単にリモコンが作れるので便利です。USBのポートを使うので改造も必要ないし、カメラの取り付けも簡単なので都合がいいです。このカメラ、広角が28mmなので、これも都合がいいです。929万画素なので、飽きないで使えそうです。
値段を調べて見ました。

http://kakaku.com/item/K0000021091/pricehistory/

最安値で11,800で、お手ごろです。
価格の履歴を見るとAmazonががんばっていて、時々11,750円をつけています。
今は、残念ながらSHOPからの出展で14,800になっています。

http://www.amazon.co.jp/RICOH-%E3%83%87%E3%82%B8%E3%82%BF%E3%83%AB%E3%82%AB%E3%83%A1%E3%83%A9-CX1-%E3%82%B7%E3%83%AB%E3%83%90%E3%83%BC-CX1SL/dp/B001TK2X7S/ref=sr_1_8?s=electronics&ie=UTF8&qid=1304326384&sr=1-8

すぐに買おうかと思ったのですが、まだやることがいっぱいたまっているのでメモだけにしておきます。

それにしても、このUSBの電源のパルス仕様ですが、ズーム制御や、モード制御はないのでしょうか？　隠しモードとか、誰か発見しないものでしょうか。

もうひとつリモートでシャッターの切れるデジカメを見つけました。
カシオのEX-FH100です。

http://casio.jp/dc/products/ex_fh100/

http://www.amazon.co.jp/gp/product/B0032AMVCA/ref=s9_simh_bw_p23_d0_i1?pf_rd_m=AN1VRQENFRJN5&pf_rd_s=center-1&pf_rd_r=1583HHJ6R2XCBCP0V8WQ&pf_rd_t=101&pf_rd_p=466413976&pf_rd_i=16462091

このカメラに、同社のカメラEX-F1用のレリーズケーブルが接続できるようです。
このケーブルは量販店で取り寄せができるようです。

http://bbs.kakaku.com/bbs/K0000095304/SortID=12330306/

広角が24mmなので、こちらもよさそうです。電池の持ちもよさそうです。

こちらのカメラの場合、コネクタが画像、USB、シャッターレリーズの共用になっているようです。
シャッターとフォーカスの２接点が独立してあるようですので、簡単な回路で制御ができるようです。
こちらのページで分析がされています。

http://www.danreetz.com/blog/2011/01/12/casio-ex-fh100-and-ex-f1-shutter-releasevideousb-pinout/

メーカ独自の仕様でいろいろあるのかも知れません。　casioの場合も対応する機種を公表していないので、どの機種が使えるのか（自己責任ですが）は、試して見ないとわからないようです。
EXILIM EX-H15でも使えるといいのですが、誰か試して見ませんか？

http://www.amazon.co.jp/gp/product/B0032AMVBQ

調べて見ると、CANONのデジカメは、SDカード上のプログラムから制御できるようです。どうも、OSから制御をSDカード上にプログラムに移せるようです。プログラムはBASICライクなもので、外部入力に対応する関数も用意されています。
CHDKと呼ばれているもので、日本でも使っている人がいるようです。

http://chdk.wikia.com/wiki/CHDK_in_Brief

IXY 30S　が、新しめで、人気もあってよさそうです。ファームはベータ版ですが、更新も多いので期待できそうです。　このあたりのデジタルカメラには、OSが乗っているみたいで、OSのコンソール用のUARTのポートをハックしていているので、かなり正確に動作の確認ができるのではないでしょうか。

http://chdk.wikia.com/wiki/SD4000

http://chdk.setepontos.com/index.php?topic=5574.msg60426#msg60426

このカメラも価格帯は、15,000円代で手ごろです。

http://www.amazon.co.jp/Canon-%E3%83%87%E3%82%B8%E3%82%BF%E3%83%AB%E3%82%AB%E3%83%A1%E3%83%A9-IXY30S-%E3%83%9B%E3%83%AF%E3%82%A4%E3%83%88-WH/dp/B003LO2CU8/ref=sr_1_1?s=electronics&ie=UTF8&qid=1304762490&sr=1-1

このファームを使うと、インターバルタイマーを作ったり、また、モードを変更しての自動撮影もできそうで、リモートシャッター以外の用途でも使えそうです。

シャッターをどうやって切るかというと、こちらもUSBポートの電源（５V)のON/OFFを使うようです。

USBの電源の端子の監視ができるようです。　10mSec単位での監視ができるので、これを検出してシッターをきるスクリプトを書いておけばよいようです。　デジタルIO入力として使えるので、ここに可変長のパルスを入力することで、パルスの種別ごとに違った処理をさせることができるようです。
ここでは、ズームの制御をしています。

http://arch.ced.berkeley.edu/kap/discuss/comments.php?DiscussionID=1332&page=1

canonのデジカメをハックしてカイトフォトを紹介しているページがありました。

http://www.brooxes.com/newsite/HOME.html

日本語のページもありました。丁寧に解説してくれています。

http://blog.kuromatsunai.info/category/chdk/chdk-for-kap/

後、画像をEye-Fi　で飛ばそうと考える人がいるかと思って探したら、やっぱりやっている人がいました。どうも距離が飛ばないようで（カメラの筐体に依存するようです）３GのWi-Fiルータを抱かせてインターネットに飛ばしています。

http://blog.m2creativedesign.com/2009/10/eye-fi-mi-fi-chdk-kap.html

以上、調べた内容がうまく動作するようなら、ArduinoとZigBeeとバッテリーとWi-Fiルータを乗せて、
画像を確認しながらカメラをコントロールして撮影ができそうです。

リグの製作は、こちらのページが参考になります。　パーツはここから買ってもよさそうです。

http://www.brooxes.com/newsite/BBKK/KITS.html

なお、CanonのデジカメへのCHDKの対応は以下のようになっているようです。
OSはVxWorksとDryOSの２種類があるようです。

http://chdk.wikia.com/wiki/For_Developers

DryOSというのはCanonのオリジナルOSのようで、カーネルにuITRONを使った国産リアルタイムOSのようです。

http://web.canon.jp/technology/canon_tech/explanation/dryos.html

以下、CHDKのドキュメントのリンク

クイックスタートガイド
http://images1.wikia.nocookie.net/__cb20110104004506/chdk/images/3/33/CHDK_UserGuide_April_2009_A4.pdf

インストレーションガイド
http://images3.wikia.nocookie.net/__cb20100513055511/chdk/images/9/91/CHDK_Installation_Guide.pdf

３０S用ベータ版ファームダウンロード
http://www.mediafire.com/?hngelwe7u1p6l

USB リモートケーブルのWiki
http://chdk.wikia.com/wiki/USB_Remote_Cable

USBケーブルを使ったリモート制御スクリプトの解説
http://www.zenoshrdlu.com/kapstuff/chdk2scripting.pdf

.NET Micro Framework 作業メモ

2011-02-27T22:38:00.000+09:00

.NET Micro Framework を使ってみようと思います。　いまは、まだハード（ターゲットボード）を入手していないので、先ずは環境の整備からです。

最初の参考図書として、インターフェース　2011年3月号にさっと目を通します。２章の山田斉さんの記事が環境インストールが丁寧です。

・Microsoft Visual C# Express 2010のインストール
http://www.microsoft.com/japan/msdn/vstudio/express/

・.NET Micro Framework のインストール
http://www.microframeworkprojects.com/index.php?title=Japanese_-_Getting_Started
こちらのページからのリンクで
http://www.microsoft.com/downloads/en/details.aspx?displaylang=en&FamilyID=cff5a7b7-c21c-4127-ac65-5516384da3a0
ここからダウンロードしました。

・ＳＦＫのインストール
ハードをまだ決めていないのですが、　ＦＥＺ　を使うことを想定して、こちらをインストールします。
http://www.tinyclr.com/dl/

・ハードがないのでエミュレータで試して見ます。
1. 先ずは、VC#を起動
2. プロジェクトの作成でMicro Frameworkのテンプレートに出てくるのでクリック
3. FEZ Cobra Console Applocation のテンプレートで新規プロジェクトを作る
4. そのまま実行すると、エラーになるが、ステップで実行すると動いている。　Debug.Print()をはさむと、コンソールに表示されているので、動いているようです。
http://www.tinyclr.com/downloads/FEZ_Tutorial.pdf
ここに、解説があって、11ページまでは、動くことが確認できました。
5. この後、ハードウェアにあわせて参照設定とドライバのダウンロードが必要なようです。
適当なサンプルを見ながら、どんな感じか見ていきたいと思います。

ターゲットについているグラフィックのディスプレイが、Windowsのアプリケーションのように設計できればおもしろいのですが、そんなのはあるのでしょうか。

休日　ハートがいっぱいの贈り物が届いた

2011-02-27T15:23:00.024+09:00

のりたんさんから荷物が届いたので早速開封

フリースケールのマイコン詰め合わせと開発用のボードもあります。
なんと、おまけがいっぱい。

ハート型のＬＥＤがいっぱい。
そして、なぞの基板。　きっとこれは、某出版社のエレキジャックのブログを読めばなぞが解けるか。
それとも、某所のブログか。　こちらは後でゆっくりと見せていただきます。

mbedを試していたので、早速ハートのＬＥＤを使わせていただきました。
ちょっと大きめのハートの中に仕込んで見ました。

ありがとうございました。

さて、今年の創作の計画を立てますか。

mbedのメモ
作業用のメモです。
・ここサイトでログインしてからCompilerをクリックするとＩＤＥが開く
http://mbed.org/
・ワークスペースは、ネットワークの向こう側にあるので、どこからでも自分のプロジェクトが開ける。
・ＩＯや内部リソースの使い方は、Handbookで解説されている。サンプルからの説明でとりあえずは使えるようになる。
http://mbed.org/handbook/Homepage
・Cookbookの中にいろいろの用法が書かれているが、シリアルやイーサからインタフェースするためのＲＰＣライブラリが用意させている。これを使うとリモートＩＯのように使えたり

/DigitalOut/new LED1 myled
/myled/write 1

ＨＴＴＰサーバを立てておくとmbedのURIを指定してコントロールできるようだ。

また、関数を書いておいて、これの実行や読み出し、変数の読み出し、書き換えもできるようだ。

http://mbed.org/cookbook/Interfacing-Using-RPC

http://mbed.org/cookbook/RPC-Interface-Library

ネットワーク関連のサンプルがたくさんありそうだ。

大量のＬＥＤとRS08KA2のメモ

ここのページに記事がありました。

http://www.eleki-jack.com/mycom2/2007/12/lowendrs08_mc9rs08ka2_1_1.html

ソフトウェアでＰＷＭを作ってありました。

Arduino (Japanino) でスマートハウス(17) システム検討1

2011-02-20T11:21:00.002+09:00

しばらく、ブログを書いていませんでしたが、この件（Arduino (Japanino) でスマートハウス）に対して、いろいろ思うことを、少し書いていこうと思います。　スマートハウスについては、スマートコミュニティやスマートグリッドという話題の中でクローズアップされてきています。このテーマは、日本の成長戦略の中でも重要なものとして位置づけられています。　ちょっとブログをサボっていたのも、私自身の業務がここに関連してきていることもあって、あまり不正確な書き方や、特定の視点での書き方をすると誤解を招く恐れがあり、いやだなと思っていたからかも知れません。

ここは、ものづくりが好きなMakerとして、または電子工作ファンとして、またはガジェット好きとして、クリエーター視点からとかの感覚で書いていきたいと思います。

ここのところ、スマートハウスの普及とかホームネットワークの標準化とかいろいろな話題がありますが、全体合意が形成されていないにしても、なんとなく、こんな感じになるのかなと言うメジャーな構成というものが現れつつあります。

昔から言われるように標準ができたからといって、キラーアプリが生まれるわけでなく、もうすでに、メーカが「こんなコンテンツはいかがでしょうか」と自信作を提示してそれをユーザが評価しようという構図に未来を求める人が減ってきているわけだし、ここは、やはり、ユーザが全員クリエーターになる仕組が構成されていないとまずいのではないかいうことを強く思っています。

それで、具体的な構成を少しずつ考えていきたいと思います。

ここでは、今言ったクリエーティブなユーザをプロシューマと呼ぶことにします。

この言葉は、1980年にAlvin Toffler氏の「第三の波」の中で、生産者であり、消費者であるという意味の、Prosumer が提唱されたのが最初とされていますが、いろいろな意味で使われることがあるようで、特にスマートハウスの話題の中では、太陽電池を搭載した住宅では電気を生産することからこの意味でエネルギーのプロシューマと言われることがあります。　いずれにしろプロシューマとしておくことにします。

筑波大で2010年８月７,８日にPROSUME 2100というイベントが開催されたときの記事はこちらあたりをどうぞ。

http://asupiyo.blogspot.com/2010/07/prosume-2010.html

この図は、プロ製品とプロシューマ製品の構成を論理システムとして並べて書いたものです。

図で水色の部分が、この先のメーカの基本構成で、オレンジのベンダーが参加できるような標準化されたシステムになることが想定されています。

このあたりまでが、標準化のイメージです。　端末機器やセンサーが左にある箱なのですが、通信の方式についてはマルチプロトコルとなることを想定しています。

下が、プロシューマの作るオープンソースを中心としたシステムです。

二つの構成を書いています。プロトタイピングと本格利用のできるものです。

これらが、繋がっていくことが大事かなと思います。

見ていただければ、判るとおり技術的にはたぶん可能で、見る人によっては「どこが違うんだ」と思われるかも知れません。

この図はもっと解説をしないと判らないと思いますが、今回作りかけているArduinoのシステムは一番下の構成です。　ここで作ったものが上のシステムと繋がるためには、やはり通信が繋がらないといけないので、ここでは標準Ｂインタフェースがキーになってきます。

また、繋ぐために重要な役割を果たしているのが、プロシューマとプロに共通の製品を提供するベンダーということが判ります。

今は、半導体メーカとモジュールベンダとリテーラーとプロシューマの関係が構成されつつあって実現性が高まってきたように思います。

では、また。

Arduino (Japanino) でスマートハウス(16) MTM06準備6

2010-11-14T18:01:00.001+09:00

MTMの環境計測をするといっても、お手軽に計測ができますよと言った例を持ち込むだけで、面白みにかけるので、もうひとつセンサを作りました。

これも、構造はいたって簡単です。　秋月で売っているPIRモーションセンサユニットをArduinoにつないだだけです。　熱の移動を検地するセンサで、人がよく動いていると、出力が激しくON/OFFします。防犯用に使われるものです。　一分あたりの回数を計るセンサにしました。　その付近で人がたくさん集まったり、何か作業をしていたり、人通りが多いととカウントが増えます。　人の動きが少なくなるとカウントが減ります。　ただ、その実態はわかりません。　これを適当なところにおいて、混み具合を計ってみようと思います。　

またまた、工作とも呼べないぐらい簡単なつくりです。

逆に、誰でも簡単に作れるのでいいかも知れません。

今回は、XBeeのAPIモードでのデータ送信をしています。　64bitアドレスで送信先を指定しているので、任意のデバイスに送れるはずです。　今回はデータを受け取ってくれるのがコーディネータなので、コーディネータのアドレスを指定しています。　これまでの端末は、スリープモードに入れるのでエンドデバイスで作っていましたが、こちらは外部電源供給にしているのでルーターで作りました。同一ネットワーク内のパケットを中継するはずですが、今回はテストできていません。

http://www.pachube.com/users/fukin/feeds

データはこちらに上げます。

ここから、データを加工して、いろいろ遊べば面白そうですが、MTMの会場でいろいろとアイデアがもらえればと思っています。

とりあえず、こんなものを持ち込みます。

会場では、イーモバイルで３G接続することにします。

有線のハブの口が２つ余っていますので、必要な方は声をかけてください。

XBeeがどこまで飛ぶかも試して見たいと思います。

こうして作って見ると、ほとんど半完成品の組み合わせでも複数の通信系が入ったものは、なかなか慣れていないと大変だと思います。慣れていたとしても、信頼できるツールがないとちょっとした問題から抜けれないことがあります。

今回、ごく限定的な機能の、簡単な仕組みですが、いろいろと問題があり、ごまかして作っている点があります。　それでも、これぐらいのことが自分達でカスタマイズして作れるなら、もっといろいろなアイデアが出てくることになるような気がします。

このようなテーマに興味を持っている方々とMTM０６でお会いできるのを楽しみにしています。

前回のMTMで作ったBigDigiをネットで接続したいと思っていたのですが、こちらは次の機会にしようと思います。

スケッチはこちらにあります。

オリジナルのライセンスの表記のままで、変更部分のコメントがあまり入っていないのでわかりくいので、そのまま使うのは無理かと思います。　この程度で動いているという参考になります。

ドキュメント

Arduino (Japanino) でスマートハウス(15) MTM06準備5

2010-11-07T20:09:00.000+09:00

MTMでは、プロトタイピング用のキットを使って、お手軽に無線でセンシングをやったら面白いのではないですかと言ったことを話ができればいいのかなと思っています。

一応、持って行くものはそろえました。　会場の環境計測（と言っても、温度と明るさだけ）をしようと思います。
無線LANがあることを前提にしてますが、今回もあるのかな。

向こうに行ってから、何か繋いで遊んでみたいと思います。

現在動作は不安定です。　

無線LANがあればつながるはずですが、
勝手に切れてしまうのは、どこかの設定なのか？

これは、卓上センサの中身。
単三２本で動かしています。

どれぐらい持つのかは、判りません。

完成品

一応、４台が稼動中。
太陽電池充電器型のセンサは屋外で、簡易防滴ケースを被せて運用中

ここ

XBeeが乗ったほうのスケッチ

イーサネット側のスケッチ

Arduino (Japanino) でスマートハウス(14)MTM06準備4

2010-11-06T23:37:00.000+09:00

送信データの値が変な件は、XBeeのシリーズ２のＡＤのリファレンス電圧が1.2Vだと言うことで解決です。随分といろいろ調べて時間がかかってしまいました。

持っていくものは今週中に作ってしまおうと思います。　ソフトは怪しいので動かないかも知れません。
今回の製作は、オリジナルで作った部分がほとんどありません。　あるものを使って（皆様のお知恵と世の中にある便利なものを使って）作ってみようといったものになっています。

ゲートウェイは稼動中です。　会場で動かすには、これに無線ＬＡＮのアダプターを繋がないといけませんが。　なんかすごい形になっていますが、製作時間は短かったです。

今作っているもの１

今作っているもの　その２　これで終わり。

しかし、いろいろ問題があるものです。　この辺が限界ですね。
通信関係の試験をするにはツールがそろってないとむつかしすぎます。
さて、簡単で実用的な範囲を探らなければ。

時々データが変になっているのはだれのせいだ？

Arduino (Japanino) でスマートハウス(13) MTM06準備3

2010-11-03T23:55:00.000+09:00

Arduino で　XBee　のAPIモードのIOデータの受信処理のメモです。

とりあえず、複数の端末のIOデータが読み取れるようになりました。
が、しかし、XBeeのライブラリとEthernetのライブラリを同時に使うことができません。
タイマーとか何かがぶつかっているのでしょうか。　AVRは詳しくないので、ここは、もう
Arduinoを２台つないでしまおうかと思います。　では、何で繋ぎましょうか。

enum {
  NDEV = 5,
  NPORTA = 3,
  NPORTD = 3,
  NSAMPLE = 4
  };

端末数と、アナログデータ数、デジタルデータ数、サンプル回数が選べます。
（RAMのサイズがどうなっているか判らないので、不安です。Arduinoのデバッグでどうするのか
よくわからないので、サイズが大きくなってきたり、複雑になってくると危険な気がします。）

// ここに端末のアドレスを書き込む
uint32_t devAddress[NDEV*2] =
{
   0x0013A200, 0x4059999A,
   0x0013A200, 0x4059999B,
   0x0013A200, 0x4059999D,
   0x0013A200, 0x4059999E,
   0x0013A200, 0x4059999F,
};
// ここにデジタルのポートを書き込む
uint16_t devPortD[NDEV*NPORTD] =
{
  4,11,12,
  4,11,12,
  4,11,12,
  4,11,12,
  4,11,12
};
// ここにアナログのポートを書き込む
uint16_t devPortA[NDEV*NPORTA] =
{
  0,1,2,
  0,1,2,
  0,1,2,
  0,1,2,
  0,1,2
};

こんな風にして、端末の情報は書いておかないといけません。　ポートは選べますが、数はすべての端末で共通にしておかないといけません。　この辺は、もっと工夫する余地がありますが、これ以上になると、Arduinoで作るのはきついように思えます。

uint16_t sendData[NDEV*(NPORTA+NPORTD)];

ここに、サンプルデータを平均化した値が格納されます。

そのあと、イーサネットのライブラりを組み込んだのですが

Ethernet.begin(mac, ip);

で、固まってしまいました。　こうなると、どうやってデバッグするのかわかりません。

今日は、ここまででした。

電池で動かしていたセンサー端末ですが、消費電力を抑えるために、コーディネータへのポーリングの回数を減らすように設定を変更しました。

SP: 7D0
SN: 1
IR: 32
ST: 128

これで、スリープから立ち上がるのは、20秒に一回になっています。ただし、コーディネータへの問い合わせも２０秒に一回になってしまいます。　サンプル間隔が50mSecになっていますがこれを短くするともっと電力が減らせます。
コーディネータ側のソフトを作っていたので、何度も止めたり、立ち上げたりしていました。
すると、センサ側の電池の消耗が激しくなりました。　これは、通信を確立するために起こったのでしょうか。　気になる現象です。　電池の端末は、いいかげんには作れないようです。

Arduino (Japanino) でスマートハウス(12) MTM06準備2

2010-11-01T23:56:00.001+09:00

Arduinoのよいところは、先人の知恵を使ってやりたいことが簡単にできることです。
これを使わせていただく側は、本当に何か新しい知恵を加えたものを創らないとなあという気分になります。

先日のXBee ZB　（シリーズ２）のAPIモードのライブラリの件ですが。　やはりありました。
http://code.google.com/p/xbee-arduino/downloads/detail?name=xbee-arduino-0.2.1.zip&can=2&q=
こちらです。

このライブラリに入っているサンプルを動かすには、もう一つライブラリが必要です。
http://arduiniana.org/libraries/newsoftserial/
こちらです。

シリアルポートをXBeeに使っているので、ソフトシリアルを使ってPCと通信するためです。
PCをつながない場合は不要ですが、デバッグに不便すると思います。
使い方ですが、ArduinoのUSBポートにつながっているシリアルはXBeeが使ってしまっています。
ですので、このポートを使うのならArduinoを改造しないといけませんが、それはちょっと使いにくいです。ソフトシリアルが９番ピン（TX)と１０番ピン（RX）に出ているので、これに別のUSB変換ボードをつないでPCにつなぎました。　ArduinoにはUSBからの給電ができなくなるので、外部電源をつなぎます。

Series2_IoSamplesを動かすと、しっかりとパケットを分析してくれています。

これを使えば、比較的簡単にゲートウェイができそうです。　Etherの処理をしている間はXBeeの監視がとまるので、バッファのサイズが気になるところです。今まで作っていたのは、データが短かったのですが今回は結構長いです。　この辺はArduinoでやると、確実な設計がしづらいのですが、それ以上に、この手軽さには代えられません。

本日はここまで。

それから、X-CTUの不具合ですが、Arduinoのフォーラムを覗くと同じようなことを言っている人がいました（英文なのでたぶんそんな感じ）が、ファームのアップデートにチェックを入れればOKだと言っている人もいるみたいです。

どうも、これは、X-CTUのバージョンのような気がするのですが、最新のダウンロードはどうすればよいのでしょう。

Arduino (Japanino) でスマートハウス(11) MTM準備１

2010-10-31T22:54:00.001+09:00

本日の状況です。

やっとXBeeでZigBeeのEnd Deviceが動きました。

書き込みボードが純正でないせいか、ファームを書き込むのに変なコツがいります。とっても時間がかかってしまいました。

全端末を同一データ形式にするほうが取り扱い易いので、デジタル３点、アナログ３点を送ることにします。使っていても、いなくても固定長で送ることにします。

AD0/P20

AD1/P19

AD2/P18

DIO4/P11

DIO11/P7

DIO12/P4

ただし、デジタルはピンが変わっても（増えても、減っても）データ長は変わりませんので変更可能です。

送り方ですが、ツールがうまくないので、暫定です。

SP:20

SN:40

スリープの時間はＳＰ×ＳＮで決まります。上記はヘキサなので、十進で32×64=2048で約20秒です。

SPを大きくするほうが消費電力が減ると思うのですが、ツールが悪いのか、パラメータが悪いのかわからず、この値

IR:32

SR:128

これで３回サンプリングしています。サンプリング間隔は0x32で50mSecです。

この２台が、デジタルとアナログのデータを送っています。

Ｘ－ＣＴＵの設定

端末２台が同一周期でデータを送っていますが、コーディネータがうまく調整してくれています。

16bitアドレスは、コーディネータが割り当てます。　64bitの固有アドレスがついていいるので、簡単にやるなら、これで端末の識別ができます。

一つ目の端末の受信ＡＰＩフレーム

続けて、もう一台の端末データを受信

データ以外にいろいろ付いてきているのが何かよくわかりませんが、とりあえずデータは抽出できそうです。

データの先頭は7E001892までは、固定になるのですが、7Eは普通にデータに現れるので、垂れ流しで見るのではなく、コマンド応答で確認するのがいいようです。　そこまでしなくても、64bitアドレスを固定で持っていて判別すれば、問題なさそうです。

このデータの受信処理をするＡｒｄｕｉｎｏのライブラリを誰かが作っているような気がするのですが、ないでしょうか。

わたしの場合、上に書いたような、手抜き処理をしようとしているのであまりほかの人の役にたちそうにありません。

Arduino (Japanino) でスマートハウス(10) ソーラーセンサ２

2010-10-29T00:17:00.001+09:00

ソーラーライトの太陽電池とリチウム２次電池をセンサ電源にしようとした計画は大失敗でした。

一メモリは８時間です。
これは、たぶんバッテリーがすでに
過放電状態で充電ができなかった
ようでした。

これは、屋外に置いたのもですが
全く充電ができず、そのまま過放電
になって、回復不能になりました。

これは、室内において200μＡ程度の電流相当の抵抗を繋いだもので
ただの、一次電池のような状態に
なっています。

太陽電池が小さいので、負荷が少しでも繋がっている状態だと、よく分かりませんがインピーダンスの関係でバッテリーに電流が流れないようです。　直結しているので無理もないのですが、少しは充電してくれるかと思いましたが駄目でした。

結論として、負荷電流が流れている状態では充電ができないということになります。
ソーラーライトとして使っている場合には、不使用時には完全に無負荷になっているので充電ができているようです。　ただ、本当にどれほど充電できるのかはわかりません。

そこで、室内に置いて、負荷をはずしてみました。　３０分ほど見てみましたが、電圧は上昇し始めました。　実際にセンサを繋いだ場合の待機電流は1μＡ程度と考えられますので、ひょっとしたらこの条件では動くかも知れません。

ちょっとだけ期待を込めて、１Ｍオームの抵抗を付けて、生き残った１台の実験を続けることにします。

でも、ＭＴＭはどうしましょうか。出せるものが作れるのでしょうか。

今週土曜日に、はんだ付けカフェに行ってから考えましょうか。　たぶん、３時ぐらいにはいけるかな。　始めてなので楽しみです。

Arduino (Japanino) でスマートハウス(9) ソーラー・センサー 1

2010-10-24T17:24:00.004+09:00

XBeeのスリープモードをうまく使うと、消費電流を低く抑えることができます。
送受信時の電流は、40mA程度なのですが、周期起動にして、1/200以下のデューティーで使うとしたら平均電流200μＡぐらいで使えることになります。

そこで、太陽電池で動かしてみることを考えます。　左の写真は、アモルファス太陽電池のＬＥＤライトです。
裏にリチウムの２次電池が付いています。　電池は40mAHのもののようです。型番がLIR2032で、同名のカタログに、以下のものがありました。
http://jp.eemb.com/pdf/Li-ion/LIR2032.pdf

これであれば、光がなくても、満充電の状態だと、40/0.2で、200時間ぐらいは持つことになって、十分かと思います。　室内だと充電時間が、短いので回復するかどうかが問題です。太陽電池のほうは、明るさにもよりますが、数mA程度は流れるので、かなり期待できます。ただし、電圧が高くなると電流が流せないので、3.9Vぐらいまで（逆流ダイオードの後ろで）が限界で満充電までにはならないようです。自然に電池の保護ができています。

定電流での試験は難しいのですが、おおよそのことがわかれば、判断できそうなので、負荷に18kオームの抵抗を繋いで試験をして見ます。3.6Vの時に200μAの電流が流れます。

この試験で、大体いいようなら平均電流100～150μＡぐらいで設計すればいいかと思います。
（0.5mAぐらいまではいけそうな気もしますが。）

２つの太陽電池を試験しています。一つは充電済みのもの。もう一つは、充電できていないものです。
room1に置いてテストしてみます。　室内の照度も照度センサで測っているので比べて見れます。

記事を書いている今は、蛍光灯をあてて少し充電しています。電圧をmAで表示しています。蛍光灯をあてているので明るさは９００を超えています。湿度は極端に低くなっています。
solar 1の電圧が、3.8Vぐらいまで回復したら蛍光灯を消しましょうか。これも自動でやればいいのですが、ちょっと面倒です。

ということで、今日はXBeeの実験は全然できてませんが、来週までにＭＴＭ０６のシステム構成を考えようと思います。

追記：
屋外にも太陽電池を置きました。　solar 3です。　こちらには、負荷抵抗を3.3kオームにして、3.3Vで1mAが流れるようにしてあります。　今は夜なので、これから電圧が下がっていくはずです。

買い物リストを作っておいた
https://spreadsheets.google.com/ccc?key=0AvhDwVrRrI_ldFFmSmVEcmhndUZLR3ZjZVdXYVM2Wmc&hl=ja#gid=0

休日　100円ショップ

2010-10-17T22:22:00.000+09:00

百円ショップに行くと、つい余計なものまで買ってしまいます。

今回は、工作用のケースです。

コンセントに挿すもの。
電池付きケース。
センサ、電池付きケース。

照明スイッチを大型にするプレートのカバーなんてものがありました。　こいつにサーボモータが付けられるか。

Arduino (Japanino) でスマートハウス(8) リモコン1

2010-10-17T00:29:00.002+09:00

ネットワーク側から、電源を制御するのに、リレーや半導体リレーを使ってＡＣ１００Ｖを制御する電子工作は、感電や事故の危険があり、少しハードルが高くなります。
そこで、こんなものを作ってみました。

ＵＳＢに電源が通電されたことを検知して、周辺機器の電源を入れるためのパソコン連動タップです。

エレコムの製品で「 USB感知式パソコン連動タップ 2P2口 2.0m T-J03USB」という商品です。ＵＳＢのコネクタの電源ピンを５Ｖにすると１００ＶがＯＮし、０Ｖに落とすと１００ＶがＯＦＦします。

Pachubeのデータを読みにいって、データの値に応じて電源のＯＮ／ＯＦＦをして見ました。　連動コンセントなので、USBの電源を０Ｖにしてから10秒後に電源が切れます。また、pachubeへのデータの読み取りサイクルは、APIのリクエストのトラフィックの制限が1分間に10回までなので、書き込み側も考慮して、30秒に一回としています。　ですので、応答に１分以上かかってしまいます。

これは、１０Ａタイプですけど、15Aタイプのものもあります。

まあ、使い方ですけど、悪くはないと思います。

ただ、ヒータなんかの熱源機器には使わないようにしたいです。

エアコンの場合は、電流が大きいのでＨＡ端子を使ったほうがよさそうです。

Arduino (Japanino) でスマートハウス(7) Arduino でゲートウェイ 2

2010-10-11T22:49:00.000+09:00

ArduinoをPatubeへ接続はしましたが、本来はセンサ端末のゲートウェイにするつもりです。
XBeeを使うと、かなり簡単に無線センサー端末が構成できるか思ったのですが、設定に手こずりました。とは言っても、休日の数時間でやってしまおうと言うのですから無理もありません。

XBeeをZibBeeとして使うとかなり、高機能で使えるのですが、APIのコマンドを調べたり、そもそも規格について少し勉強しないと難しそうです。ですので、とりあえずは一番簡単な、802.15.4　のスター接続にしてしまいました。（今回は、センサ端末が一台なので、ポイント・ツー・ポイントですが）

無線とサーバの接続は非同期ですので、一番安直な接続方法だと思います。　しかし、こんなに簡単に無線センサ端末が繋がってしまうのは驚きです。　簡単でも、そこそこ実用に耐える方法を選べば十分に使えそうです。

ただ、データはアスキーコードで伝送されるので、受信側で型変換をしてやらないといけないのでソフトの作成に手間がかかります。また、簡単なフォーマットの統一は必要そうですが、あまり複雑にやってしまうと、Arduinoで作るメリットがなくなってしまいます。データの桁数、端末のセンサ数や端末数を決め打ちで作ってしまのがよさそうです。

今回は、工作の時間があまり取れなかったので、センサはCDSの照度センサのみです。

これが、親機（ゲートウェイ）です

こちらが、センサ端末側です

１階と２階に離して置いていますが、通信はうまく行っています。　センサ側にも、温度と湿度のセンサを追加する予定です。　端末数を増やして、通信状態の確認もしていきます。

room2が、センサ端末での計測データです。

Arduino (Japanino) でスマートハウス(6) 何がうれしい

2010-10-05T07:22:00.001+09:00

Arduino (Japanino) でスマートハウスを考えているのですが、
何で、こんなことを考えているのかというと、これをやると何かうれしいことがあるからです。

そもそも、ホームオートメーションは、ザナドゥ、ＧＥプラスチックハウス、トロン住宅、といろいろなコンセプトが提案されてきているのですが、なかなか、みんなの手に届く状態にまでならないことにちょっとした焦燥感を抱いている人達が結構いるんではないかと思います。

Arduino (Japanino) でスマートハウスは、この状態を現実的な方法で打開するポテンシャルを持っているような気がします。

オープンソースだから？　安いから？　お手軽だから？　自分で作れるから？
いろいろあると思いますが、市場が熟したり、キラーアプリが出現すれば、ある時点で大量生産品が多くの場合、多くのユーザーにメリットをもたらすと思います。

では、なぜ？

それは、成長のプロセスが最も重要だからだと思います。

技術的な準備がかなり整った今は、いい時期にきていると思います。
この状況を楽しみたい人もたくさんいます。
お金より、アイデアの時代になっています。

Arduino (Japanino) でスマートハウスは、一つではないし、みんなが参加できるので、わくわくを共有できます。

混乱もあるかも知れませんが、
マルチゲートウェイ、マルチデータセンターのような構成で作っていけば、みんな遊びやすいのでは。
ユーザとメーカも仲良くできるのでは。

ここでは、やりたいことを、やれるというサンプルを集めたり作ったりしたいと思います。

Arduino (Japanino) でスマートハウス(5) Arduino でゲートウェイ

2010-10-03T18:33:00.021+09:00

Arduino の　Ethernet Shield で　Pachebe に、つながったので、データを載せてみました。
とりあえずは、本体のアナログポートから計測します。

この後は、この装置にXBeeを載せて、ZigBeeのコーディネーターにしてゲートウェイにする予定ですが、少しずつやって行きます。

温度計測IC　LM35　を汎用オペアンプLM358で10倍に増幅して温度を計測します。千石で購入。
湿度センサは、HIH-4030　で、スイッチサイエンスで購入できます。
http://www.switch-science.com/products/detail.php?product_id=350
照度センサは、手持ちのものに4.8kオームを直列にして使用。

とりあえず、しばらく使ってみようと思いますが、何点か問題があります。

1. ACアダプタは７V以上でないと使えないので、入手可能な９Vを使うと、シールドの電流が大きいため発熱で相当熱くなり、連続使用できない。　とりあえず、USBから給電するが、外部５V電源が使えるように改造する必要がある。

2. XBeeを載せるのに工夫がいる。　標準のイーサシールドを使っても、電源周りは改造が必要そうです。

XBeeは、Digiのドロップネットでもよさそうですが、こちらはまだ調査中です。

グラフはこんな風に作成できます。

温度のグラフ
http://www.pachube.com/feeds/10540/datastreams/2/history.png?
w=600&h=300&c=33cc66&b=true&g=true&t=My%20room1%20temperature;l=My%20temperature[C]&s=6&r=2

湿度のグラフ

http://www.pachube.com/feeds/10540/datastreams/1/history.png?

w=600&h=300&c=0000ff&b=true&g=true&t=My%20room1%20humidity;l=My%20humidity[パーセント]&s=6&r=2

明るさのグラフ

http://www.pachube.com/feeds/10540/datastreams/0/history.png?

w=600&h=300&c=ff6600&b=true&g=true&t=My%20room1%20brightness;l=My%20brightness&s=6&r=2

こんなのもできます。

本来は電力メータようです。　温度が１～２度高めに出るのは、基板の熱がリードから伝わっているみたいです。

Arduino (Japanino) でスマートハウス(4) データセンター　pachube を試してみた

2010-10-03T00:27:00.001+09:00

pachebe は、計測データを保管、処理してくれるサービスで、データの送信と受信用に使いやすいＡＰＩを提供してくれています。Arduino　のスケッチも用意されています。
http://www.pachube.com/

無料のサービスもあるので試して見ました。
無料プランだと、全てのデータが公開されてしまいますが、有料だとセキュアの通信にも対応しているようですが、何人かでシェアして使わないと高すぎます。　商用サービス用にも使えるかも知れません。
https://www.pachube.com/plans

無料サービスだとフィードが１０個。１０箇所または１０台の装置で使えることになります。
ただし、ＡＰＩのリクエストが１分間に１０回までなので、データの送信頻度は、そう上げられません。
データを取りにいくほうは、まだ試してませんが、これを含めて１０回ということなら、これはかなりきつい制限です。　実際、サンプルのプログラムは２秒でループが回っていたので、ワーニングが出てしまいました。

test1という名前のフィードを作ってみました。
http://www.pachube.com/feeds/10540

これは、Arduino＋Ethernet shield 用に用意されているスケッチをほぼ、そのまま使ったのもので、
アナログ６点とデジタル２点のデータを送っています。　アナログの０番には、クリップで温度計測ＩＣを繋いで見ました。　表示の値を２で割ると摂氏の温度になりますが、サンプリング平均処理はしていないので、いいかげんです。
http://community.pachube.com/node/112#inputoutput
こちらのページのinput_outputのスケッチを使います。
スケッチは３つ入っていますが、Arduinoの分割ファイルのコンパイルの仕方がわからなかったので（できるのか？）３つのスケッチを一つのファイルにコピーして使いました。
後は、指示通り、必要な変更をします。
そのままだと、ループの繰返しが早いので、delayを適当に伸ばします。

データは、こんなふうに使えます。
http://www.pachube.com/feeds/outputs

こうなってくると、いろいろな使い方をする人が出てくるような気がします。

かかし祭り

2010-09-26T20:15:00.000+09:00

今日は、とってもいい天気なので、久々に筑波山方面に自転車で出かけました。

小田のあたりで、こんな光景が見れました。

かかしがたくさんならんでいます。100体はあるかな。

よく見ると、つくば市長賞ですか。

いい顔してますね。

一足早い新米。

きのうは最終回だったのか。

こんなのも、日常の風景か。

こんなところで、表彰式。
盛り上がっていました。

これもArduinoの故郷、イタリア製か。
日本製のディレイラーと息がピッタリ。

Arduino (Japanino) でスマートハウス(3) インパクトと可能性

2010-09-23T17:29:00.015+09:00

Arduino (Japanino) でスマートハウスをつくるということは、どういうことなのかなということを、Ｗｅｂ上で公開されている情報から眺めてみました。　眺めたのは私の目ですので、別の目で眺めると、また違って見えるとと思います。

どんなインパクトを与えるのかなということで見てみることにします。

http://entasan.dyndns.org/
建築系では、簡単に計測システムが構築できデータの集計、加工そして表現が設計者の想いのままに自由にできることは重要なようです。Arduino+Webサービスが実現しています。　センサデータが手軽に集められるということと、データを共有して触りながら新たなイマジネーションが生まれるということで、クローズドの研究環境では出てこないものが生まれるような気がします。　Ｗｅｂ上にサービスには頭も体もついていけないスピードで変化していて、うまく理解できていないのですが、それでも、　http://www.pachube.com/　を使っている世界中の人の中から新しいアイデアが生まれているように感じます。

http://scienceportal.jp/HotTopics/opinion/122.html
行動計測は、専門家により継続的な研究がされています。まだまだ、専門家が不足している状況だと思いますが、実験環境の構築にも費用がかかる点が問題です。　この分野にも、学術論文を書くための客観性や正確性や再現性等を追求しなければ、Arduinoとフリーのネット上のサービスで実験環境のネットワークを構成する可能性があります。　Ａｒｄｕｉｎｏのスマートハウスがそのまま実験環境を提供し、データ提供者がベータ版のサービスも受けられるようになればおもしろいことが起こりそうでう。（私は、関係者ではないので、これは単なる想像です。）

http://www.ubiquitous-forum.jp/documents/sympo20100621/sympo2010_01-6.pdf

こちらは地震工学、構造系です。

計測とネットワーク（これには、データストレージとアプリケーションのためのＡＰＩの完備したサービスが期待されます。）　いずれにしても、オープンソースのスマートハウスの活躍の場が広いように思えます。

福祉、医療よりの研究にはこのようなものがあります。
http://ci.nii.ac.jp/naid/110003287696
このようなシステムの成果も、Arduinoとｸﾗｳﾄﾞサービスで利用し、研究が継続できる可能性があるように思えます。スマートハウスで研究ネットワークができるかも知れません。

これなんかもおもしろいです。
http://www.kawasaki-m.ac.jp/soc/mw/journal/jp/2006-j15-2/35_shinagawa.pdf
も
http://panasonic-denko.co.jp/corp/tech/report/82j/pdfs/82_01.pdf
も福祉分野です。

一方で、製品レベルで便利な製品やサービスもそろってきています。
太陽電池のモニタ装置は、かなり進化してきています。
http://www.sharp.co.jp/sunvista/product/about_webmonitoring.html

http://panasonic-denko.co.jp/corp/news/0805/0805-6.htm
や
http://denko.panasonic.biz/Ebox/kahs_eco/
もあります。

家電製品も進化していてネットワーク化してきていますが、メーカ固有になっていて、openに連携できないかというと、そうではなく
家電メーカや他の企業が、エコーネットという共通規格を作っています。
http://www.echonet.gr.jp/
対応製品のリストです
http://www.echonet.gr.jp/10_kikaku_ninsyo/index.htm
接続のためのソフト開発のキットもあるようです
http://www.echonet.gr.jp/cgi/syoukai/syousai.cgi?n=11079&b=1

しかしながら、家電品以外のセンサーやその他の機器までに広がりを持つにはいたっていません。
ただ、メーカのシステムは、非常に完成度の高いものに仕上がっています。
http://sumai.panasonic.jp/solar/energymonitor.html
なんかも

こうしてみると、センサデータの収集、マッシュアップと表現については、広がりと深さが必要で、広がりの部分でオープンシステムの果たす役割が大きいように思えます。　ひろがりは機器だけでなく、異分野の人々が利用するということが重要になります。　上に示した例の中でも言われています。

http://plusd.itmedia.co.jp/pcuser/articles/0912/17/news021.html
このセンサなんも、もっと利用したいしですが、　別にセンサがあってネットワークで連動してもいい。

(編集していないので、流れが悪いですが)

Ａｒｄｕｉｎｏのネットワークの試みは結構あって、
これはビルののエアコン制御
http://www2.siit.tu.ac.th/somsak/pub/final_XBeeWSN_100328.pdf
これはおなじみのパワーメータ
http://instruct1.cit.cornell.edu/courses/eceprojectsland/STUDENTPROJ/2009to2010/csm44/DESIGN_REPORT.pdf

ＩＴ、モバイル系の人にも影響を与えているようです。
http://www.milkstand.net/fsgarage/archives/001581.html

Windows 7 のセンサＡＰＩは、いろいろと言われていますが、androidでもやはり話題がありました。
http://www.ibm.com/developerworks/jp/opensource/library/os-android-sensor/

例が随分と偏っていましたが、技術要素で見ると
センシングの部分を見ると、ここは非常に多彩なので、Arduino　なんかでつくったものと、メーカで作ったものが共存していて、サービスレベルで共有できるのがよさそうです。
データについては、いつでも必要な場合には自由に組み合わせて使えることと、わかりやすいインタフェースで利用できることでしょうか。　統合されたサービスを利用するも、自分で選ぶも、作るも自由なのがありがたいです。

Arduino (Japanino) でスマートハウスのインパクトですが、
http://www.pachube.com/feeds/8771
のようなことが、すぐにできてしまうのはすごいですよね。
たぶん、データをWebサービスに繋いで、統合したデータをＷｅｂで提供するのもそう難しくはなさそうです。

いやいや、そんなに簡単ではない。通信の標準化が必要だとか、データフォーマットの標準化が先ず決まらないと、設計に入れないとか、いろいろ言い出すと、業界標準、国際規格を見据えないとということになり、専門家の元に引き戻されてしまいます。　製品の保証やメンテナンス・・・、こんなことが、全部解決されてやっと製品が出てくるのでは、先にも書いたように、異分野の人がアイデアを出して新しいものが生まれそうな可能性があるのに、どんどん遅れてしまいます。　このあたり、いい具合に進めてくれる可能性があるのではないでしょうか。この「Arduino (Japanino) でスマートハウス」は。

可能性はすでにあるのですが、　一つではないにしても、なにか、提示が必要になると思います。
どこかにあるでしょうか。　とりあえず私も何か作りたいですね。　ＭＴＭの案内も始まったし。ＭＯＭ参加の皆さん。レポートを楽しみにしています。

今回は、人のサイトをネタにかなり勝手なことを言っています。
この解説、意見は私の個人的なものです。もし、不適切なものがあればコメントでいただければと思います。対応します。

そうだ。　Modkitですが、目標の寄付を集めることができました。
http://www.kickstarter.com/projects/modkit/modkit-electronics-arduino-for-everyone
ありがとうございました。（何か、身内の気分になっているなあ。）
さて、どんなふうに展開していくでしょうか。　新しいバージョンも試してみなきゃ。

Arduino (Japanino) でスマートハウス(2) XBeeを使ってみる

2010-09-20T16:59:00.001+09:00

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Xbee モジュールをどうやって使っているのか調べ始めました。

とりあえず、使える状態にします。

参考にしたサイトやブログです。とっても参考になりました。

エレキジャック

http://www.eleki-jack.com/FC/arduino/xbee/

hamayanさんのブログ（いっぱいあって見切れない）

http://hamayan.blog.so-net.ne.jp/archive/c2300897986-1

http://hamayan.blog.so-net.ne.jp/archive/c2300400006-1

テックハンドさんのSHOP

http://shop.techand.jp/

それからインターフェースの2009年11月合が参考になりました。

Digiインターナショナルのサイトから、X-CTUをダウンロードしてインストールします。

http://www.digi.com/support/kbase/kbaseresultdetl.jsp?kb=125

モジュールのドキュメントはここから見れます。

http://www.digi.com/products/wireless/point-multipoint/xbee-series1-module.jsp?tab=productdocs&pid=3257#docs

きのうFPGAカフェで買ってきたXBee Explorer USBをPCにつなぎ、

http://www.sparkfun.com/commerce/product_info.php?products_id=8687

ArduinoにXBeeシールドを載せます。

http://www.sparkfun.com/commerce/product_info.php?products_id=9588

Arduinoには、まだスケッチが書かれていないので、電源ピンのみを接続しています。

X-CTUを使って、ファームと通信パラメータを書き込むのですが、ここをどうするかです。

まずは、ポイント　ツー　ポイントでつなぐのが簡単そうです。デフォルトでは、ファームはXB24となっていて、function set は　XBEE 802.15.4 になっています。　このままで使っている人が多そうなのでそのまま使います。この設定だと、802.15.4のポイント　ツー　ポイントになりそうです。スターで使えるかは不明です。　ドキュメントを読む必要がありそうです。

PANアドレスをデフォルトのままにします。

Distnatin address H を０

Distnatin address L を１

MY 16bit source address を０のままにしておきます。

次に、通信相手になるArduino側のXBeeと差し替えて、今度は次のように設定します

Distnatin address H を０のまま

Distnatin address L を０のまま

MY 16bit source address を１に書き換えます。

モジュールを元に戻します。　これで通信が出来るはずです、

折り返し試験（ループバックテスト）をしようと思うのですが、Arduino側にはスケッチを書いていないので、矯正的にTXとRXをつないでしまいます。

シールドのTXとRXにジャンパピンを付けてショートしています。

X-CTUのRabge test　をスタートすると、送受信がされていることが判ります。

まずは、これで接続が確認できました。

次にArduinoのスケッチからデータを送ってみます。　デフォルトの状態でループバックテストができるので、Arduinoからはシリアルポートとして見るだけの簡単なテストをしてみます。

デフォルトにIDEに入っているスケッチを使います。

http://arduino.cc/en/Tutorial/ASCIITable

デフォルトでは、通信ポートの設定も9600bpsで、スケッチを一切変更する必要はなかったです。

Arduinoから、アスキー符号のデータが送信されます。

PC側で受信したデータは、このように表示されます。

1対１では繋がったのですが、これだけではうまくありません。

次は、Digiさんのキットで勉強する必要がありそうです。それから、皆様の紹介例を参考にさせていただこうと思います。

後は、このあたりを参考なさせて頂くと、メッシュができそうですが、ハードウェアがXBee ZBでないといけないようです。これは、どれ？

http://code.google.com/p/xbee-arduino/

http://d.hatena.ne.jp/k_kinukawa/20100827

http://www.techand.jp/Digital/Arduino/Sensor-Net/Sensor-net.html

http://www.trangram.cc/about-ja.php

休日の工作　和時計(2)

2010-09-20T10:18:00.002+09:00

できたのですが、時間を合わせるには数日かかるようです。
一晩動かしましたが、結構な音でカチカチいいます。ぜんまいの時計なのでいい雰囲気なのですが、今の実生活には合わないようです。

彩色する根性はありませんでした。