デバイス作る人>>デバイス使う人>>デバイスおたく
数日、投稿をお休みしただけで浦島太郎状態です。何やっていたのか思い出せない。そういえば、ESP32をATコマンドで制御するために何かしようとしていたのではなかったかしら、という分けで、ATコマンドのパーサ作りから「復帰」するかと思い立ちました。しかし、Ebedのライブラリなどつらつら見るに
で、その辺を「使わせてもらって」お茶を濁せば良いのでないの、という気もしないでもないです。しかし、ま、諸般の都合あり、自作することにいたしました。
1カ月くらい前にシャープ製の三角測量原理の測距センサをいじってみましたが、モダンな測距センサの主流といえばTOF(Time Of Flight)センサでしょう。スマホにまで入りつつあるTOFセンサ、ちょっと遊んでみたくなって入手いたしました。ST Microelectronics社のVL53L0Xという型番のTOFセンサです。940nm Class 1 レーザを使用し、最小3cmから最大200cm（屋内）まで測距できるもの。このセンサに加え電源やレベル変換ICなどを搭載したモジュールを、例によって秋月通商から購入。コネクタから配線が取り出せるようになっているので、センサを「ボード」に取り付けるだけで動作します。
前回はマイコン（ノード側）の通信テストの相手にするために、Raspberry Piを使おうと思い立ち、Raspberry Piを「数年ぶりの再稼働」いたしました。数年ぶりともなると溜まるものが溜まっています。ファイルの更新作業だけで夜中までかかってしまいました。ようやく今回から、Raspberry Pi上に「テスト用のサーバーもどき」を作り始めたいと思います。お手軽重視なので、簡単に作れるものが良いな～と探したところ
Python上で動作するBottleというフレームワークが良さげ
ではないかなと考えました。Pythonでしたら普段から使っているので（Python使いの人のPythonらしいPythonコードには未だに慣れず、ごくごく普通な書き方をしておりますが）何かとお手軽。
このところ無線モジュールを使えそうな感じになってきたので、マイコンのセンサで取得したデータを送る先のテスト用のサーバーが必要だなと思っていたんであります。本格的になってきたら、外部のサーバー、とくにIoT向けで何かお試しできるようなサイトに登録してと思うのですが、とりあえずはマイコンの通信相手として手元に置いておきたい。でも普段づかいのPCの上でサーバー動かすのはやりたくない。ちょうどいいのがあるじゃないか
ずっと眠っているRaspberry Pi
最近のCortex-A搭載しているバージョンではなく、ARM11コアの古い版（最近でもZeroとかは同じチップ使っているようですが）です。買った当時は、Raspberry Pi 2だとか3だとか、という種別はなかったので、確か モデルB+ とだけ呼ばれていた筈。その前に持っていた（今も持っているが)プラスのつかないBが、イマイチ電源が不安定で買いなおしたやつでした。買った当時はそこそこ「遊んで」いたのですが、ここ数年、眠ったまま。でもネットには接続しているので、これを復活させればIoTのテストくらいには使えるのではないかい、と安直に考えました。
相当昔にBluetoothの解説書を読んだ記憶があるのですが、「読んだ」という記憶だけであって、何を覚えておりませぬ。ましてや規格書など読む元気もありません。今回インストールした、ESP32のATコマンドセットの最新版は、
Bluetooth Low Energy (BLE)
をサポートしています。UARTやWiFiのようにお手軽につながる訳はないのですが、とりあえず「物理的に通信している」ことくらいは確かめておきたい。
前回は、ESP32-DevkitCボードにATコマンドを解釈できるファームウエアを書き込んでPCからATコマンドが使えるようになるところまでで終わってしまいました。今回は、その残り、ということで、UARTからESP32のWiFiを使って通信できていることを確認するところまでをやっておこうと思います。しかし、通信です。相手がいないと通信の確認できません。そこでお世話になったのが
netcat
という定番のソフトウエアです。
センサも取りそろえつつあり、また、それを制御するマイコンもいくつか使えるようになってきたので、次は無線、ということで手頃な無線モジュールを物色しておりました。IoTと言えばLPWAなど気になりますが、まずは手頃なところでWiFiとBluetoothあたりでしょうか。Webやら雑誌やらみていると最近目につくのが、中国のEspressif Systemsという会社から出ているESPという名のシリーズです。
結構、あちこちで紹介されていて、簡単に使えそう、と飛びつきました。とりあえずは、２の方で他のマイコンにつなげる無線モジュールとして使ってみ、そのうち、１の「マイコン」としても使おう、という目論見です。
前回、新日本無線製24GHｚ帯ドップラーセンサモジュール単体にLED接続した程度で動作させてみたのですが、今回ようやくマイコンボード（テスト用に毎回使用のST Nucleo-F072RBボード）からUART制御する形に接続し、その操作方法を確認してみました。まだ途中ではあるのですが、忘れないうちにプログレスを書き留めておきます。 “IoT何をいまさら(18) NJR4265J ドップラーセンサ その2” の続きを読む
ドップラーセンサについてはちょっと気になって、大分前に１回調べさせてもらったのですが、その時はWeb上の情報だけで実物は触れませんでした。最近、工作にハマっているので、やっぱり実物見てみないとということで購入してみました。
新日本無線製 NJR4265J
です。もともとマイコンにつなげてテストするつもりだったのですが、サンプル回路見てみると、この「センサーモジュール」単独でも十分動作するじゃありませんか。とりあえず本日は時間も無いので、単体センサをとりあえず「動かし」てみました。
昨日いじり始めたシャープの、赤外線イメージセンサを応用した光学式（三角測量方式）測距センサGP2Y0E03の続きです。昨日は、なんとか計測数値が出てきたものの、LCDパネルを取り外していたせいでプルアップ抵抗が無かった失敗の件で終わっていました。本日は、ちゃんとLCDに小数点以下まで距離を表示させた上で、さらに、アナログ出力の方にも調べを進めたいと思います。しかし、まず最初に、昨日の最大の問題点に対処しなければなりません。なにせセンサを紐で適当な台に縛り付けてあったので「センサがブラブラ」していたからです。「測量」するのに原点がブラブラでは何だか分かりません。まずは、この対処から始めます。
距離を測る、というのは自動運転からロボットなど、コンピュータが実世界に「アプローチ」するときには欠かせぬ行動です。レーザ、ミリ波など大盛り上がりです。ロボット掃除機なども、周囲の物体との距離を測るのにレーザ式のTOFセンサを使っているのだと思っていたら、3角測量の原理で測っている方式もあるのだとか。３角測量、よい響きです。メソポタミアかエジプトか、文明の黎明期からある計測方式。調べてみると「お手頃」で入手可能なセンサが直ぐに見つかりました。
インタフェースの方式でxのところに入る数字が変わるのですが、前回でセットアップ済のI2Cバスに接続できるバージョンがありました。GP2Y0E03です。今回はとりあえず接続して距離の数字がでるところまで実験してみたいと思います。
別シリーズでマイコンボードが使えるようになったので、実際にセンサを取り付け、また市販の無線モジュールなどを取り付け、「IoTの末端もどき」を作っていろいろ考察しようと考えました。そこで「工作」シリーズ開始なのですが、最初は、センサでも無線でもなく、マイコンボードに取り付ける表示から始めることにいたしました。センサの値を読み取ってデバッグ用に接続したパソコンの仮想端末に表示しても目的は達せるのですが、やはり「自立」感が欲しい。とりあえず文字が幾らか表示できればセンサもいろいろ饒舌に語るか、という期待をこめてであります。
本日調べさせていただくのは、水道、ガスメータ製造大手の愛知時計電機のNB-IoTを用いたスマート水道メータです。IoT向けの無線規格であるNB-IoTを用いているところが注目ポイントであるので、本「IoT何をいまさら」シリーズとして番号をつけたのですが、実は「介護の隙間から」の方で取り上げる方が良いのか？とも迷いました。このNB-IoTを用いた水道メータで、高齢者見守りの実験が何件か同時に仕掛けられていたためです。さらに言えば、このNB-IoT無線、最近何かと話題のHuaweiの技術のようです。
何度も繰り返し書きますが「IoTはデバイスビジネスじゃない」と言われつつ、デバイスに突っ込んでおります。今日は、その中でもちょっと変わったというか特徴のあるデバイスを調べさせていただきます。米国CYMBET社の固体電池です。表面実装の小さなICチップみたいなものが電池になるという代物。シリコン・ウエファ上に作る工程は、材料を除けば、半導体製品と見まがうばかり。当然、量産性は良い筈。なにかものすごいポテンシャルのありそうな技術ではあるのですが、実際に使うとなると、私などウームとうなってしまいます。何でしょ、これは。