Raspberry Pi ZeroをCD-ROMドライブに埋め込む狂気/20160717-yokohama-robot

横浜ロボット勉強会にて発表

Transcript

1. Raspberry  Pi  Zeroを CD-­‐ROMドライブに 埋め込む狂気 Ejectコマンドユーザー会 あっきぃ (  id:Akkiesoft  ) 2016/07/17    横浜ロボット勉強会
2. 自己紹介 • あっきぃ (@Akkiesoft) です • Ejectコマンドユーザー会主宰 • Japanese  Raspberry  Pi  Users  Group – リードの太田さんのお手伝いとか
3. Japanese  Raspberry  Pi  Users  Group • raspi.jpの運営(Raspberry  Pi情報の発信) • MLの運営 • イベント – 現在はおもにOSCに展示・セミナー出展 – Raspberry  JAM(Raspberry  Piユーザーの集まり)を 不定期開催
4. 本日の展示物 ↑今日発表するやつ SuicaとかPASMOとか nanacoとかの IC残高チェッカー Pimoroni製 BLINKT!ボード スイッチサイエンス製 RPi3向けACアダプター(5V3A)
5. 本日の展示物 • タイムラプス用カメラ • PiZero+Pi  Camera • 20秒に1度撮影して サーバーにアップ ロード • 最新の10枚は 8639.tk/cameraで 見られます
6. 金魚タイムラプス(びみょう)
7. 本日のお題 • Raspberry  Pi  Zeroのサイズを活かして • Raspberry  Pi  Zeroを活かせているのか わからない謎の工作を作って • 謎の使い方をするお話です • Raspberry  Pi  Zero自体の話についても 色々触れていきます
8. Ejectコマンドユーザー会の ご紹介
9. Ejectコマンドユーザー会とは • CD-­‐ROMドライブのトレイ開閉と • Raspberry  Pi等の小型Linuxマシンと • ダンボール等の簡単な工作を組み合わせて • ホームオートメーションを実現する • IoT系工作を作るユーザーの集いです
10. ハムスターにエサをあげる • 初めて作った作品 • 外出先からハムスターの餌をあげられる • ドライブを積めば複数日の給餌に対応 • いまはハムスターが いないので未使用
11. エアコンの電源を操作する • 2010年ごろ開発 • トレイでボタンを直接押す→リモコンから電源 回路をハックして外付けボタンをトレイで押す →Raspberry  Piで、 予めハックしたリモコン を操作するように進化
12. AC電源リモート操作 • AC電源をEjectでON/OFFする • ホームセンターで買える スイッチと電線で作れる • プログラムタイマーとしても 使える
13. 除夜の鐘 • 通称「除夜のEject」 • 毎年12月31日にUSTREAMで中継 • だれでもEjectで鐘をつくことができる • Eject結果はUSTで 確認
14. Ejectカーテン • 朝になったらカーテンを開く装置 • カーテンにヒモを通し、おもりを落 とすとカーテンが開く装置を開発 • おもりを落とすのがCD-­‐ROM ドライブ • このためだけに RasPiを1台消費
15. CD-­‐ROMドライブを使う意義 • Ejectコマンド工作の大半は電子工作で解決 • 電子工作を勉強したら楽しいはず • しかし、電子工作に抵抗がある人はいる • 電子工作ができない人は諦めなければいけ ないか？→NO • CD-­‐ROMドライブを使って工作したら少しカン タンにできないだろうか？
16. Ejectコマンド工作のメリット • カンタン（電子工作ができなくても大丈夫） • 手軽（物品調達は難しくなく、比較的安価） • わりと安全（ハンダ付けとかほとんど無い） • Linuxの知識が身につく（かも知れない） – atd,  cron,  udevなど、ふだんあまりさわる機会がな い部分も色々触れる
17. Ejectコマンド工作のデメリット • 工作の実行成功率にムラがある – 正直、工作による • 場所を取る • サーバー構築の知識はある程度必要 • Ejectコマンド工作は万能ではない – 可能性は無限大とは言いつつ、できることは実は あまりない – 出来る範囲のことをやろう
18. Ejectである必要はない • 自分で実現可能な方法で自由に実装しよう • 電子工作ができる人はそれでやれば良い – 私のエアコンリモートはRasPiに移行した • 市販品が良いならそれを使えば良い – 普通の人が注目するソリューションなので、 ブログに書くとブクマとかアクセス数とか稼げる • Ejectで良いと思ったらそうすれば良い – すぐできるし工作する時間は楽しいしネタになる
19. Ejectコマンド工作は手段 • 当時飼っていたハムスターの世話をOSCで遠 征していてもできるようにしたいという課題解 決の必要に迫られて作った – 数週間くらいしかなくて悩んでいた – OSCなどのイベントのネタにしたかった、というの も…あるよ(  ；｀ω´) • 単にEjectをしたくて作ったわけではない – Ejectだけで喜んでいるのはちょっとやばい
20. Raspberry  Pi  Zeroについて
21. Raspberry  Pi  Zeroの登場 • 2015年11月26日にリリース • 今までで1番薄くて小さい普通のRaspberry  Pi • そして安い($5/4£) • RPi  A+とCompute  Moduleを足して2で割った ような見た目・スペック感 + = ?
22. リリース当日 • すかさずキャッチ
23. リリースの予兆 • Eben  Uptonが奥さん(広報)の様子を伺う (11/26  15:58)
24. なかなか買えなかったPiZero • イギリスではMagPi40号に付録としてZeroをつ けて販売→瞬殺 – 空港のセキュリティチェックを通過した後の売店 に残っていたよ！(無理ゲー)とか言うレベル • 入荷時期も不定期で瞬殺続き – たまごっちブームっぽい感じだ！ｗ • Raspberry  Pi  3リリースでしばらく入荷なし • Raspberry  Pi  ファンが怒りはじめる
25. 現在のPiZero • 5月にマイナーアップデート – CSIカメラポートが追加 – 価格は変わらず$5/4£ • 日本は3.33£ • 毎日1000台を製造して需要に応える – 毎週水曜日にPimoroniに入荷 – 最近は売り切れの日数が減ってきている – ポンド安もあるので今が買い • https://shop.pimoroni.com/products/raspberry-­‐pi-­‐zero
26. PiZeroの向き・不向き • 向いてる – 小型のカメラ装置 – 狭いところに組み込んで小型システムを作る • 向いてない – デスクトップ環境 – Raspberry  Pi入門機
27. 向かないトコ • デスクトップにするには 色々なアダプタが 必要になる • アダプタを挿した後の PiZeroのなにこれ感 • アダプタを用意するなら 通常モデルを買った方 がはやい
28. OTGと言う選択肢？ • 2016年5月リリースのRaspbianでOTGサポート • OTG対応USBケーブルでPCにつなぐと、PCと 1:1でネットワーク接続できる – PCからインターネット共有すれば外にも出られる • SSHとかVNCでリモート作業OK • http://www.raspi.jp/ 2016/07/pizero-­‐usb-­‐otg/
29. 向いてるトコ • カメラとの相性はなかなかよい • 小さいので持ち運びに便利
30. そして組み込み
31. EjectZero • Raspberry  Pi  ZeroをCD-­‐ROMドライブに内蔵 • USBポート数の都合上トレイ開閉はGPIO – さよならEjectコマンド……？ • トレイにRPiを固定しているので、 Ejectすると†  †コア†  †を吐く
32. EjectZeroのつくりかた
33. ざっくり • ドライブの中身を撤去 • トレイに穴を開けてPiZeroをネジ固定 • ドライブから5V電源を取ってPiZeroに接続 • GPIOとフォトカプラでドライブのEjectボタンに 接続 • 無線LANを接続 • OSなどの環境構築
34. ドライブの中身を撤去 • レーザーユニットを外すと170gくらい軽くなっ て、スペースを確保できて、Ejectも変わらず に実行できる
35. トレイの加工 • 穴を開けてネジで固定する • ネジはM2〜M2.6で短めのものを
36. 電源の確保 • 5Vをドライブから取って、PiZeroのGPIO  5Vと GNDに接続
37. フォトカプラの用意 • TLP785(GB)と1KΩ抵抗を千石で購入 • 図のようなイメージで配線
38. 固定と配線 • 配線はヘッダピンを使って着脱可能にした
39. 無線LANの接続 • 小型OTGアダプターを使用 • アキバとかでも買えるようだけど多分高い • dx.comがおすすめ – bit.ly/dxcom-­‐otg
40. 完成
41. 電源も手軽にしたい • USB給電ケーブルを作成 – 5V:  そのままUSBケーブル化 – 12V:  12V昇圧モジュールを使用 • USB電源があれば ひととおり動く – モバイルバッテリー も、もちろんOK
42. EjectZeroのソフトの実装
43. EjectZeroの役割 • 現在は「除夜のEject」用ドライブとして運用 • OSCで展示してます • 操作方法 – PiZero内のWebサーバーにアクセスして操作 – PiZeroに用意したAPI(接続元IP制限付き)経由で 操作
44. 大晦日:除夜のEject図解 Port:8000 (EjectZero) 自宅 ツイのオタク 煩悩 映像・生活音(Ustream) ConoHaに置いてる特設ページ
45. API経由はデモしにくい • イベント会場でテザリング接続すると Port8000を開けるとかができない • これの対応はだるいのでやりたくない Port:8000 (EjectZero) イベント会場 ツイのオタク 煩悩 ConoHaのページ
46. Node.js+Socket.ioで実装 • ConoHa  VPS上にサーバーを建てる • EjectZeroがサーバーに接続して botのように待機 • ユーザーがConoHa  VPSのサーバーに接続し てEjectボタンをクリック • サーバーからEject指示が来て、 EjectZeroのトレイが開閉される
47. こんなかんじ Node.js+Websocket.ioサーバー@ConoHa botとして接続 ボタンが押されたら サーバーから指示が来るので Ejectする サーバーからHTMLページを提供 Ejectボタンを押せる
48. アクセスしてみよう • http://d250g2.com:3980 • Optical  drive  statusが ReadyだったらEjectできる • ダメなときはNot  readyに なる
49. スクリプト公開中 • サンプルコードをいじっただけなのでセキュリ ティ的にはマズい、気がする • https://github.com/Akkiesoft/Eject-­‐ Command-­‐Users-­‐Group/tree/master/ EjectZero
50. どこでもEject • 安SIMと組合わせて野外Ejectもできそう • Ejectの農業IoT業界進出もあるで（ない）
51. ※通常モデルも入ります • トレイには入らないので、ドライブ内に配置 • 写真はRPi  1  Model  A • 配線を簡略化できる • 見た目がすっきり • カーテンEject用に 使用中
52. RPi内蔵ドライブはゴールではない • 「Ejectコマンド工作は手段」なので、内蔵ドラ イブを作って終わりではなく、むしろスタート • 実験が済んで常設フェーズに移ったEjectコマ ンド工作をスマートに置くための手段など • 個人的にはイベント展示の準備・片付けが楽 （代わりに説明が大変）
53. まとめ
54. まとめ • EjectZeroでスマートなEjectコマンド工作環境 を実現しよう • Ejectコマンド工作で簡単にホームオートメー ションを始めてみよう（？） • Raspberry  Pi  Zeroは安価な入門機ではなく、 物理的な小ささをうまく調理できる人向けのア イテムだとおもう
55. 告知 • コミックマーケット90にてEjectコマンド工作の 同人誌「Ejectコマンド工作クックブック」を頒布 • EjectZeroの作り方も掲載！ • 1部500円 • >>  3日目(8/14)西g-­‐17a  <<
56. おわり