Microからnanoへ、進む.NET組込みアプリ開発環境の今

(1) 最新の.NET組込みアプリ環境
(2) 実デバイスで実行するには
(3) M5Stackで環境を測定する
(4) Azure IoT Centralとは
(5) M5StackからAzure IoT Centralに接続する
(6) まとめ

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1. Microからnanoへ、 進む.NET組込みアプリ 開発環境の今 2022/07/23 14:10 - 14:40 初音 玲 Microsoft MVP - Windows Development https://hatsune.hatenablog.jp/ 2022/07/23 NETラボ 勉強会 2022年07月
2. 本日のアジェンダ 1. 最新の.NET組込みアプリ環境 2. 実デバイスで実行するには 3. M5Stackで環境を測定する 4. Azure IoT Centralとは 5. M5StackからAzure IoT Centralに接続する 6. まとめ 2022/07/23 NETラボ 勉強会 2022年07月
3. 最新の.NET組込みアプリ環境 2022/07/23 NETラボ 勉強会 2022年07月
4. .NET nanoFramework .NET nanoFrameworkとは ◼オープンソース ◼動作ターゲットは、組込みシステム（SoC） ◼開発言語はC# ◼.NET CLRと.NET基本クラスライブラリのサブセット(UWPベース) ◼Visual Studioを使って、開発、実デバイスへの転送とデバッグが可能 最小ハードウェア要件 2022/07/23 NETラボ 勉強会 2022年07月 .NET nanoFramework CPU ARM Cortex-M Xtensa LX6 (=ESP32) / L7 メモリ 64KB以上 ストレージ 256KB以上
5. .NET nanoFrameworkアーキテクチャ 2022/07/23 NETラボ 勉強会 2022年07月 Hardware Mscorlib (System) System.Net その他の名前空間 アプリ Hardware Abstraction Layer (HAL) Platform Abstraction Layer (PAL) Common Language Runtime (CLR) Specific drivers .NET nanoFramework
6. あれ？.NET MicroFrameworkは？ .NET MicroFrameworkとは ◼.オープンソース ◼動作ターゲットは、組込みシステム（SoC） ◼開発言語はC# ◼.NET CLRと.NET基本クラスライブラリのサブセット ◼Visual Studioを使って、開発、実デバイスへの転送とデバッグが可能 2016年12月16日にGHI Electronicsが独自実装(TinyCLR OS)発表 ◼.NET MicroFrameworkのメンテナンスが実質止まっていたため 2017年1月23日に.NET nanoFrameworkへスピンオフ ◼.NET MicroFrameworkの一部流用 ◼大部分は書き直し（コードクレンジングと改善） ◼2018年10月12日に最初のバージョンを発表 ◼.NET IoT Librariesのターゲット 2022/07/23 NETラボ 勉強会 2022年07月
7. .NET nanoFrameworkの開発環境 Visual Studio + .NET nanoFramework Extension ◼テンプレート ◼ Blank Application ◼ Class Library ◼ Unit Test ◼nanoFramework.CoreLibrary 2022/07/23 NETラボ 勉強会 2022年07月
8. nanoFramework.CoreLibrary = mscorlib 含まれていないものはNuGetから取得 ◼System.Net ◼SoCの入出力インターフェース 2022/07/23 NETラボ 勉強会 2022年07月
9. .NET nanoFrameworkの実行環境 .NET nanoFramework Firmware Flasher (nanoff)で実行環境を転送 ◼.NET Core Tool ◼.NET Core CLIで「dotnet tool install --global nanoff」でインストール nanoFrameworkファームウェアを実デバイスに転送可能 ◼nanoff --target M5Core2 --update --serialport COM4 2022/07/23 NETラボ 勉強会 2022年07月
10. nanoFrameworkのターゲット nanoff --listboardsでtargetに指定できる指定値一覧が表示可能 2022/07/23 NETラボ 勉強会 2022年07月 ESP32ボード ◼ ESP32_PSRAM_REV0 ◼ ESP32_REV0 ◼ ESP32_PSRAM_XTAL26_REV0 ◼ ESP32_PSRAM_REV3 ◼ ESP32_REV3 ◼ ESP32_BLE_REV0 ◼ ESP32_BLE_REV3 ◼ ESP_WROVER_KIT ◼ ESP32_PICO ◼ ESP32_LILYGO ◼ FEATER_S2 ◼ KALUGA_1 ◼ ESP32_OLIMEX M5Stack ◼ M5Core ◼ M5StickC ◼ M5StickCPlus ◼ M5Core2 STM32ボード ◼ ST_STM32F429I_DISCOVERY ◼ ST_NUCLEO64_F091RC ◼ ST_STM32F769I_DISCOVERY ◼ ORGPAL_PALTHREE NXPボード ◼ NXP_MIMXRT1060_EVK TIボード ◼ TI_CC1352R1_LAUNCHXL_868 ◼ TI_CC1352R1_LAUNCHXL_915 ◼ TI_CC3220SF_LAUNCHXL Community Targets ◼ NETDUINO3_WIFI 他…
11. M5Stackシリーズ ATOM Lite ◼ 24 x 24 x 10 ◼ ESP32 PICO ◼ 520 KB 2022/07/23 NETラボ 勉強会 2022年07月 M5StickC Plus ◼ 48.2 x 25.5 x 13.7 ◼ ESP32-PICO-D4 ◼ 520 KB M5Stack Core 2 ◼ 54 x 54 x 16 ◼ ESP32-D0WD-V3 ◼ 16 MB
12. 実デバイスで実行するには 今回の実デバイスは、M5Stack Core 2を使用します 2022/07/23 NETラボ 勉強会 2022年07月
13. M5Stack 開発元は、深圳のM5Stack社 プロセッサーは「ESP32」 ◼Wi-FiとBluetoothを内蔵する低コスト＆低消費電力なSoCシリーズ 今回使用するのは、M5Stack Core 2 ◼M5Stack開発キットシリーズの第2世代のCoreデバイス 2022/07/23 NETラボ 勉強会 2022年07月
14. M5Stack Core 2向けに整える 環境拡張 ◼.NET nanoFramework Firmware Flasher (nanoff)導入 ◼.NET nanoFramework Extension導入 ファームウェア転送 ◼nanoff --target M5Core2 --update --serialport COM4 ハードウェア固有ライブラリ（NuGet） ◼nanoFramework.M5Core2 注意 ◼ファームウェアとハード固有ライブラリは最新合わせ ◼2022/07/22現在の最新：ファームウェア(1.8.0.431) vs ライブラリ(1.1.12) 2022/07/23 NETラボ 勉強会 2022年07月
15. HelloWorldコード public class Program { public static void Main() { Setup(); Console.WriteLine("HelloWorld"); } private static void Setup() { M5Core2.InitializeScreen(); } } 2022/07/23 NETラボ 勉強会 2022年07月
16. M5Stackで環境を測定する 2022/07/23 NETラボ 勉強会 2022年07月
17. M5Stack Core 2のインターフェース USB ◼電源 ◼シリアル接続 (TXD3, RDX3) PORT.A ◼I2Cシリアルバス規格 ◼I2CはArduinoでもおなじみの規格 M-Bus ◼ESP32のピンを取り出しているI/F M5StackのStackとは ◼サイズとM-Busの位置を合わせた モジュールを積み重ねて機能拡張 2022/07/23 NETラボ 勉強会 2022年07月
18. モジュールまたはユニット モジュール：M-Busに接続するM5Stackモジュール ユニット ：PORT.Aに接続するセンサーでArduinoのGROVE規格互換 今回利用する環境センサー:ENV. III SENSOR ◼温湿度センサー ：SHT30 ◼気圧センサー ：QMP6988 2022/07/23 NETラボ 勉強会 2022年07月
19. ENV III用ライブラリを追加する NuGetからインストール ◼気圧センサー：BMP280関連←QMP6988はなかったので自分でつくります ◼温湿度センサー：SHT30関連 ライブラリがあるセンサーをチョイスするのが重要 2022/07/23 NETラボ 勉強会 2022年07月
20. 初期化 2022/07/23 NETラボ 勉強会 2022年07月
21. センサー値取得 2022/07/23 NETラボ 勉強会 2022年07月
22. Azure IoT Centralとは 2022/07/23 NETラボ 勉強会 2022年07月
23. Azure Azure IoT Central 2022/07/23 NETラボ 勉強会 2022年07月 MQTT IoT Device IoT Device MQTT AzureのSaaSサービス ◼IoTデバイスとの双方向通信を実現 ◼収集したデータの蓄積 ◼収集したデータの表示 ◼収集したデータの分析 IoT Central IoT Hub DPS Stream Analytics Data Explorer
24. Azure IoT Centralを使ってみよう 2022/07/23 NETラボ 勉強会 2022年07月
25. IoT Centralと通信するデバイスを定義 デバイスから接続するには ◼IDスコープ ◼デバイスID ◼SASキー（主キー） 2022/07/23 NETラボ 勉強会 2022年07月
26. M5Stackから Azure IoT Centralに接続する 2022/07/23 NETラボ 勉強会 2022年07月
27. IoT Centralに接続するライブラリは？ nanoFramework.Azure.Device.Client ◼nanoFramework.Json ◼nanoFramework.System.Net ◼nanoFramework.M2Mqtt ◼nanoFramework.System.Net.Http ◼nanoFramework.Azure.Devices.Client 2022/07/23 NETラボ 勉強会 2022年07月
28. 初期化：追加コード Wi-Fi初期化 DSP接続 IoT Central接続 2022/07/23 NETラボ 勉強会 2022年07月 ←ルートCA証明書 ←ルートCA証明書 ←IoT Centralでのデバイス定義 ←IoT Centralでのデバイス定義 ↓DSPホスト名
29. ルートCA証明書の取得方法 Baltimore CyberTrust Rootをダウンロード ◼https://cacerts.digicert.com/BaltimoreCyberTrustRoot.crt リソースとしてバイナリに同封 2022/07/23 NETラボ 勉強会 2022年07月
30. センサー値送信 JSONフォーマット メッセージ送信 2022/07/23 NETラボ 勉強会 2022年07月
31. データをWEBでリアルタイム表示 2022/07/23 NETラボ 勉強会 2022年07月
32. まとめ 2022/07/23 NETラボ 勉強会 2022年07月
33. リソース .NET nanoFrameworkプロジェクトサイト ◼https://www.nanoframework.net/ GitHub ◼https://github.com/nanoframework Documents ◼https://docs.nanoframework.net/index.html 2022/07/23 NETラボ 勉強会 2022年07月
34. 2022/07/23 NETラボ 勉強会 2022年07月