定番から最新まで「徹底解説 IoT 向けマイコン＆コンピューター」/SORACOM Tech Days 2021 day2_7

SORACOM Tech Days 2021 セッション資料です。
現実世界をデジタル化するのがIoTです。そこで必要となるのが、センサーやカメラといったハードウェアとクラウドをつなげる役割を持つ「IoT向けマイコン／コンピューター」となります。本セッションでは数多くあるIoT向けマイコン／コンピューターについて種類や向いている用途について、M5StackやArduino等の定番から、ラズパイベースの産業向けコンピューター「reTerminal」といった最新モデルまでを徹底解説します。

Seeed株式会社
​開発者
松岡 貴志氏

株式会社ソラコム
​テクノロジー・エバンジェリスト
松下 享平

Transcript

1. 定番から最新まで
   「徹底解説 IoT 向けマイコン＆コンピューター」
   SORACOM Tech Days 2021
   Seeed株式会社
   開発者
   松岡 貴志 氏
   株式会社ソラコム
   テクノロジー・エバンジェリスト
   松下 享平 (Max)
   

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2. クラウド
   センサー/デバイス
   “モノ”
   ネットワーク
   現場をデジタル化 現場とクラウドをつなげる デジタルデータの活用
   モノやコトをデジタル化
   現場を知る、現場を動かす
   IoT とは？
   

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3. クラウド
   センサー/デバイス
   “モノ”
   ネットワーク
   現場をデジタル化 現場とクラウドをつなげる デジタルデータの活用
   モノやコトをデジタル化
   現場を知る、現場を動かす
   IoT とは？
   

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4. IoT デバイスとは？
   現実世界をデジタル化してクラウドへ写し取る、またはクラウドからの
   指示を現実世界へ反映する機器。
   ➢ センサーや駆動装置の操作
   ➢ クラウドとの通信制御
   CPU や
   マイコン
   通信
   モジュール
   ファームウェア
   ロボットアーム、
   スピーカーなど
   温度センサー、
   マイクなど
   クラウド
   センサー入り IoT デバイス
   IoT 向けコンピューター / マイコン
   これまでの「ものづくり」
   通信を利用した
   クラウド連携
   デジタル化
   操作
   

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5. ソースネクスト株式会社
   「POCKETALKⓇ
   」
   外国語での双方向コミュニケーショ
   ンを実現するAI通訳機。
   グローバル通信搭載で、電源を
   入れれば、世界中ですぐに利用可能。
   導入事例
   利用したSORACOMサービス：SORACOM Air（plan01s /
   planX1）チップ型SIM（eSIM）搭載
   サービス
   * 対応言語の詳細は製品ウェブサイトをご確認ください 協力パートナー：JENESIS株式会社
   

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6. クラウドと現実世界をつなげるのが
   マイコン/プロセッサ
   https://www.nict.go.jp/info/topics/2018/07/180726-1.html
   

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7. IoT で話題となるマイコンやプロセッサ(コンピューター)の例
   通信機能は
   拡張ボードで後付け可能
   Arduino
   (アルデュイーノ)
   M5Stack
   (エムファイブスタック)
   Wi-Fi / BLE を
   標準装備
   Wi-Fi / BLE / 有線 LAN を
   標準装備
   Raspberry Pi
   (ラズベリーパイ / ラズパイ)
   有線 LAN を
   標準装備
   Jetson
   (ジェットソン)
   《 共通点 = パソコンとの違い 》
   センサー等と接続するインターフェイスが豊富 (GPIO / I2C, SPI, UART 等)
   

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8. Seeed株式会社
   開発者
   松岡 貴志 氏
   

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9. Takashi Matsuoka
   @matsujirushi12
   2017～ MVP for Windows Development
   2020～ for Microsoft Azure
   「e」3つ
   #1 Wio LTE Cat.1 #2 NUCLEO
   1991年大手製造メーカーに入社し、工場の
   自動化や情報システムの開発、運用に従事。
   2017年8月Seeed株式会社設立時に転職。
   組み込みデバイスの開発環境整備やライブ
   ラリ開発を担当。
   よく使うマイコン/コンピューター
   

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10. Seeed Technology Limitedは、メイカーが電子部
    品を気軽に使えるように、モジュールとマイコンボー
    ドを専用コネクタを使って接続するGroveシステムや、
    SeeedブランドのArduino互換機であるSeeeduino
    などの、オープンソースハードウェアを開発していま
    す。Seeedブランドの商品は、ウェブショップや
    ディストリビューターを通じて世界中で販売していま
    す。
    Seeed株式会社は、Seeed Technology Limitedの
    日本国内総販売代理店として、国内のマーケティング、
    ユーザーサポート、卸販売などを行います。くわえて、
    Seeedブランドの製品を販売しているスイッチサイ
    エンス他、世界中の500社以上のディストリビュー
    ターと協力して、国内のメーカー製品を世界中に販売
    するお手伝いをいたします。
    「e」3つ
    

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11. Bazaar - 製品
    Fusion – 製造支援
    Customization – 量産
    10,000+
    1,000
    100
    1
    0.1
    

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12. Microcontroller, Module & Extension Board
    Wireless Node
    Sensor & Actuator
    Industrial IoT Solutions
    Edge Computing & Private Cloud
    Seeed Edge Computing Solution
    Single Board Computer
    Open Hardware Modules
    

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13. IoTデバイスの選び方
    

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14. +通信
    プロセッサ + 通信
    通信
    マイコン
    物理アクセス マイコン/プロセッサ コネクティビティ
    センサー
    アクチュエーター
    マイコン + 通信
    Seeeduino Seeeduino XIAO
    Wio Node Wio LTE Cat.1 Wio Terminal
    BeagleBone
    Green
    Raspberry Pi 4 reTerminal
    

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15. マイコンは制限されている
    （プロセッサと比べて）
    

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16. マイコン
    プロセッサ
    プロセッサ
    Intel Celeron
    BCM2711
    microSD/
    SSD
    RAM
    (4GB)
    マイコン
    STM32F4
    SAMD51
    Flash
    (2MB)
    RAM
    (256KB)
    Wio LTE Cat.1 ($72.10)
    Wio Terminal ($36.90)
    Raspberry Pi 4 4GB ($55.00)
    reTerminal ($195.00)
    OS (Linux/Windows)
    プロセッサ
    ドライバ
    ライブラリ
    アプリケーション (C/C++/Python/…)
    RTOS
    プロセッサ
    ライブラリ
    アプリケーショaン (C/C++)
    ベアメタル
    ハードウェア
    ハードウェア
    ソフトウェア
    ソフトウェア
    • 部品少ない
    • カスタム容易
    • ソフト豊富
    • 潤沢なリソース
    

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17. メイン処理
    コネクティビティ
    メイン
    物理アクセス
    タイマー
    ガス濃度を取得
    SORACOM
    Harvestへ送信
    メイン
    処理A
    ガス濃度を取得
    SORACOM
    Harvestへ送信
    メイン
    処理B
    ストレージ
    タイマー
    センサー
    マイコン
    インターネット
    

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18. ニーズ
    量産
    Needs
    Mass Production
    実験
    Proof of Concept
    試作
    Engineering Sample
    試行
    Pilot Run
    実現性
    効果
    コスト
    品質
    マイコン
    プロセッサ
    

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19. Microcontroller, Module & Extension Board
    Wireless Node
    Sensor & Actuator
    Industrial IoT Solutions
    Edge Computing & Private Cloud
    Seeed Edge Computing Solution
    Single Board Computer
    Open Hardware Modules
    

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20. 有線Ethernet / Wi-Fi / Bluetooth – コネクティビティ
    1GB - $35.00
    2GB - $45.00
    4GB - $55.00
    8GB - $75.00
    4GB, 32GB, Wireless
    $195.00
    reTerminal
    Raspberry Pi 4
    Model B
    BCM2711 (x4 Cortex-A72) – プロセッサ
    UI (LCD/タッチパネル/ボタン/LED)
    GPIOピンヘッダ – 物理アクセス
    Linux OS
    ケース/固定ナット/ヒートシンク
    eMMC
    x1 micro-HDMI
    microSD
    x2 micro-HDMI
    x2 USB 2.0
    x2 USB 3.0, x2 USB 2.0
    

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21. Raspberry Piの
    豊富なソフトウェアが利用できる！！
    

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23. IoT 向けマイコン/プロセッサの共通点とそれぞれの目的
    Arduino M5Stack Raspberry Pi Jetson
    Wio LTE
    reTerminal
    『評価ボード』
    目的を達成するための試作・試行の土台
    特定目的向け
    潤沢なリソースとソフトウェアで
    「実現性や効果」を素早く検証
    汎用目的向け
    • 豊富な接続インターフェイス
    • 通信を利用したクラウド連携
    「実験フェーズ」は結果を出すスピードが重要
    使い慣れたソフトウェアが動くハードウェアを選ぶ
    

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