Growing PicoRuby's Ecosystem on ESP32

2026-10-31(Sat)
PicoRubyKaigi 2026 Assemble
https://picorubykaigi.org/schedule/yuuu/

Transcript

1. Growing PicoRuby's Ecosystem on ESP32 October 31, 2026 / PicoRubyKaigi 2026 Assemble Yuhei Okazaki(@Y_uuu)
2. self.inspect • Yuhei Okazaki • @Y_uuu(X), @y-uuu.net(BlueSky) • @yuuu(GitHub) • IoT Cloud Engineer at Fusic Co., Ltd. • Mentor at Fjord Boot Camp • Contributor to PicoRuby ◦ Author of R2P2-ESP32 (today's topic) 2
3. PicoRuby、やったことある人 ✋ 3
4. PicoRuby、始めたくなった人 ✋ 4
5. R2P2-ESP32 Docs そんなあなたにぜひ見てほしい！ https://picoruby.org/R2P2-ESP32-docs/ja/ 5
6. ESP32とは Wi-FiやBluetooth機能を内蔵している、 IoTに適したマイコン。 次のような製品で使われている。 • M5Stack • XIAO • ESPr • etc... 6
7. R2P2-ESP32とは ESP32版R2P2です。誕生の過程はRubyKaigi 2025の資料・動画を参照。 https://rubykaigi.org/2025/presentations/Y_uuu.html 7
8. ESP32でPicoRubyをはじめる 3つの障壁 • 1 - ファームウェアの書き込み方法がわかりにくい ◦ _ • 2 - ビルドのために開発環境(ESP-IDF)が必要 ◦ _ • 3 - 実機上でのデバッグが難しい ◦ _ 8
9. 障壁を解決する 3つの取り組み • 1 - ファームウェアの書き込み方法がわかりにくい ◦ R2P2-ESP32 Web Installer • 2 - ビルドのために開発環境(ESP-IDF)が必要 ◦ Dockerベースのビルドサポート • 3 - 実機上でのデバッグが難しい ◦ 実機上で動作するデバッガの開発 9
10. 1. R2P2-ESP32 Web Installer 10
11. R2P2-ESP32 Web Installerとは • ブラウザから直接ESP32へ ファームウェアを書き込むツール • R2P2-ESP32 Docsからアクセス可能 https://picoruby.org/R2P2-ESP32-docs/installer/ 11
12. 利用方法 1. デバイスをPCとUSBケーブルで接続 2. Targetを選択 3. VM(PicoRuby or FemtoRuby)を選択 4. 「Connect and Flash」をクリック 12
13. 利用方法 1. Webターミナルで接続 13
14. 実現方法 • ESP Web Toolsを使って実現 https://esphome.github.io/esp-web-tools/ • GitHub ActionsでR2P2-ESP32の最新イメージを定期取得 • 画面から書き込み操作をしたらWebシリアルで書き込み 14
15. リリースフロー • R2P2-ESP32側で動作チェック＆リリース ◦ QEMUを用いたCIでの起動確認 ◦ ターゲットごとのビルド 15
16. 参考: QEMUとは • CPU/ハードウェアを模擬するエミュレータ • Espressif Systemsが提供しているESP32のエミュレータを利用 16
17. リリースフロー • productionへのpushをトリガにビルド 17
18. リリースフロー • GitHub Releaseでイメージを公開 18
19. リリースフロー • 前述の通り、Docs側がポーリングして最新 バージョンを取り込む 19
20. はじめての人は Web Installerから • ブラウザとデバイスがあれば3分で始められる • 「高度な使い方」(後述)をしないならこれで十分 20
21. 2. Dockerベースのビルドサポート 21
22. 次のステップの壁 : ESP-IDF • Web Installerでひとまず始める際の障壁は下がった • 「高度な使い方」をするためにはCのビルド環境(ESP-IDF)が必要 ◦ mrbgemsを追加・削除したい ◦ SPI RAMの設定などRubyから直接変更できない設定を変えたい ◦ Cのソースコードを書いて動かしたい ◦ etc... 22
23. ESP-IDFの環境構築は初心者にはハードルが高い Pythonやさまざまなライブラリのインストールが必要 https://docs.espressif.com/projects/esp-idf/en/stable/esp32/get-started/macos-setup.html 23
24. ESP-IDFはDockerイメージが提供されている • Espressif社が公開しているDockerイメージ(espressif/idf) https://hub.docker.com/r/espressif/idf 24
25. 技術スタックの比較 25
26. 技術スタックの比較 デバイスに対するflash, monitorをシリアル経由で行 うため、コンテナの外側に必要 26
27. 技術スタックの比較 esptool, esp-idf-monitor相当の処理をRakeタスクと して実装し、Pythonとの依存をなくす 27
28. Dockerを使ったビルド • 従来のタスク名に docker: を付与するだけ ◦ Rakefileに docker というnamespaceを設け、 既存のRakeタスクをコンテナ上で実行するラッパーを定義 28
29. 書き込み・モニタリング • これまでと同様のRakeタスクを実行 ◦ 今後はidf.py flash, monitorを使用せずRubyプログラムとして シリアル経由の書き込み・モニタリングを実行する 29
30. Dockerを使ったビルドを標準とするか • Dockerの方が便利なのでこちらを標準にしていいのでは？ と思っています。 ◦ 近々変更するかもしれません。 ◦ 要望や意見があれば後でこっそり教えてください。 30
31. コマンドを覚えられない人へ • R2P2-ESP32はMCPサーバーを内包している • MCPサーバーを使わないときより出力トークンを節約できる 31
32. 3. yuuu/mruby-debug 32
33. 実機上でデバッグしたい • 物理デバイスを制御するプログラムを動かすとき • irbやprintでは原因の特定が難しいとき 33
34. mrubyやPicoRubyのデバッガ • mruby-bin-debugger(mrdb): mrubyリポジトリに同梱 • picoruby-wasm: PicoRuby.wasm向けのデバッガ https://www.kyutech.ac.jp/whats-new/t opics/archive/id3968.html#prettyPhoto https://chromewebstore.google.com/detail/picoruby-debugg er/emcgkebdbnphflfcdkbjnkcmekidlabi 34
35. 次のようなデバッガはおそらくなかった • case1. 実機上でデバッグできる • case2. ホストPCから実機に対して接続してデバッグできる • case3. VS Code等のエディタから接続してデバッグできる 35
36. 作った • yuuu/mruby-debug ◦ mruby対応 ◦ PicoRuby対応 ◦ デバイス上での実行に対応 https://github.com/yuuu/mruby-debug 36
37. デモ - 実機上でデバッグ 37
38. デモ - ホストPCから接続してデバッグ 38
39. デモ - VS Codeと連携してデバッグ 39
40. 利用方法 • build_configに追記してビルドするだけで利用可能 ◦ a • ソースコード中に binding.debugger と書く 40
41. 実現方法 : mrubyのコールバック機構 • mrubyにはバイトコードを1つ読み取るごとに 任意のC関数をコールバックさせる仕組みが実装済み • mruby-debugが提供する関数をコールバックさせる 41
42. 実現方法 : リモートデバッグ • ホストPCとTCP通信することで実現 • RubyKaigi 2026で話したWi-Fi/TCP-IP通信の仕組みを活用 42
43. 実現方法 : VS Codeとの連携 • vscode-rdbgはCRubyをデバッグするとき次の構成で動作する rdbg sample.rbのように起動してデバッグ VS CodeとrdbgはDAPでやりとり 43
44. 実現方法 : VS Codeとの連携 mrdbgを起動してデバッグ。mrdbgの先にデバイスが あることをvscode-rdbgは知らない。 • vscode-rdbgをそのまま使いつつ、起動対象をmrdbgに差し替え ユーザーは別途VS CodeのExtensionをインストールしなくてよい 44
45. 10年越しの宿題 • 自分がRubyやmrubyに触れたきっかけ ◦ 約10年前のmruby-bin-debuggerの開発 • 当時から 「ホストPCから接続させたり、IDEと連携したりできれば...」 という声はあった • 10年越しの宿題をようやく実現できた 45
46. おわりに 46
47. 障壁を解決する 3つの取り組み • 1 - ファームウェアの書き込み方法がわかりにくい ◦ R2P2-ESP32 Web Installer • 2 - ビルドのために開発環境(ESP-IDF)が必要 ◦ Dockerベースのビルドサポート • 3 - 実機上でのデバッグが難しい ◦ 実機上で動作するデバッガの開発 https://rubykaigi.org/2026/presentations/Y_uuu.html 47
48. 一番のエコシステムは「コミュニティ」 • PicoPicoRubyコミュニティ • Discordで多くの人が日々進捗を投稿 • みんなでエコシステムを育てる https://picopicoruby.github.io/ 48
49. ぜひESP32でPicoRubyライフを楽しんでください • R2P2-ESP32 Docs https://picoruby.org/R2P2-ESP32-docs/ja/ 49
50. Thank you! 50