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Interface 2019年5月号の感想

電車の待ち時間中に立ち読みしてたら、あまりにも面白かったので買ってきた。
特にIoTのOSについて特集が興味深い。
いつもラズパイ3やzeroWのRasbianしか触ったことがなく、それ以外のIoT OSは存在すら知らないからね。
そして雑誌を買うのは本当に久しぶりだ。

面白かった項目をピックアップして感想を書いていく。

日本酒造り+IoT

日本酒は冬に造るものとされてきた。
それは冬の寒さが発酵管理にちょうどいいから。
夏は暑すぎて発酵が進みすぎるらしい。
どうやら日本酒造りは低温が適してるようだ。

それを「IoTで冬以外でも日本酒造りを行おう」というチャレンジが紹介されている。
いいね、ITの力の見せ所だ。

目的は、日本酒が入ったタンク(写真では樽のような大きな筒)を冷やしたい。
冷却装置を造ってIoTで制御しよう、というチャレンジ。
装置とは、タンクにホース?管?を巻き付けて、そこに冷却水を流して冷やす機械が考案されてる。

この冷却装置で、複数のタンクに「適量の冷却水」を送れればよいわけだ。
ここでIoTデバイスの出番
タンクへの冷却水流入量を可視化し、流量管理を行う。
(水の流量を表示するデバイスなんてあるんだろうか)

最強なのは、流量を検出し、自動でバルブの開度を調整して流量を維持すること。
しかし流量をリニアにコントロールする電磁バルブは非常に高価らしい。
そこで「とりあえず流量だけ可視化」できる流量表示機器を制作しようって話だ。

液体の流量を検出するセンサ選びだが、ここからは次号だってさ(笑)

この項はほぼ説明+調査で終わってるが、課題に対してITでどこまで解決できるか?を試行錯誤しているところが良い。
読みながら自分ならIoTの出番はどこか?を考えながら読み進めるのも面白いね。

これまでは以下が試されていたようだ。
・日本酒の味を測定して数値化
・日本酒の味を調べるpHセンサの測定
・味測定をアシストするpH表示機の作成

味の数値化!?
なるほどー、数値をクリアできれば常に美味しい日本酒ができるのかな。


農業センシングの世界

この項も非常に面白かった!
農業+IoTのは自分もかなり興味がある、実家がパイン農家だからね。

メロン栽培温室(ハウス)の風速を測定するのが目的。
理由は、風で光合成をコントロールしたいから。

植物にとって、風速と光合成速度は大きな関係があるらしい。
適切な風が吹けば光合成が進み、植物もモリモリ育って収穫量が増えるらしい。
へー知らなかった、オフィスにある植物で実験してみようかな(笑)

風とは空気の動き、その動きをIoT+センサーで検知するというチャレンジ

空気の動きを測るには「熱型風速センサ」というものがあるらしい。
写真には、センサから虫の触覚よろしく細い突起が出ている。
そのセンサで風の測り方が面白い、
・まずセンサの突起が熱くなる。
・風が突起にあたる
・突起が空気の動きで冷却される
・冷却された温度差を計算する
・計算して平衝値から風速を求める

実際のセンサー紹介
HWS-X16-ONE (ホルトプラン製)
http://www.hortplan.com/sensing.html
値段は約15000円
少し高いが熱型風速センサとしては安い方らしい

センサーを読み取るデバイスはArduino
Arduino UNOにセンサーを接続して、値を読み取れるらしい
ラズパイでもできるのかな?
Arduinoの方がコンパクトで向いてるのか

実際に読み取った値
計測した風速値を書き写すとこんな感じ

<AM,0.023,22.0,>BF
<AM,0.026,22.0,>BC
<AM,0.037,22.0,>BA
<AM,0.041,22.0,>BF

AMの後ろから、22.0の間の値が風速値
0.2m/s, 0.3m/s, 0.4m/s の値が測定されている
植物にベストな風速は 0.5m/s〜1.0m/s なので、結果として風が弱いという事が分かった。
センサーで風速を見える化して得られた結果だね。
あとは風を調節するためにサーキュレータを強くするか、増設すればいい。

次回はCO2の濃度測定だけでなく、CO2ガスの動きの見える化にチャレンジするらしい。
おーすごい、ガスの流れなんて測定できるのか?
とりあえず期待


IoT時代のモダンOSのの世界

IoTデバイスではクラウドを活用する事が一般的
IoTデバイスを取り巻く3つのクラウド(3人の関係者)がいる。
・IoTデバイスを作る開発者
・IoTデバイスから収集されるデータを分析する分析者
・複数のIoTデバイスを集中管理する管理者

IoTデバイスを造る開発者をターゲットにしたOS選定が大事

IoT時代のOS
目的やハードウェア・リソースに応じた多種のOSのが使われている。
面白そうなのOSだけピックアップする。

FreeRTOS
小さなフットプリントのカーネル機能をもつオープンソース、Amazonが採用したことにより一躍有名になる。

Mbed OS
OSカーネルだけでなく、ネットワーク、ストレージ、ハードウェアを抽象化したクラス・ライブラリを提供。

Arduino
シングル・タスクのシンプルなアプリ開発環境を利用可能、公式や有志による多数のライブラリを使用可能。

Linux / eLinux
豊富なOS機能と膨大なライブラリ、ドキュメント、アプリ開発環境を利用可能。(ラズパイのOSはここに属する)

Windows 10 IoT
デスクトップ版Windowsと同じプログラミング・モデルでアプリを開発可能な組み込み向けOS

MiroBit Fiber
micro.bitのネイティブ実行環境で動作している超軽量OS、イベント・スケジューラのみを提供

IoT時代の言語

今はMicroPythonが注目を集めている
あと面白そうなのはmruby、JavaScriptなど

IoTマイコンに求められること

1. スピーディな開発ができること
2. 標準インターフェース対応
3. ネットワーク接続機能
4. ファームウェアOTA(Over-the-Air)更新
5. マルチタスキング

注目のOS

FreeRTOS (Amazon)
MBed OS5 (Arm)

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沖縄県西表島出身のAndroidアプリ開発者 株式会社ゆめみ勤務