Rubyを用いたマイコンプログラムの遠隔書き換えシステム

1. Rubyを用いたマイコンプログラムの遠隔書き換えシステムルアリダワークス　山本和歌山県立海南高校　瀧本、筈谷、若勇、和田、岸田

2. 2 システム概要　基板はArduino Pro Miniとピン互換、 GR-SAKURAと機能互換となっています。　GR-SAKURA互換基板として使用するには、GR-SAKURAファームを書き込む必要があります。　マイコンには、mrubyが実装されており、Serial 1を使って3Gシールドとやり取りができるRubyのクラスが用意されています。

3. 3 プログラム書き換えの仕組み　インターネット上のサーバにapacheなどを入れておき、http/httpsでプログラムが取得できるようにしておく。インターネット・クラウド DropBoxファイル公開サーバ上ファイル　mrubyボードには、httpを用いて指定ファイルが取得できるrubyクラスが実装されている。　下記のサイトからのファイル取得が可能なことが確認できている。　・DropBox (httpsによる取得) 　・Yahoo ジオシティーズ (httpによる取得) 実行中のプログラム自分自身を終了させて、ダウンロードしたプログラムを呼び出すダウンロードしたプログラムダウンロードしたプログラムの呼び出しダウンロードしたプログラムの実行

4. 4 プログラム書き換えの仕組み mrubyは、バイトコードをロードし直せば、動作プログラムを切り替えられる。

5. 5 実装クラス・メソッド一覧カーネルクラス pinMode(pin,mode) digitalRead(pin) digitalWrite(pin,value) analogRead(number) pwm(pin,value) pwmHz(value) analogDac(value) delay(value) millis() led(sw) システムクラス Sys.exit() Sys.setrun(filename) Sys.version(r) Sys.push(address,buf,length) Sys.pop(address,length) Sys.fileload() ファイルクラス Mem.open(number,filename,mode) Mem.close(number) Mem.read(number) Mem.write(number,buf,len) Mem.seek(number,byte) シリアルクラス Serial.begin(num,bps) Serial.setDefault(num) Serial.print(number,string) Serial.println(number,string) Serial.read(number) Serial.write(number,buf,len) Serial.available(number) I2Cクラス I2c.sdascl(sda,scl) I2c.write(id,address,data) I2c.read(id,addressL,addressH) I2c.begin(id) I2c.lwrite(address) I2c.end() I2c.request(id,n) I2c.lread() I2c.freq(Hz) ネットワーククラス Net.begin(setBaurate[,oldBaurate]) Net.date() Net.time() Net.lat([timeout]) Net.lng([timeout]) Net.getmrb(server,path,port[,ssl]) Net.restart() Net.shutdown() Net.httpget(server,path,port[,ssl]) Net.httppost(server,path,port,header,body[,ssl])

6. 6 rubyプログラム while(true)do #http://www.geocities.jp/cansatkainan01/からプログラムをダウンロードする x = Net.getmrb("www.geocities.jp","/cansatkainan01/sensor-a.mrb",80) #x=0だったら取得に成功している if(x == 0)then #sensor-a.mrbの実行セット Sys.setrun("sensor-a.mrb") delay(100) #100ms待つ #"Success load sensor-a.mrb #cansatkainan"とツイートする mes = "Success load sensor-a.mrb #cansatkainan" res = Net.httppost("arduino-tweet.appspot.com","update",80,"",@Token + mes) #今走っているプログラムを終了させる Sys.exit() end @Dat = Net.date() @Tim = Net.time() @Lat = Net.lat(60000) @Lng = Net.lng(60000) #間隔待ち。予定の時間になるまで待っている while(millis() < @ToTime)do #ファイルローダーを呼び出すべきか調べる fileloader() delay(1) #1ms待ちます End #次の動作時間をセットする nextTime() #LEDを点滅させる led(@Sw) @Sw = 1 - @Sw end geocitiesからrubyプログラムをダウンロードするプログラム例です。 mrbファイル名を指定してダウンロードしているダウンロード成功の場合そのmrbファイルが次に実行されるファイルとして登録される Http POSTを利用して tweetしている exit()によりプログラムを終了させると登録されたmrbファイルが実行される

7. 7 今後の目標クラウドサーバークラウドサーバー O S RubyVM / JVM Rails / JAX-RS プログラムを書いている H/W RT(C) Framework プログラム mRVM(C) 通信 JAX-RS JVM 組み込みプログラマを増やす

8. 8 今後の目標クラウドサーバークラウドサーバークラウド分散デバイス側の処理負荷をクラウドに持って行く！ CloudManegeCloudManegeクラスとクラスと ChannelChannelクラスの実装クラスの実装 binary

9. 9 実際の使用例和歌山県立海南高校が製作した疑似人工衛星キャリアのパラシュートパラシュートロケット用キャリアキャリア開閉機構回路疑似人工衛星をロケットに搭載するため、キャリアに詰めている様子

10. 10 実際の使用例疑似人工衛星を搭載したロケット Bluetooth通信とインターネット通信は、既に動作している

11. 11 実際の使用例 JAXA能代ロケット実験場での打ち上げの様子ロケット 400m程度上昇し、疑似人工衛星の入ったキャリアが放出される。

12. 缶サット甲子園出場

13. 13 挑戦したミッションはやぶさが行ったような遠隔操作でのプログラムの書き換え

14. 14 製作した衛星 RubyボードA RubyボードB 3Gシールド加速度&ジャイロセンサA 加速度&ジャイロセンサB 温度&気圧センサ衝撃吸収用クッションログ用SDメモリ X2 バッテリと bluetooth基板は取り外し中ネットワークアクセス用(A)とセンサ制御用(B)の２枚のボードを搭載

15. ここは動画です

16. 16 お　わ　りご清聴ありがとうございました

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