TOSHIBAxGUGEN FlashAirハッカソン-FlashAirでなに作る?

TOSHIBAxGUGEN FlashAirハッカソン-FlashAirでなに作る?

1. 1. 2015-04-11 TOSHIBA x GUGEN FlashAir Hackathon FlashAirでなに作る？ 土居 意弘@株式会社フィックスターズ 下記の画像素材を使わせていただきました！感謝！！ ・BUFFALO製品写真ダウンロードサービス ・日経パソコン オンライン「テンプレート」コーナー ・Wikipedia Phil Hollenback - http://www.flickr.com/photos/phrenologist/164593940/ ・ICON HOIHOI ・http://www.toshiba.co.jp/p-media/flashair/
2. 2. 自己紹介 土居 意弘 ど い むね ひろ 得意技： 開発者サイト FlashAir Developersの運営 FlashAirアプリの開発 FlashAirの変な使い方の開拓 映画アルマゲドンのテーマを熱唱すること 株式会社フィックスターズ ストレージ事業部 ディレクター TOSHIBA x GUGEN FlashAir Hackathon 2
3. 3. 今日の話 TOSHIBA x GUGEN FlashAir Hackathon 3 FlashAirとは 実は超ミニマイコン 開発者情報公開中 ひろがるコミュニティ Peripheral HTTP Client SD / iSDIO SPI Wireless LAN HTTP HTTP Server SD Host Wireless LAN HTTP機器による PIO
4. 4. FlashAirとは TOSHIBA x GUGEN FlashAir Hackathon 4 メモリ 無線LAN ウェブサーバ
5. 5. もっとも基本的な使い方は・・ TOSHIBA x GUGEN FlashAir Hackathon 5 写真を撮ったら、シェア カメラに入れたFlashAirから、 スマホにデータを送る
6. 6. 仕組みはこう TOSHIBA x GUGEN FlashAir Hackathon 6 1. ホスト機器が ファイルを書込み 2. クライアント機器 からデータを読込み SD I/F HTTP over WLAN
7. 7. 他にもこんな風に使えます TOSHIBA x GUGEN FlashAir Hackathon 7 音楽をシェア 資料をシェア 動画をシェア
8. 8. TOSHIBA x GUGEN FlashAir Hackathon 8 しかし、これはFlashAirが できることのほんの一部です
9. 9. 実は超ミニマイコン！！ TOSHIBA x GUGEN FlashAir Hackathon 9 メモリ 無線LAN ウェブサーバ ＋ GPIO Luaインタプリタ
10. 10. こんなことができます 無線 – APモードで起動 – STAモードで起動 – AP+STA同時起動 – 無線切断 – SSIDのスキャン HTTP – HTTPリクエストの発行 スクリプト – Luaスクリプト実行 PIO – SD端子のPIO制御 Webサーバー – ファイルのダウンロード – ファイルのアップロード – 標準HTMLのカスタマイズ – CGIによる情報取得 SD – 内蔵フラッシュメモリのファ イル読み書き その他 – 作業用SRAMの読み書き TOSHIBA x GUGEN FlashAir Hackathon 10
11. 11. アプリ作成方法は３種類 制御する機器によってできることが違います (1) HTTPによる制御 (2) iSDIOによる制御 (3) Luaスクリプトによる制御 同時に使うことも可能 11 TOSHIBA x GUGEN FlashAir Hackathon Peripheral HTTP Client SD / iSDIO SPI Wireless LAN HTTP HTTP Server SD Host Wireless LAN HTTP機器による PIO プロトコル 接続
12. 12. (1) HTTPによる制御 TOSHIBA x GUGEN FlashAir Hackathon 12 Peripheral HTTP Client SD / iSDIO SPI Wireless LAN HTTP HTTP Server SD Host Wireless LAN HTTP機器による PIO プロトコル 接続 スマホアプリなど
13. 13. HTTPによる制御でできること 無線 – APモードで起動 – STAモードで起動 – AP+STA同時起動 – 無線切断 – SSIDのスキャン HTTP – HTTPリクエストの発行 スクリプト – Luaスクリプト実行 PIO – SD端子のPIO制御 Webサーバー – ファイルのダウンロード – ファイルのアップロード – 標準HTMLのカスタマイズ – CGIによる情報取得 SD – 内蔵フラッシュメモリのファ イル読み書き その他 – 作業用SRAMの読み書き TOSHIBA x GUGEN FlashAir Hackathon 13
14. 14. コンテンツ閲覧アプリ TOSHIBA x GUGEN FlashAir Hackathon 14 HTTP通信でデータ取得 リスト情報もCGIで
15. 15. Webサイトを作ってしまう TOSHIBA x GUGEN FlashAir Hackathon 15 写真を配信 (オレオレFlickr) 動画ストリーミング (オレオレYouTube) HTTP Live Streaming 形式でFlashAirに置く
16. 16. Webサーバー設置の最小構成 TOSHIBA x GUGEN FlashAir Hackathon 16 AC adapter/ battery USB card adapter
17. 17. センサーデータの記録と監視に TOSHIBA x GUGEN FlashAir Hackathon 17 センサー  マイコン  FlashAir  スマホ 照度センサー (CdS)
18. 18. センサーデータの記録と監視に TOSHIBA x GUGEN FlashAir Hackathon 18 マイコン側 // 値を読む val = analogRead(0); // ファイルに書き込む myFile = SD.open( "test.txt", FILE_WRITE); if (myFile) { myFile.println(val); myFile.close(); } // ファイルを読み出す $.ajax({ type: 'GET', url: ‘test.txt’, datatype: 'text', success: function(data, dataType) { // グラフ書く drawCharts(data); // ２秒ごとに繰り返す setTimer(poll, 2000); }); スマホ側
19. 19. Arduino + 照度センサ センサが計測した照度データ（テキスト） をFlashAirに格納。JavaScriptを使って、 タブレット側のブラウザでグラフ化して表示 さらに応用例 iRobot Create iRobot Create(教育用のルンバ型ロボ） の動作情報をFlashAirに格納。 タブレットで表示し、デバッグに活用。 ※京都大学 高瀬准教授・細合様ご協力 TOSHIBA x GUGEN FlashAir Hackathon 19
20. 20. CGIで端子のH/L出力を制御 Pin SD 1 CD/DAT3 2 CMD 3 VSS1 4 VDD 5 CLK 6 VSS2 7 DAT0 8 DAT1 9 DAT2 ビット割当 CMD : 0x01 D0 : 0x02 D1 : 0x04 D2 : 0x08 D3 : 0x10 SDインターフェイス端子を、汎用I/O信号 端子として利用できます！(FW2.00.03~) SDカード端子 マニア垂涎！！ TOSHIBA x GUGEN FlashAir Hackathon 20
21. 21. 応用例１：遠隔 L チカ TOSHIBA x GUGEN FlashAir Hackathon 21 電源 LED FlashAir ※ Lチカ＝LEDチカチカの略。電子工作のHello World
22. 22. 点灯、消灯の方法 TOSHIBA x GUGEN FlashAir Hackathon 22 http://flashair/command.cgi?op=190& CTRL=0x02&DATA=0x02  H  点灯 http://flashair/command.cgi?op=190& CTRL=0x02&DATA=0x00  L  消灯 ブラウザで次のURLにアクセス
23. 23. 応用例２：遠隔クレーンゲーム TOSHIBA x GUGEN FlashAir Hackathon 23
24. 24. しくみ TOSHIBA x GUGEN FlashAir Hackathon 24 某アンパン顔のキャラ クタの子供用クレーン ゲームを改造 専用アプリで 無線LAN経由 でCGI発行 FlashAirが各ボタンの信 号をON/OFFする
25. 25. (2) iSDIOによる制御 TOSHIBA x GUGEN FlashAir Hackathon 25 Peripheral HTTP Client SD / iSDIO SPI Wireless LAN HTTP HTTP Server SD Host Wireless LAN HTTP機器による PIO プロトコル 接続 Arduinoなど
26. 26. iSDIOによる制御でできること 無線 – APモードで起動 – STAモードで起動 – AP+STA同時起動 – 無線切断 – SSIDのスキャン HTTP – HTTPリクエストの発行 スクリプト – Luaスクリプト実行 PIO – SD端子のPIO制御 Webサーバー – ファイルのダウンロード – ファイルのアップロード – 標準HTMLのカスタマイズ – CGIによる情報取得 SD – 内蔵フラッシュメモリのファ イル読み書き その他 – 作業用SRAMの読み書き TOSHIBA x GUGEN FlashAir Hackathon 26
27. 27. ArduinoからSSIDスキャン TOSHIBA x GUGEN FlashAir Hackathon 27 void iSDIO_scan(uint32_t sequenceId) { memset(buffer, 0, 512); uint8_t* p = buffer; p = put_command_header(p, 1, 0); p = put_command_info_header(p, 0x01, sequenceId, 0); put_command_header(buffer, 1, (p - buffer)); printHex(buffer, (p - buffer)); card.writeExtDataPort(1, 1, 0x000, buffer); } void iSDIO_showScanResult() { card.readExtDataPort(1, 1, 0x200, buffer); uint8_t* p = buffer + 24 + 4; uint8_t num = get_u8(p); Serial.print(F(“# of SSIDs: ")); Serial.println(num); p += 3; for (uint8_t i = 0; i < num; i++){ printString(p, 32); p += 44; } } ※擬似コードです スキャン命令の 発行 スキャン結果の 取得
28. 28. 応用例：電車模型 TOSHIBA x GUGEN FlashAir Hackathon 28 • 操作に加えて、在線情報フィードバック • 共有メモリを使って大容量の制御情報の やりとりを実現
29. 29. (3) Luaスクリプトによる制御 TOSHIBA x GUGEN FlashAir Hackathon 29 Peripheral HTTP Client SD / iSDIO SPI Wireless LAN HTTP HTTP Server SD Host Wireless LAN HTTP機器による PIO プロトコル 接続 Luaスクリプト
30. 30. Luaスクリプトによる制御でできること 無線 – APモードで起動 – STAモードで起動 – AP+STA同時起動 – 無線切断 – SSIDのスキャン HTTP – HTTPリクエストの発行 スクリプト – Luaスクリプト実行 PIO – SD端子のPIO制御 Webサーバー – ファイルのダウンロード – ファイルのアップロード – 標準HTMLのカスタマイズ – CGIによる情報取得 SD – 内蔵フラッシュメモリのファ イル読み書き その他 – 作業用SRAMの読み書き TOSHIBA x GUGEN FlashAir Hackathon 30
31. 31. Luaとは？？ TOSHIBA x GUGEN FlashAir Hackathon 31 Luaは、パワフルで、高速で、軽量で、埋め込み可能な、スクリプト言語です。 Luaは、シンプルな手続き型構文をと強力なデータ記述構造を、連想配列と拡張 可能なセマンティクスを用いて組み合わせています。 Luaは動的型付けであり、 レジスタベースの仮想マシン向けのバイトコードを解釈することによって実行 されます。 また、インクリメンタルガベッジコレクションによる自動メモリ管 理を備えており、 設定、スクリプティング、ラピッドプロトタイピングに最適 です。 - lua.org （翻訳：土居） (1) 少ないコンピュータ資源でも動く (2) Cプログラムと容易に連携できる ゲーム、AI、ルータ、などに採用されている
32. 32. FlashAirのLua 使えるライブラリ – Lua基本ライブラリ – LuaFileSystem – CJSON – FlashAir独自機能 使えないライブラリ – コルーチン操作 – OS機能 – 数学機能 – デバッグライブラリ 32 TOSHIBA x GUGEN FlashAir Hackathon
33. 33. LuaからHTTPリクエスト TOSHIBA x GUGEN FlashAir Hackathon 33 result = fa.HTTPGetFile( "https://flashair-developers.com/ images/assets/flashairLogo_office ial_small.png", "logo.png") if result ~= nil then print("Success! File downloaded.n") --process the file else print("Failure! File failed to download...n") end リクエスト実行 結果はファイル に保存されます
34. 34. 応用例：天気を教えてくれるロボット TOSHIBA x GUGEN FlashAir Hackathon 34 • Luaで、天気予報を取得し、 音声データを切り替え https://www.youtube.com/watch?v=vnTzDswDw5Q
35. 35. iSDIOとLuaスクリプトの比較 iSDIOによる制御 長所 – FlashAirの全ての機能を利用 可能 – 外部マイコンとの組み合わ せで、多様なシステム設計 ができる – SDホスト機器からのファイ ル読み書きと整合性がとり やすい 短所 – 制御用マイコンが別に必要 – コーディング量が多い Luaスクリプトによる制御 長所 – FlashAir以外にマイコン不要 – コーディング量が少ない 短所 – あまり大仕事はできない • メモリが少ない • 実行も速くはない – 利用できる機能はiSDIOのサ ブセット – SDホスト機器からのファイ ル読み書きに注意が必要 TOSHIBA x GUGEN FlashAir Hackathon 35
36. 36. 共通する注意事項（１） ファイルアクセスの不整合 – SDカード上のファイルシステムを管理（FAT管 理）するのは、ホストの責任です • PCから書くときはPCがFATを更新 • FlashAirが書くときはFlashAirがFATを更新 – デジカメやWindows/MacOSのようなリッチなOS は、FATをキャッシュしています • FlashAir（Lua or CGI）から書き込みをすると、PCは変 更を知るすべがありません – そのため、PC/デジカメとFlashAirからのファイル 書き込みを混在させると危険です • 最悪の場合はファイルシステムが壊れます – SDホストがいる環境ではFlashAirから書かないよ うにしましょう 36 TOSHIBA x GUGEN FlashAir Hackathon
37. 37. 共通する注意事項（２） 時計がない – バッテリーバックアップがないため、時刻を 自力で記憶できません – 代替策：HTTPで取得するのが一番手軽 メモリが少ない – あんまりメモリはありません。ビッグなこと はさせないように気を付けましょう 機能網羅的ではない – ハッシュ：MD5のみ（SHA1やSHA256は非対 応） – 通信プロトコル：HTTP、HTTPS、FTP 37 TOSHIBA x GUGEN FlashAir Hackathon
38. 38. TOSHIBA x GUGEN FlashAir Hackathon 38 面白そう！！ どこに行けば情報が得られるの？
39. 39. API情報公開中 TOSHIBA x GUGEN FlashAir Hackathon 39 flashair-developers.com
40. 40. 開発者情報サイトあります TOSHIBA x GUGEN FlashAir Hackathon 40 API リファレンス チュートリアル ステーションモード、アップロード 上級者向け情報 デベロッパーフォーラム
41. 41. 開発者情報サイトあります TOSHIBA x GUGEN FlashAir Hackathon 41 flashair-developers.com ハイフン必要 複数形
42. 42. ひろがるコミュニティ FlashAir Developersを通じて、 コミュニティによる応用が 広がっています！ 42 TOSHIBA x GUGEN FlashAir Hackathon
43. 43. コミュニティによるアプリ TOSHIBA x GUGEN FlashAir Hackathon 43 X あ A 17 15 7 7 7 2 25 1 2015-04-10現在
44. 44. コンテストから生まれた作品 TOSHIBA x GUGEN FlashAir Hackathon 44 うちわ over WiFi （豊田 将平氏） リアルタイム入退室ログ 今北ちゃん （ウェブペイ曾川景介氏）
45. 45. 基板ぞくぞく登場 TOSHIBA x GUGEN FlashAir Hackathon 45 FlashAir GPIOを 便利に使う基板 （じむ） 『Airio』 FlashAir GPIOで Lチカする基板 （余熱＠れすぽん）
46. 46. 同人誌できました TOSHIBA x GUGEN FlashAir Hackathon 46 展示作品の作り方 メーカー開発者の裏話 ・・など
47. 47. FAQ その１ 対応カードはどこで買えますか？  全国の家電量販店で買えます！ 対応させるFWはどこで入手できますか？  市販品そのままでOKです！ API利用料とかあるんじゃないですか？  カード買うだけです！ 作ったモノで稼いでもいい・・？  大歓迎！ やっぱりいろいろ制限あるんですよね？  悪いこと以外はなんでもやっちゃって！ 47 TOSHIBA x GUGEN FlashAir Hackathon
48. 48. FAQ その２ W-02でLuaは動きますか？  動きません W-02はFWアップデートできますか？  Luaは動くようになりません マニュアルが英語 or 中国語でした  並行輸入品です  国内でサポートはうけられませんが、 中身は同じなので遊ぶにはいいかも 48 TOSHIBA x GUGEN FlashAir Hackathon
49. 49. FAQ その３ 外国でも使えますか？  使えます！ 世界80ヶ国の無線認証取得済み！ FlashAirを使った製品は作れますか？  作れます！OEMカードもあります 49 TOSHIBA x GUGEN FlashAir Hackathon
50. 50. 最後に・・・ FlashAirよりも高性能なボードはたくさんあ ります – らずぱいとか、えじそんとか、えんべっどとか でも、FlashAirにはこんないいところがあり ます – OSインストール不要 – TCP/IPを代理実行してくれる – SDスロットがあれば昔の機器も無線対応に 何事も適材適所ですね 50 TOSHIBA x GUGEN FlashAir Hackathon
51. 51. TOSHIBA x GUGEN FlashAir Hackathon Enjoy !! 51 ご清聴ありがとうございました
52. 52. TOSHIBA x GUGEN FlashAir Hackathon 52 Q?