2019.02.12 
【2019/3/6開催】IoTシリーズ ~ Arduino&Processing入門 ~ IMUセンサでデジタルツインしちゃうよん

みなさま!こんにちは!!

今回は「IoT寺子屋」さんとのコラボ企画です!

Arduinoを使って↓こんなものを作ります^^


https://www.youtube.com/watch?v=fnGHyXSf7WY


加速度・ジャイロのセンサーデータを読んで物体の傾きを検知します。


これはドローンの姿勢制御などに使われているもので 四元数(しげんすう・クォータニオン)という数学的なツールを使って創出された技術です。
ただし時間の都合もあるので資料をお渡しし数学の勉強はご参加の方々が帰宅後に確認していただく形にします。
(センサーの利用方法に重点を置きます)


センサー値の取り方(I2C接続)と取れた値をPC側でグラフィック処理して物体の姿勢を表現してみます。
これらを実地でハンズオン体験します。


また、短い時間ですが、いつものようにディスカッション&交流タイムも設けますので、 いまいち理解出来なかったことをスピーカーや他の参加者に質問する。同じテーマに興味を持つ友達を作る。その他、人脈形成にお役立ていただければと存じます。

※IoTの全体像をわかりやすく理解させながら進めます

(習得スキル) 
・ArduinoIDEの開発環境の使い方


・センサーマイコンからパソコンにデータを取り込んでビジュアルに見せる技術


・I2Cというセンサーの通信をArduinoの標準ライブラリ(Wire)だけで実現する技術 
(どんなI2C機器も使えるようになります。
また特殊なArduinoマイコンでも動かせるようになると思います。ATTINYなど)


※言語はc言語(Arduino標準)です。ソースコードの意味もきちんと解説します。 
(サンプルをとにかくコンパイルさせられて終わる・・・ということはありません)



お申し込みはこちら



■開催概要

■ 日時:2019年03月6日(水) 19:00-21:30(18:00開場としますので時間を持て余す方はコワーキング利用下さい!) 
■ 会場:CO-CreationLABO
〒102-0093 東京都千代田区平河町1-4-3平河町伏見ビル2F
■参加費:1000円(参加確実枠) 1500円(未定枠)無料 ※各種ドリンク(有料)あり
        ※初回参加、メルアドに変更があった方は名刺をいただけると嬉しいです。(利用目的は下記を参照ください)

  • eLVオフィシャルサイト、またイベント告知サイトなどへの掲載目的として勉強会、交流会風景の撮影を行わせて頂いております。掲載へ不都合が御座います方は、恐れ入りますが運営スタッフまでお申し出下さい。
  • お席は先着順にご案内しております。ご来場が遅くなった場合、パイプ椅子のお席になる可能性があること、ご了承下さい。
  • 次の目的で、ご参加のみなさまに関する個人情報を提出いただいた名刺より収集します。

    「eLVイベント情報配信」「ニュースレターの配信」「イベント・サービス企画のための調査・分析 」この他、収集目的がある場合は、収集時に通知します。

■対象

  • IoTに関心のある方
  • 電子工作やプログラミングに興味のある方
  • ただの電子工作の一歩先を数学や物理学からヒント得てやって見たい方
  • フィジカルコンピューティングを始めてみたい方
    ※電子工作やプログラミングの経験は問いません。
    ※ブレッドボードなども知らない前提で説明します
    ※数学も三角関数の復習から始めます。わかりやすく努力します。
  • アンケートにご協力いただける方(所要時間 2分程度)
  • 都合が悪くなった場合、必ず早めにキャンセルをしていただける方。(できる限り同じ志を持った方々の機会損失を極限し、参加可能な方にとって有益な機会としたい!との理由に基づきます。直前でのキャンセルが続く場合、以後のお申込みをお断りすることもございますので、何卒ご理解、ご協力のほど、よろしくお願いいたします。)

■Timeスケジュール(仮)

時間内容
18:00 - 19:00 受付 導入環境の不安な方は早めにいらしてください
19:00 - 19:10 開会のご挨拶
19:10 - 19:30 フィジカルコンピューティング
 ・フィジカルコンピューティングとは何か?
 ・AI・ビッグデータ・IoTの関係
 ・非構造データの活用の現在
 ・センサーデータがもたらす可能性
 ・本日の講座のカバー範囲
19:30 - 20:20 センサーデータ読み取り実習(I2C)
20:20 - 21:10 Processingコーディング実習。デジタルツイン実装
21:10 - 21:30 クォータニオン解説(超短縮版)
21:30 - 22:00 ディスカッション&交流タイム
※ビール¥200- ¥チュウハイ類¥150- 各種ソフトドリンク¥50~用意しております。
飲まない人の参加もOKです!

■その他:

【配布物】

・講習資料(紙ベース。カラーで図解を多くしています。40page相当)
・必要部品リスト

【回覧物】

・センサーのデータシート
・マジウィックフィルタの原論文
・USBメモリによる実習ソースコード配布

【貸与物=人数が多かった場合二人に一つになります。ご了承ください】

・ArduinoNANO互換マイコンボード
・miniUSBコード
・加速度/角速度(ジャイロ)センサーMPU6050
  ピンのはんだづけなどは時間の都合で当方でしてしまいます。
・回路をつなぐためのジャンパワイヤ必要分=当方で繋いでおきます。
・ブレッドボード(170穴ミニタイプ)
もしもこれからもフィジカルコンピューティングを続けていく方は 本日の部品セットを販売もできます。半田つけが済んでいてバルク買いのため秋葉原などで同等品買うより手間いらずで安いと思います。

【参加者にお持ちいただくもの】

•WINDOWS8以降が走るノートパソコンまたはマッキントッシュパソコン
  今回は時間短く実施しますので、コーディングなど本質的なところに時間つかいたいため
  以下の環境をご持参いただくPCに事前に準備導入ください。
  導入がうまくいったか不安な方は開始時間前に確認ください

  1.Arduinoの開発環境IDEを以下のサイトから、ご自分のパソコンに合わせて導入ください
   https://www.arduino.cc/en/Main/Software
  2.Processingの開発環境IDEを以下のサイトから、ご自分のパソコンに合わせて導入ください
   https://processing.org/download/
  3.CH340ドライバ(中国語の本家)
   http://www.wch.cn/download/ch341ser_zip.html
   こちらはWindows10の人は不要ですがMacやWindowsアーリーバージョンの方は導入が必要です
   わかりづらいのですがCH340ドライバと検索して別途出てくる英語サイトからでも導入可能なことあります
   Macの方は下のサイトみて導入トライしてみてください。難しいようでしたら当日続きをご支援します
   https://kig.re/2014/12/31/how-to-use-arduino-nano-mini-pro-with-CH340G-on-mac-osx-yosemite.html

なお、今回のハンズオンではお持ちのパソコンにOpenGLという機能に対応したドライバが入っているかどうかで 上の2.の実行できる機能とそうでないものがあります。
 3Dのグラフィクスのドライバなのですがパソコンの仕様上どうしても無理という こともあり、当方では「確実にできる」ということをパソコンの機種名などからは判断できません。
それでも勉強する価値のある内容になりますが気になる方は以下のコードをPCのProcessing上で実行確認してみてください。
動かない場合は講師のパソコンで交代にさわるなどして演習をします

float a,b,c;

void setup() {

size(400,400,P3D);

background(100);

rectMode(CENTER);

fill(51);

stroke(255);

a = 0;

}

void draw() {

background(100);

if(a==200){a=0;}

if(b==100){b=0;}

if(c==400){c=0;}

translate(200, 200, 0);

rotateX(PI*a/200);

rotateY(PI*b/100);

rotateZ(PI*c/400);

rect(0,0,200,200);

a++;

b++;

c++;



【テーマ選定のポリシー】

どこかのIT企業が自社の開発環境のユーザーを増やすために 宣伝を兼ねて実施するみたいなハンズオンはやりたくありません。
 個人で電子工作etcのモノづくりをする場合、 個人では買えないような開発環境でやるハンズオンは いくら簡単に開発できようが、無料だろうが何の意味もないからです。
 一過性の技術よりも長く存続する技術を、しっかりお伝えすることを狙いにして IoTの教材として、Arduinoを選びました。

 初めての方には少しもりだくさんかもしれませんが しっかり理解していただくことを意図しています。 よそのハンズオンでいまいち原理がわからなかったという方もぜひお尋ねください。

 ハンズオンでは講師があなたの横でソースコードみながら教えます
躓いたらいづでも手をあげて講師=おおくにまさたけを呼んでください

講師はみなさんのPCを覗き込みながら目標を一緒に目指します。だからITに自信ない人も落ちこぼれません。 
IoT寺子屋に来ればC言語初めての人が電子部品初めて触ってセンサーのデータ飛ばしまくります^^=マジです。

ダウンロードとコンパイルの連続・・・ではありません。

■IoT寺子屋のご紹介

フィジカルコンピューティングを学ぶことは価値がある!
 実際にモノが動いたり、現実界の事象がコンピュータの中に取り込まれるのだから、 これほどコンピュータやシステムのことを実感もって学べることはありません。
 システムを理解するとかモノをつくるとかそういう形で発想力を磨きたい人はぜひ遊びに来てください。
 また、主催者は立場あるサラリーマンでとてもモノづくりの会社を興したりはできませんが、このメーカーズの時代が到来したことをまばゆい気分で見つめております。
電子工作を始めた人が趣味をより楽しんでもらうことやひょっとしてその中から自作ガジェットでイノベーションを起こすお手伝いができたら・・・という願いでこの活動をさせていただいてます。
 IoTの基本的なこと(読み書きにあたること)をきちんと理解してもらってさらに先を歩んでほしいという願いです。もちろん企業のIT技術者の誰にも役立つ知識だと考えております。

https://iotterakoya.connpass.com/ 
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■講師紹介:

https://twitter.com/oland1210 生産管理/在庫管理コンサルタント。技術士(経営工学)

大邦将猛(おおくにまさたけ)

理工系大学院卒業。(原子核工学科) 大手製造業で生産工程の研究員5年 
ベンチャーITベンダー6年(半年スウェーデン在住勤務)  
コンサルティングファーム3年(一年オランダ在住勤務) 
大手ITベンダー10年勤務
現在Ai系ソフトウェアベンダーで製造業プリセールスとして活動の傍ら、ソフトウェア技術者の目線でハードウェアのセミナーIoT寺子屋
を運営中



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