et2016 smart japan alliance llilum 161118

株式会社デバイスドライバーズ日高亜友

「 LLILUM 」の紹介

ET2016 スマートジャパンアライアンスプライベートカンファレンス

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- mbed と Visual Studio / C# で簡単 IoT 開発 -

Device Drivers, Ltd. 　 IoT スマート技術動向 22016/11/18

IoT 時代は組込みシステムも進化 mbed

LLILUM

EnOcean


mbed( エンベッド )


mbed とは？ブラウザで操作するクラウド・コンパイラなどのオンライン開発環境とそれをサポートするボード。 ARM 社がサポートし ARM マイコン専用。豊富な標準ライブラリが利用できるほか他人の作ったライブラリを容易に利用可能。 WiKi や掲示板など、コミュニティ開発をサポート対応ボードは１００種以上https://developer.mbed.org/platforms/


mbed.org


mbed の弱点現状はソースコード・デバッグの仕組みが無いローカル開発環境の構築、操作性、互換性に問題


LLILUM( リリューム )


LLILUM とは？ .NET Micro Framewok (NETMF) と同じ開発者が開発している　　組込みアプリケーション開発環境

◦Visual C# で開発した UWP (NETMF) 互換の IL をLLVM ベースの .NET コンパイラでコンパイル後mbed アプリケーション (.bin を作成 ) 実行

NETMF 同様の豊富なドライバとサービス UWP 準拠のクラスライブラリを標準装備 mbed で C# のソースコード・デバッグが可能

Visual Studio に gdb デバッグ・インターフェース追加- MIEngine


.NET Micro Framework とは？元々は Microsoft Research 開発の組み込み OS Visual C# / Visual Basic で開発した IL

.NET アセンブリを中間コードインタプリタで実行豊富なドライバとライブラリを標準装備オープンソース・ライセンスで公開 (Apache V2) 30 種以上のプラットフォームに移植されて動作

◦ .NET Micro Framework (NETMF) 移植済み SOC◦ 業務アプリケーション・システム応用事例

Device Drivers, Ltd. 　 IoT スマート技術動向

.NET Micro Framework の歴史 2001 年 V 1.0

SPOT Watch / MSN Direct Service（ Microsoft リサーチ） 2006 年 V2.0

Windows SideShow Device 2008 年 V3.0 , 3.5 for Network 2010 年 V4.0 for Open Source 2015 年 V4.4 for Visual Studio 2015

◦ リポジトリ : CodePlex →GitHub 2015 年 LILLUME 公開

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開発キット約 30 万円


GitHub / netmf-interpreter

https://github.com/NETMF/netmf-interpreter

GitHubNETMF / netmf-interpreter

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GitHub / llilum https://github.com/NETMF/llilum

GitHubNETMF / llilum

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InterOp C# クラスライブラリで実装できない機能を

Native コード (C++, アセンブラ ) で実装してアプリケーションから呼び出す使用例

◦ 標準 API に無いドライバ呼び出しやハードウェア制御の実行◦ クリティカルな処理を C またはアセンブラで記述

実装方法◦ C# で API を記述、コードを C/C++/ アセンブラで記述◦ パラメータ、リターン値、非同期処理、イベントが利用可能

NETMF / LLILUM ともにサポート


NETMF 4.4 標準サポートボード PK 標準サポートボード

◦ STM32F4Discovery

◦ STM32F429Discovery

◦ KEIL MCBSTM32F400


LLILUM のしくみ動作模式図

C# VS Compiler

LLVM Transformer

gcc cross compiler

mbed Converter

C# Application C# Library

MSIL

IR

ELF

mbed bin


LLILUM の状況オープンソース・ライセンスで公開 (Apache V2) GitHub で開発 , V1.0 リリース済

◦master が無い！→安定動作版が無いバージョンによって動作したりしなかったり開発環境 /SDK のビルド手順が大変！

◦ Windows 10/x64, VS2015, LLVM 3.7.x, ARM GCC, Make, CMake, Python 2.7.4, …. まだまだほかにも

◦ LLVM のビルドに２ ~ ３時間かかる◦ 文書やコミュニティの情報に間違いが多い！

ISSUE を探して解決することが必須


LLILUM 対応ボード◦ NXP LPC1768 512KB/64KB (mbed)◦ Freescale FRDM-K64F 1MB/256KB (mbed)◦ Nucleo STM32F091 (mbed)◦ Nucleo STM32F401 (mbed)◦ Nucleo STM32F411 (mbed)◦ Nucleo STM32L152 (mbed)

◦ 32bit Windows PC

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NETMF vs. LLILUM 比較表

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NETMF (V4.4) LLILUM (V1.0)

歴史・実績 2001 年 ~ 2015 年 ~動作方式中間言語インタプリタマシン語バイナリ

コンパイル方式 VS + 独自コード VS + LLVM 経由リソース中小

ビルド時間短長.NET Class Lib

VersionV3.x V4.5

標準対応ボード２種７種プログラミング言語 C#, VB C#, VB


EnOcean( エンオーシャン )


無線チップ固有 EnOcean ID で互いを識別使用する電波は１種、必要最小限の専用テレグラム EEP / IP Connectivity で互いの特性を認識低消費電力でバッテリーレス可能

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EnOcean 通信技術


多数の無線モジュール製品

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主に送信側 ( 非対称通信 )

主に受信側 ( 非対称 )STMPTM

TCM


デバイス側は多種多様、同じ方式なら相互通信可能◦ Sub Giga →315MHz, 868MHz, 902MHz, 928MHz◦ 2.4GHz (ZigBee 3.0),

2.4GHz (Bluetooth Low Energy)

ゲートウェイが IoT 開発の鍵◦ EnOcean over IP 仕様策定予定◦ ホスト IF はシリアル通信でモデムの様な制御◦ センサーからアクチュエータまであらゆる通信経路でセキュリティー機能を選択可能

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EnOcean システム開発New!


まとめの前に IoT の本格普及には…

◦コンシューマー市場への普及が第一クラウドよりもデバイスセンサーよりもアクチュエーター

◦コンシューマーは AI/ML やビッグデータと無縁◦組込みシステムの進化が底を支える


まとめの前に IoT 時代の組込み技術者の心構え

◦オープンソースに関する広い知識と経験ライセンス GitHub コントリビュート

◦コミュニケーションコミュニティ活動オンライン・オフライン・イベント英語力＋英語版の開発環境


IoT をけん引する新技術動向◦mbed◦LLILUM◦EnOcean

IoT の本格普及を目指すには

まとめ

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ありがとうございました

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