toshibaxgugen flashairハッカソン-flashairでなに作る?

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/

http://www.flickr.com/photos/phrenologist/164593940/

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


2

今日の話


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

HTTPClient

SD / iSDIO

SPI Wireless LAN

HTTP

HTTPServer

SDHost

Wireless LAN

HTTP機器による

PIO

FlashAirとは


4

メモリ無線LAN ウェブサーバ

もっとも基本的な使い方は・・


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

仕組みはこう


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

他にもこんな風に使えます


7

音楽をシェア

資料をシェア

動画をシェア


8

しかし、これはFlashAirができることのほんの一部です

実は超ミニマイコン！！


9

メモリ無線LAN ウェブサーバ

＋

GPIO

Luaインタプリタ

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


10

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


Peripheral

HTTPClient

SD / iSDIO

SPI Wireless LAN

HTTP

HTTPServer

SDHost

Wireless LAN

HTTP機器による

PIO

プロトコル

接続

(1) HTTPによる制御


12

Peripheral

HTTPClient

SD / iSDIO

SPI Wireless LAN

HTTP

HTTPServer

SDHost

Wireless LAN

HTTP機器による

PIO

プロトコル接続

スマホアプリなど

HTTPによる制御でできること









13

コンテンツ閲覧アプリ


14

HTTP通信でデータ取得リスト情報もCGIで

Webサイトを作ってしまう


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

Webサーバー設置の最小構成


16

AC adapter/

battery

USB card adapter

センサーデータの記録と監視に


17

センサーマイコン FlashAir スマホ

照度センサー (CdS)

センサーデータの記録と監視に


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

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 CreateiRobot 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


19

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 : 0x01D0 : 0x02D1 : 0x04D2 : 0x08D3 : 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

応用例１：遠隔 Lチカ


21

電源LED FlashAir

※ Lチカ＝LEDチカチカの略。電子工作のHello World

点灯、消灯の方法


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

応用例２：遠隔クレーンゲーム


23

しくみ


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

(2) iSDIOによる制御


25

Peripheral

HTTPClient

SD / iSDIO

SPI Wireless LAN

HTTP

HTTPServer

SDHost

Wireless LAN

HTTP機器による

PIO


Arduinoなど

iSDIOによる制御でできること









26

ArduinoからSSIDスキャン


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

応用例：電車模型


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

(3) Luaスクリプトによる制御


29

Peripheral

HTTPClient

SD / iSDIO

SPI Wireless LAN

HTTP

HTTPServer

SDHost

Wireless LAN

HTTP機器による

PIO


Luaスクリプト

Luaスクリプトによる制御でできること









30

Luaとは？？


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

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


LuaからHTTPリクエスト


33

result = fa.HTTPGetFile("https://flashair-developers.com/images/assets/flashairLogo_officeial_small.png", "logo.png")

if result ~= nil thenprint("Success! File downloaded.\n")--process the file

elseprint("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

応用例：天気を教えてくれるロボット


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

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


35

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


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



38

面白そう！！どこに行けば情報が得られるの？

API情報公開中


39

flashair-developers.com

開発者情報サイトあります


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

開発者情報サイトあります


41

flashair-developers.com

ハイフン必要複数形

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


コミュニティによるアプリ


43

X

あ

A

17

15

7

7

7 2

25

1

2015-04-10現在

コンテストから生まれた作品


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）

基板ぞくぞく登場


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）

同人誌できました


46

展示作品の作り方

メーカー開発者の裏話

・・など

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


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


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


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



Enjoy !!

51

ご清聴ありがとうございました


52

Q?

toshibaxgugen flashairハッカソン-flashairでなに作る?

Technology