2016/06/15 Kanazawa.rb #46 での発表資料

1. 「安心・安全・安定・信頼」できるインターネットサービスを
株式会社クルウィット
井澤 志充
IoTタグで遊んでみよう
2016/06/15 (Sat)
Kanazawa.rb #46
@ITBP武蔵

2. 「安心・安全・安定・信頼」できるインターネットサービスを
じこしょうかい
• (株)クルウィットの取締役 兼 北北陸陸⽀支社⻑⾧長
• 博⼠士(情報科学)
• ネットワーク関連の委託研究・⾃自社サービス開発など
2
• 井澤 志充 (いざわゆきみつ)
@Yukimitsu_Izawa

3. 「安心・安全・安定・信頼」できるインターネットサービスを
IoTとは
モノのインターネット（Internet of Things、IoT）は、
様々な「物」がインターネットに接続され、情報交換する
ことにより相互に制御する仕組みである。
それによる社会の実現も指す。「物のインターネット」と
も呼ぶ。
Wikipediaより
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4. 「安心・安全・安定・信頼」できるインターネットサービスを
モノ？
• モノ = IoTデバイス
• パソコン, スマホ, タブレット, raspberry pi,..
• 家電( TV, デジタルオーディオプレイヤー, HDDプレ
イヤー,..)
• 家の付帯設備 (鍵, インターフォン, 電球,..)
• 電⼦子⼯工作( arduino, BLEデバイス,..)
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5. 「安心・安全・安定・信頼」できるインターネットサービスを
IoTデバイスのI/O
• 状態取得(Observe)
• 環境情報: 温度度湿度度、気圧、照度度、
• モーション情報: 振動、傾斜、移動、
• 位置情報: 存在位置、近接、通過、
• スイッチ状態: ⽞玄関の施錠状態、ドアの開け閉め、
• 状態変更更(Control)
• 家電のOn/Off
• 照明制御
• シャッター駆動
• 施錠/解錠
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6. 「安心・安全・安定・信頼」できるインターネットサービスを
一昔前のコンピューティングというと
• PCでWord, Excelでファイルを作成・編集
• PCの中に閉じた世界
• FAのような制御
• 現実世界にあるゴツいものを操作・制御
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物理的な視点でみると両極端な世界

7. 「安心・安全・安定・信頼」できるインターネットサービスを
むかしむかし
• 能登半島の某川に設置された⽔水⾨門の制御をしたことがあ
りました。
• ⽔水⾨門扉の開度度, ⾨門の外側と内側の⽔水位や塩分濃度度を取
得。
• i-‐‑‒mode(!)端末から確認できるようにするシステムでし
た。
• ちょっと書き込むとマジで⾨門扉が開閉する。
• ヘタに開閉すると川周辺流流域の⽥田畑に塩害が発⽣生
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8. 「安心・安全・安定・信頼」できるインターネットサービスを
こんなやつ
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9. 「安心・安全・安定・信頼」できるインターネットサービスを 9
「生まれて初めてのIoTプログラミングは水門でした！」
普通はそんなもので遊べない。
つまり……

10. 「安心・安全・安定・信頼」できるインターネットサービスを
多様多種なIoTデバイスの台頭によって
ぼくらが「プログラミング」という⼿手段で介⼊入
できる世界が拡張された。
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11. 「安心・安全・安定・信頼」できるインターネットサービスを
なんかたのしそうじゃね！？
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12. 「安心・安全・安定・信頼」できるインターネットサービスを
今日のコンセプト
• 電⼦子⼯工作の世間⼀一般のイメージは…
• 回路路図読めない
• ハンダ付けむずかしそう
• 抵抗読めない
• 燃えそう
• 爆発しないの？
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→今⽇日は「半⽥田付けしないIoT遊び」を⽬目指します

13. 「安心・安全・安定・信頼」できるインターネットサービスを
今日の課題
• 侵⼊入検知システムを作ってみよう
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14. 「安心・安全・安定・信頼」できるインターネットサービスを
完成予想図
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振動検知
通
知
Twitterに投稿

15. 「安心・安全・安定・信頼」できるインターネットサービスを
センサーネットワーク
• 今回はセンサーネットワークには無線プロトコルのひと
つであるZigBeeを利利⽤用します。
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16. 「安心・安全・安定・信頼」できるインターネットサービスを
ZigBeeとは
• 近距離離無線通信プロトコル
• 規格: IEEE 802.15.4
• 速度度: 250Kbps(2.4GHz帯の場合)
• 短距離離低速だが低消費電⼒力力
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17. 「安心・安全・安定・信頼」できるインターネットサービスを
子機・親機・中継機
• ZigBeeでは最⼤大で65536機が同⼀一ネットワーク上に配置
可能
• グループ分け/ID⼿手段としては
• 無線channel #
• application ID
• device ID
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18. 「安心・安全・安定・信頼」できるインターネットサービスを
TWE-Liteを使ってみる
• モノワイヤレス株式会社製(東京コスモス電機株式会社か
ら分離離)
• Energy Harvest 環境での駆動を想定して設計
• ボタン電池駆動可能
• 技適OK
• Analog I/O
• digital I/O
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http://mono-wireless.com/jp/products/TWE-001Lite.html より

19. 「安心・安全・安定・信頼」できるインターネットサービスを
TWE-Lite製品シリーズ
• TWE-‐‑‒Lite (SMD)
• TWE-‐‑‒Lite DIP (DIP)
• アンテナバリエーションいろいろ
• TWE-‐‑‒Lite 2525a (IoTタグ)
• MonoStick (USB)
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http://mono-wireless.com/jp/products/ より
今回はこの2つを使います

20. 「安心・安全・安定・信頼」できるインターネットサービスを
今回の構成
• センサー
• TWE-‐‑‒Lite 2525a × n個
• 親機
• Mono Stick × 1個
• Raspberry Pi2に挿して使う
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21. 「安心・安全・安定・信頼」できるインターネットサービスを
TWE-Lite2525a
• All-‐‑‒in-‐‑‒One
• TWE-‐‑‒Lite + 3軸加速度度センサ + アンテナ + 電池ホルダ
• 設定もOTA(Over the Air)通信で簡単
• ⾊色々な検知モード
• 動き始め,静⽌止,⾃自由落落下
• シングルタップ,ダブルタップ
• シェイク,ターン,スピン
• ねこったー (参考⽂文献：ハルロック)
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22. 「安心・安全・安定・信頼」できるインターネットサービスを
MonoStick
• TWE-‐‑‒Lite + USBシリアルドングル
• PCからはFTDIのUSBシリアルに⾒見見える
• 親機として使うほか、TWE-‐‑‒Lite 2525aの設定時にOTA
送信機としても使う
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23. 「安心・安全・安定・信頼」できるインターネットサービスを
センサーの設定方法
• ファームを公式サイトから落落としてくる
• TWE-‐‑‒Lite R(ライター) でセンサーファームを書き込む
• 〃 MonoStickにOTA⽤用ファームを書き込
む
• シリアル経由でMoniStickにOTA⽤用の設定をする
• OTA経由でセンサーへ設定をする
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24. 「安心・安全・安定・信頼」できるインターネットサービスを
ファームのダウンロード
• 公式サイトからアプリをダウンロードする。
• https://mono-‐‑‒wireless.com/jp/products/TWE-‐‑‒
Lite-‐‑‒2525A/firmware_̲update.html
• ver 1.6.1 (2016/4/28 リリース)
• Samp_̲Monitor_̲LITE2525A_̲1_̲6_̲1.zip
• Samp_̲Monitor_̲EndDevice_̲Input_̲JN5164_̲CNFMS
T_̲1_̲6_̲1.bin
• Samp_̲Monitor_̲EndDevice_̲Input_̲JN5164_̲LITE25
25A_̲1_̲6_̲1.bin
• Samp_̲Monitor_̲Parent_̲JN5164_̲1_̲6_̲1.bin
24

25. 「安心・安全・安定・信頼」できるインターネットサービスを
ファームウェア
• Samp_̲Monitor_̲EndDevice_̲Input_̲JN5164_̲CNFMST
_̲1_̲6_̲1.bin
• 2525aへの設定書き込み⽤用のファーム
• Samp_̲Monitor_̲EndDevice_̲Input_̲JN5164_̲LITE252
5A_̲1_̲6_̲1.bin
• 2525aのファーム
• Samp_̲Monitor_̲Parent_̲JN5164_̲1_̲6_̲1.bin
• 親機動作⽤用のファーム
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26. 「安心・安全・安定・信頼」できるインターネットサービスを
書き込み機
• USBアダプター TWE-‐‑‒Lite R
• https://mono-‐‑‒wireless.com/jp/products/TWE-‐‑‒Lite-‐‑‒
R/index.html
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https://mono-wireless.com/jp/products/TWE-Lite-R/index.htmlより

27. 「安心・安全・安定・信頼」できるインターネットサービスを
書き込みソフト
• Windows⽤用 TWE-‐‑‒Lite プログラマ
• https://mono-‐‑‒wireless.com/jp/tech/misc/LiteProg/
index.html
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28. 「安心・安全・安定・信頼」できるインターネットサービスを
TWE-Lite Rでファームの書き込み
• 書き込み機をちょっと拡張
28
+ =
ライター L型ピンヘッダ

29. 「安心・安全・安定・信頼」できるインターネットサービスを
TWE-Lite Rでファームの書き込み
• TWE-‐‑‒Lite2525aの場合
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30. 「安心・安全・安定・信頼」できるインターネットサービスを
TWE-Lite Rでファームの書き込み
• TWE-‐‑‒Lite プログラマで書き込む
• Samp_̲Monitor_̲EndDevice_̲Input_̲JN5164_̲LIT
E2525A_̲1_̲6_̲1.bin
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31. 「安心・安全・安定・信頼」できるインターネットサービスを
MonoStickへOTA用ファームの書き込み
• MonoStickを直接WindowsPCに接続して書き込む
• Samp_̲Monitor_̲EndDevice_̲Input_̲JN5164_̲CN
FMST_̲1_̲6_̲1.bin
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32. 「安心・安全・安定・信頼」できるインターネットサービスを
OTA設定方法(1)
• MonoStickにシリアル経由でOTA⽤用の設定を書き込む
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←動き始め,静止モード
←動き始め検知加速度

33. 「安心・安全・安定・信頼」できるインターネットサービスを
• 設定項⽬目については公式サイト参照のこと
• https://mono-‐‑‒wireless.com/jp/products/TWE-‐‑‒
ZERO/Samp_̲monitor/interactive.html
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34. 「安心・安全・安定・信頼」できるインターネットサービスを
OTA設定方法(2)
• 2525aにOTAで設定を書き込む
• MonoStickのすぐ側で2525aに電池を差し込むと、無
線経由で設定が書き込まれる。
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35. 「安心・安全・安定・信頼」できるインターネットサービスを
親機の設定方法
• MonoStickに親機⽤用のファームを書き込む
• Samp_̲Monitor_̲Parent_̲JN5164_̲1_̲6_̲1.bin
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36. 「安心・安全・安定・信頼」できるインターネットサービスを
接続済み親機のシリアル出力例
• 待機状態(Time Sequenceのみ表⽰示)
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37. 「安心・安全・安定・信頼」できるインターネットサービスを
接続済み親機のシリアル出力例
• センサーからの発報があると
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38. 「安心・安全・安定・信頼」できるインターネットサービスを
• プロトコルについては公式サイト参照のこと
• https://mono-‐‑‒wireless.com/jp/products/TWE-‐‑‒
Lite-‐‑‒2525A/manual_̲settings.html
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39. 「安心・安全・安定・信頼」できるインターネットサービスを
フォーマット
例例：
::rc=80000000:lq=132:ct=00E5:ed=8102161F:id=A
:ba=2920:a1=0928:a2=0506:x=-‐‑‒038:y=0052:z=00
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40. 「安心・安全・安定・信頼」できるインターネットサービスを
rubyで監視
• Raspberry Pi2 に MonoStickを挿して親機とする
• Rubyプログラムとしては以下の処理理を実施する
• Serial portを監視
• ⼊入ってきたデータ(⾏行行単位)をみて、センサーデータ
だったらparseする
• parseした内容に応じてTwitterにツイート
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41. 「安心・安全・安定・信頼」できるインターネットサービスを
サンプルプログラム
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# coding: utf-8
require 'serialport'
require 'twitter'
require 'optparse'
class SensorAlert
def initialize(serial_device, msg_q)
@msg_q = msg_q
@sensor_stats = {}
@sp = SerialPort.new(serial_device, 115_200, 8, 1, 0)
rescue => e
puts e.to_s
exit 1
end
def line_parser(line)
return nil if !line.match(/^::/) || line.match(/^::ts/)
if line =~ /^::rc/
line.chomp.split(':').inject({}) { |a, e| a.merge! Hash[*e.split('=')] }
end
end

42. 「安心・安全・安定・信頼」できるインターネットサービスを
サンプルプログラム
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def read_serial
@sp.gets
end
def main_loop
loop do
next unless line_hash = line_parser(read_serial)
@sensor_stats[line_hash['id']] ^= true
@msg_q.push sprintf("センサーID:%sが%sになりました。n(%s)",
line_hash['id'],
@sensor_stats[line_hash['id']] ? 'On' : 'Off',
Time.now.to_s)
end
end
end

43. 「安心・安全・安定・信頼」できるインターネットサービスを
サンプルプログラム
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class TwitterUpdate
CONSUMER_KEY = 'XXXXXXXXXXXXXXXXX'
CONSUMER_SECRET = 'XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX'
ACCESS_TOKEN_KEY = 'XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX'
ACCESS_SECRET = 'XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX'
def initialize(queue)
@queue = queue
@client = Twitter::REST::Client.new do |config|
config.consumer_key = CONSUMER_KEY
config.consumer_secret = CONSUMER_SECRET
config.access_token = ACCESS_TOKEN_KEY
config.access_token_secret = ACCESS_SECRET
end
end
def main_loop
loop do
@client.update(@queue.pop)
end
end
end

44. 「安心・安全・安定・信頼」できるインターネットサービスを
サンプルプログラム
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# parsing options
params = ARGV.getopts('d:')
unless params['d']
puts '-d required.'
exit 1
end
device_name = params['d']
unless FileTest.chardev?(device_name)
puts "Error device file #{device_name}"
exit 1
end
q = Queue.new
Thread.new do
twitter = TwitterUpdate.new(q)
twitter.main_loop
end
sa = SensorAlert.new(device_name, q)
sa.main_loop

45. 「安心・安全・安定・信頼」できるインターネットサービスを
デモ
※ドアにくっつけて使っている気分になってください。
@twelite2525a のツイートを確認します。
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46. 「安心・安全・安定・信頼」できるインターネットサービスを
まとめ
• IoTタグを使うと、⼿手軽にIoTプログラミングを楽しめ
る。
• Rubyのserialport gemが便便利利。
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47. 「安心・安全・安定・信頼」できるインターネットサービスを
Disclaimer of Warranty
• 本システムはあくまで実験⽬目的です。
• 本システムを⽤用いたことで利利⽤用者が何らかの損害を被っ
てもなんら保証がないことをご理理解ください。
• デバイスがあるだけでは安全ではありません。
• ホームセキュリティ会社が売っているのは「デバイス」
ではなくて「運⽤用」なんです。
• 発報したら誰かが駆けつけるというところがサービス
のキモ。
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48. 「安心・安全・安定・信頼」できるインターネットサービスを
参考文献
• 加速度度センサー内蔵無線タグ TWE-‐‑‒Lite-‐‑‒2525A
• https://mono-‐‑‒wireless.com/jp/products/TWE-‐‑‒
Lite-‐‑‒2525A/
• 加速度度センサTWE-‐‑‒Lite-‐‑‒2525AのOTA（無線）による設
定変更更⼿手順
• http://hanzomemo.blogspot.jp/2015/08/twe-‐‑‒
lite-‐‑‒2525aota.html
• TWE-‐‑‒Lite-‐‑‒2525A.2を動かすまでの⼿手順。
• http://www.lopple.jp/?p=864
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49. 「安心・安全・安定・信頼」できるインターネットサービスを
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• Mail: izawa@izawa.org / izawa@clwit.co.jp
• Twitter: @Yukimitsu_̲Izawa
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