micro:bit - スタート!プログラミング[スタプロ]...micro:bit で 今 こん 回 かい...

8
micro:bit こん かい は、前 ぜん かい 使 つか った micro:bit の無 せん つう しん のう についてもっと調 しら べてみよう。 どんな性 せい しつ があるかを知 っておくと、プ ログラムをつくるときに便 べん だ。 6 micro:bit の無線で 通信実験してみよう 文/倉本大資  写真/青柳敏史  イラスト/うえたに夫婦、新保基恵 自分だけの探検ウォッチをつくろう micro:bit の無線 通信機能を調べる micro:bit の 無 せん つう しん のう を使 つか うと、友 とも だち メッセージのやりとりができたり、つくったもの を操 そう じゅう して動 うご かしたりして遊 あそ べるよ。そのとき は、通 つう しん のう な距 きょ はどれくらいか、どういう性 せい しつ があるかなどを知 っておくと、プログラムもつ くりやすい。そこで今 こん かい は、micro:bitの無 せん つう しん のう について、実 じっ けん をしながら調 しら べてみよう。 こん かい は、2台 だい の探 たん けん ウォッチを使 つか って送 そう しん じゅ しん をつくる。送 そう しん は一 いっ てい かん かく でデータを送 そう しん して、受 じゅ しん はそのデータを受 け取 ったとき に、電 でん の強 きょう を表 ひょう するものにする。 そう しん は一 いっ てい の間 かん かく で何 なに かのデータを送 そう しん すれ ばいいので、基 ほん てき なしくみは簡 かん たん だ。2秒 びょう かん かく 送信機をつくろう 案内役は「子供の科学★ミライサイエンスシリーズ」で おなじみのネコプログラマーとチュータだよ。 micro:bit 特設サイト prog.kodomonokagaku.com/microbit 連載のバックナンバーは特設サイトで誌面を公開して いるよ。読み逃した人は特設サイトでチェック ! 連載で使用する「KoKa micro:bit 探検ウォッチ キット」は「KoKa Shop!」で入手しよう。 shop.kodomonokagaku.com/ でデータを送 そう しん するために、「無 せん で数 すう を送 そう しん ブロックと「一 いち てい (ミリ秒 びょう )」ブロックを組 わせる。「一 いち てい (ミリ秒 びょう )」ブロックは「2 seconds」に変 へん こう した(ブロックの表 ひょう は「2000」 になる)。また、今 こん かい は送 そう しん 、受 じゅ しん のプログラムを べつ につくるため、チャンネルの指 てい も必 ひつ よう なの で、「最 さい しょ だけ」ブロックに「無 せん のグループを設 せっ てい 」ブロックを組 み合 わせて、指 てい している。

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Page 1: micro:bit - スタート!プログラミング[スタプロ]...micro:bit で 今 こん 回 かい は、前 ぜん 回 かい 使 つか ったmicro:bitの無 む 線 せん 通

micro:bitで

今こん

回かい

は、前ぜん

回かい

使つか

ったmicro:bitの無む

線せん

通つう

信しん

機き

能のう

についてもっと調しら

べてみよう。どんな性

せい

質しつ

があるかを知し

っておくと、プログラムをつくるときに便

べん

利り

だ。

第6回micro:bitの無線で通信実験してみよう

文/倉本大資  写真/青柳敏史  イラスト/うえたに夫婦、新保基恵

自分だけの探検ウォッチをつくろう

micro:bitの無線通信機能を調べる

 micro:bitの無む

線せん

通つう

信しん

機き

能のう

を使つか

うと、友とも

達だち

とメッセージのやりとりができたり、つくったものを操

そう

縦じゅう

して動うご

かしたりして遊あそ

べるよ。そのときは、通

つう

信しん

可か

能のう

な距きょ

離り

はどれくらいか、どういう性せい

質しつ

があるかなどを知し

っておくと、プログラムもつくりやすい。そこで今

こん

回かい

は、micro:bitの無む

線せん

通つう

信しん

機き

能のう

について、実じっ

験けん

をしながら調しら

べてみよう。 今

こん

回かい

は、2台だい

の探たん

検けん

ウォッチを使つか

って送そう

信しん

機き

と受じゅ

信しん

機き

をつくる。送そう

信しん

機き

は一いっ

定てい

間かん

隔かく

でデータを送そう

信しん

して、受じゅ

信しん

機き

はそのデータを受う

け取と

ったときに、電

でん

波ぱ

の強きょう

度ど

を表ひょう

示じ

するものにする。

 送そう

信しん

機き

は一いっ

定てい

の間かん

隔かく

で何なに

かのデータを送そう

信しん

すればいいので、基

本ほん

的てき

なしくみは簡かん

単たん

だ。2秒びょう

間かん

隔かく

送信機をつくろう

案内役は「子供の科学★ミライサイエンスシリーズ」で

おなじみのネコプログラマーとチュータだよ。

micro:bit特設サイトprog.kodomonokagaku.com/microbit

連載のバックナンバーは特設サイトで誌面を公開しているよ。読み逃した人は特設サイトでチェック!

連載で使用する「KoKa micro:bit探検ウォッチキット」は「KoKa Shop!」で入手しよう。

shop.kodomonokagaku.com/

でデータを送そう

信しん

するために、「無む

線せん

で数すう

値ち

を送そう

信しん

」ブロックと「一

いち

時じ

停てい

止し

(ミリ秒びょう

)」ブロックを組く

み合あ

わせる。「一いち

時じ

停てい

止し

(ミリ秒びょう

)」ブロックは「2 seconds」に変

へん

更こう

した(ブロックの表ひょう

示じ

は「2000」になる)。また、今

こん

回かい

は送そう

信しん

、受じゅ

信しん

のプログラムを別べつ

につくるため、チャンネルの指し

定てい

も必ひつ

要よう

なので、「最

さい

初しょ

だけ」ブロックに「無む

線せん

のグループを設せっ

定てい

」ブロックを組く

み合あ

わせて、指し

定てい

している。

Page 2: micro:bit - スタート!プログラミング[スタプロ]...micro:bit で 今 こん 回 かい は、前 ぜん 回 かい 使 つか ったmicro:bitの無 む 線 せん 通

 次つぎ

に受じゅ

信しん

機き

をつくろう。受じゅ

信しん

した信しん

号ごう

の強きょう

度ど

をディスプレイで表

ひょう

示じ

するけど、数すう

字じ

だけではなくて、よりわかりやすくするために棒

ぼう

グラフを表ひょう

示じ

するプログラムにするよ。

棒グラフを表示させる 棒

ぼう

グラフを表ひょう

示じ

させるには、「LED」カテゴリーの「棒

ぼう

グラフを表ひょう

示じ

する」ブロックを使し

用よう

する。初はじ

めて使つか

うので、簡かん

単たん

なプログラムで試ため

してみよう。 新

あたら

しいプロジェクトを開ひら

いて、変へん

数すう

「データ」をつくる。「入

にゅう

力りょく

」カテゴリーの「“ゆさぶられた”とき」ブロックに、「変

へん

数すう

“データ” を “1” だけ増ふ

やす」ブロックを組く

み合あ

わせる。

受信機をつくろう シミュレーターで試

ため

してみよう。右みぎ

上うえ

の「●SHAKE」をクリックしていくとどうなるかな。LEDが画

面めん

の下した

からだんだん点てん

灯とう

していき、おそらく9回

かい

クリックしたらすべてのLEDが点てん

灯とう

しただろう。最

さい

大だい

値ち

を15や50、100などと変か

えて試ため

してみよう。

 そして、「棒ぼう

グラフを表ひょう

示じ

する」のブロックを使つか

う。このブロックは2つの数すう

字じ

を入にゅう

力りょく

する必ひつ

要よう

があり、今

こん

回かい

は上うえ

の値あたい

に変へん

数すう

「データ」を入い

れる。下した

の「最さい

大だい

値ち

」は上うえ

の数すう

値ち

の上じょう

限げん

を決き

めていて、ここでLEDに描

えが

かれるグラフの長なが

さの上じょう

限げん

を決き

めている。まずは最

さい

大だい

値ち

を10にしてみよう。このブロックを「ずっと」ブロックと組

み合あ

わせる。 単純に1行ずつ増えるんじゃなくて、行の中央から徐々に盛り上がるように変化しているね!

 これは棒ぼう

グラフの使つか

い方かた

を知し

るためのプログラムなので、「棒

ぼう

グラフテスト」と名な

前まえ

をつけて保ほ

存ぞん

しておこう。

 これに加くわ

えて、micro:bitでは電でん

波ぱ

の強きょう

度ど

も0〜7までレベルを設

せっ

定てい

できるので、ボタンBで強つよ

く、ボタンAで弱

よわ

くできるようにしよう。「入にゅう

力りょく

」カテゴリーの「ボタン“B”が押

されたとき」ブロックを使

つか

う。「変へん

数すう

」カテゴリーで変へん

数すう

「信しん

号ごう

の強つよ

さ」をつくって、「論

ろん

理り

」カテゴリーの「“ ”<“ ”」ブロックと組

み合あ

わせ、「“信しん

号ごう

の強つよ

さ”<“7”」とする。それを「もし“真

しん

”なら」ブロックに入い

れて(1)、「変

へん

数すう

“信しん

号ごう

の強つよ

さ” を “1” だけ増ふ

やす」 ブロックと組

み合あ

わせる(2)。「数かず

を表ひょう

示じ

」ブロックに変

へん

数すう

「信しん

号ごう

の強つよ

さ」を入い

れて、設せっ

定てい

した電でん

波ぱ

強きょう

度ど

のレベルを表ひょう

示じ

できるようにする(3)。これでボタンBが押

されると電でん

波ぱ

強きょう

度ど

のレベルが1ずつ強

つよ

くなるプログラムになったよ。

 さきほどつくった、データを送そう

信しん

するプログラムを改

かい

造ぞう

しよう。「無む

線せん

」カテゴリーをクリックすると表

ひょう

示じ

される「その他た

」にある「無む

線せん

の送そう

信しん

強きょう

度ど

を設せっ

定てい

」ブロックに、変へん

数すう

「信しん

号ごう

の強つよ

さ」を入い

れる(1)。それを、変

へん

数すう

「信しん

号ごう

の強つよ

さ」を入い

れた「数かず

を表ひょう

示じ

」ブロックと組く

み合あ

わせ(2)、「無む

線せん

で数すう

値ち

を送そう

信しん

」ブロックの前まえ

に置お

く。また、「無む

線せん

で数すう

値ち

を送そう

信しん

」ブロックには、変へん

数すう

「信しん

号ごう

の強つよ

さ」を入い

れる(3)。これで、LEDディスプレイに、送

そう

信しん

する電でん

波ぱ

の強つよ

さが表ひょう

示じ

されるんだ。

 同おな

じブロックを使つか

って、ボタンAを押お

すと送そう

信しん

強きょう

度ど

が弱よわ

くなるプログラムをつくろう。「“信しん

号ごう

の強つよ

さ”>“0”」で(4 )、「変へん

数すう

“信しん

号ごう

の強つよ

さ” を“−1” だけ増

やす」にする(5)。

 「最さい

初しょ

だけ」ブロックには「変へん

数すう

“信しん

号ごう

の強つよ

さ”を“ ”にする」ブロックを追

つい

加か

して、初しょ

期き

値ち

を3にしている(4)。 このプログラムは「送

そう

信しん

機き

」という名な

前まえ

にして保ほ

存ぞん

、片かた

方ほう

の探たん

検けん

ウォッチに書か

き込こ

んでおこう。これで送

そう

信しん

機き

側がわ

のプログラミングは完かん

了りょう

だ。

1

1

4

2

2

5

4

3

3

Page 3: micro:bit - スタート!プログラミング[スタプロ]...micro:bit で 今 こん 回 かい は、前 ぜん 回 かい 使 つか ったmicro:bitの無 む 線 せん 通

 次つぎ

に受じゅ

信しん

機き

をつくろう。受じゅ

信しん

した信しん

号ごう

の強きょう

度ど

をディスプレイで表

ひょう

示じ

するけど、数すう

字じ

だけではなくて、よりわかりやすくするために棒

ぼう

グラフを表ひょう

示じ

するプログラムにするよ。

棒グラフを表示させる 棒

ぼう

グラフを表ひょう

示じ

させるには、「LED」カテゴリーの「棒

ぼう

グラフを表ひょう

示じ

する」ブロックを使し

用よう

する。初はじ

めて使つか

うので、簡かん

単たん

なプログラムで試ため

してみよう。 新

あたら

しいプロジェクトを開ひら

いて、変へん

数すう

「データ」をつくる。「入

にゅう

力りょく

」カテゴリーの「“ゆさぶられた”とき」ブロックに、「変

へん

数すう

“データ” を “1” だけ増ふ

やす」ブロックを組く

み合あ

わせる。

受信機をつくろう シミュレーターで試

ため

してみよう。右みぎ

上うえ

の「●SHAKE」をクリックしていくとどうなるかな。LEDが画

面めん

の下した

からだんだん点てん

灯とう

していき、おそらく9回

かい

クリックしたらすべてのLEDが点てん

灯とう

しただろう。最

さい

大だい

値ち

を15や50、100などと変か

えて試ため

してみよう。

 そして、「棒ぼう

グラフを表ひょう

示じ

する」のブロックを使つか

う。このブロックは2つの数すう

字じ

を入にゅう

力りょく

する必ひつ

要よう

があり、今

こん

回かい

は上うえ

の値あたい

に変へん

数すう

「データ」を入い

れる。下した

の「最さい

大だい

値ち

」は上うえ

の数すう

値ち

の上じょう

限げん

を決き

めていて、ここでLEDに描

えが

かれるグラフの長なが

さの上じょう

限げん

を決き

めている。まずは最

さい

大だい

値ち

を10にしてみよう。このブロックを「ずっと」ブロックと組

み合あ

わせる。 単純に1行ずつ増えるんじゃなくて、行の中央から徐々に盛り上がるように変化しているね!

 これは棒ぼう

グラフの使つか

い方かた

を知し

るためのプログラムなので、「棒

ぼう

グラフテスト」と名な

前まえ

をつけて保ほ

存ぞん

しておこう。

Page 4: micro:bit - スタート!プログラミング[スタプロ]...micro:bit で 今 こん 回 かい は、前 ぜん 回 かい 使 つか ったmicro:bitの無 む 線 せん 通

 これを受じゅ

信しん

機き

側がわ

の探たん

検けん

ウォッチに書か

き込こ

むと、送そう

信しん

機き

で表ひょう

示じ

された数すう

字じ

のあとに、「−66」などの数

すう

字じ

が表ひょう

示じ

されるようになる。これが計けい

測そく

された信

しん

号ごう

強きょう

度ど

だ。送そう

信しん

機き

と受じゅ

信しん

機き

の距きょ

離り

や、送そう

信しん

機き

の信しん

号ごう

強きょう

度ど

の設せっ

定てい

を変か

えると、数すう

字じ

も変か

わる。ただ、受

じゅ

信しん

機き

での表ひょう

示じ

速そく

度ど

の関かん

係けい

で、ちょっと遅おく

れて表

ひょう

示じ

されるぞ。 送

そう

信しん

機き

は2秒びょう

ごとにデータを送そう

信しん

している。受じゅ

信しん

機き

は送そう

信しん

されるたび(2秒びょう

ごと)にデータを受う

け取と

っている。しかし、仮かり

に「−66」という3文も

字じ

分ぶん

のスクロールがあると、この表ひょう

示じ

に3秒びょう

かかってしまい、溜

まった古ふる

いデータが順じゅん

次じ

遅おく

れて表ひょう

示じ

される。これでは実じっ

際さい

の状じょう

況きょう

と、表ひょう

示じ

されている値

あたい

がだんだんずれていってしまうね。こうした点

てん

に気き

をつけて、これから次つぎ

の手て

順じゅん

で、「信しん

号ごう

強きょう

度ど

」の値あたい

の範はん

囲い

を確かく

認にん

してみよう。

最大値の確認 まず、信

しん

号ごう

強きょう

度ど

の最さい

大だい

値ち

である−42について、送そう

信しん

機き

と受じゅ

信しん

機き

ができるだけ近ちか

くにあるときに得え

られる値あたい

だと仮か

定てい

する。写しゃ

真しん

のように、2つの探たん

検けん

ウォッチを、BLEアンテナをなるべく近ちか

づけておいて、計

けい

測そく

してみよう。

 BLEのアンテナ同どう

士し

を近ちか

づけて、かつ送そう

信しん

機き

で電でん

波ぱ

の強きょう

度ど

を変か

えて、受じゅ

信しん

機き

で「信しん

号ごう

強きょう

度ど

」の値あたい

を調しら

べてみよう。探たん

検けん

ウォッチの位い

置ち

を変か

えずに、送

そう

信しん

機き

で「信しん

号ごう

の強つよ

さ」の値あたい

を変か

えてみる。少すこ

し待ま

つと、受じゅ

信しん

機き

側がわ

でその値あたい

が表ひょう

示じ

される。 表

ひょう

示じ

が遅おく

れすぎていると思おも

ったら、受じゅ

信しん

機き

側がわ

のスイッチをオフにしてまたオンにすると、リアルタイムに近

ちか

い状じょう

態たい

で受じゅ

信しん

した値あたい

が表ひょう

示じ

されるよ。 結

けっ

果か

を次つぎ

の表ひょう

にまとめてみよう。−60くらいから−45あたりの値

あたい

が出で

て、送そう

信しん

機き

の設せっ

定てい

が強つよ

い(7に近ちか

い)ほど受じゅ

信しん

機き

での値あたい

は大おお

きくなる。

最小値の確認 信

しん

号ごう

強きょう

度ど

の最さい

小しょう

値ち

は、公こう

式しき

リファレンスによると−128だ。これは電

でん

波ぱ

の届とど

くギリギリの範はん

囲い

での値

あたい

だと想そう

像ぞう

できる。まずはその境きょう

界かい

を探さぐ

りやすくするために、送

そう

信しん

機き

で「信しん

号ごう

の強つよ

さ」を0にして電でん

波ぱ

の届とど

く範はん

囲い

を狭せま

くしよう。 次

つぎ

に2mほど離はな

して、受じゅ

信しん

機き

の電でん

源げん

を入い

れてみよう。たぶんディスプレイに何

なに

も表ひょう

示じ

されないだろう。電

でん

波ぱ

の届とど

く範はん

囲い

の外そと

だと考かんが

えられる。それから受

じゅ

信しん

機き

をゆっくり近ちか

づけていくと、1.5mくらいのところでディスプレイに数

すう

字じ

が表ひょう

示じ

されたのではないだろうか。その値

あたい

が最さい

小しょう

値ち

で、だいたい−90前

ぜん

後ご

になる。

送信機の設定 受信機の値 (例)著者の 受信機の値

0 -62

1 -48

2 -46

3 -45

4 -45

5 -44

6 -44

7 -44

BLEアンテナ

送信機 受信機

信号の強度を表示する さきほどつくったプログラムを使

つか

って、受じゅ

信しん

した電

でん

波ぱ

信しん

号ごう

の強きょう

度ど

を表ひょう

示じ

したい。「無む

線せん

」カテゴリーの「受

じゅ

信しん

したパケットの“信しん

号ごう

強きょう

度ど

”」ブロックを使

つか

う。MakeCodeの公こう

式しき

リファレンス※によ

ると、信しん

号ごう

強きょう

度ど

は−128から−42で変へん

化か

する。このままではわかりづらいので、0から始

はじ

まる値あたい

にしよう。「計けい

算さん

」カテゴリーの「“0”+“0”」ブロックで、左

ひだり

に「受じゅ

信しん

したパケットの“信しん

号ごう

強きょう

度ど

”」ブロックを入

れて、右みぎ

に「128」を入い

れた。これで最

さい

小しょう

値ち

は0、最さい

大だい

値ち

は86となる。※信

しん

号ごう

強きょう

度ど

については、https://makecode.microbit.org/ reference/radio/received-signal-strengthで説

せつ

明めい

されている(ただし英

えい

語ご

での説せつ

明めい

になっている)。

ちなみに、信号強度の単位は「dBm(デシベルミリワット)」で、

電波などの強さを示す単位だよ。

 このプログラムをシミュレーターで確かく

認にん

すると、最

さい

初しょ

からLEDが全ぜん

部ぶ

点てん

灯とう

して、うまくいかない。そこで「受

じゅ

信しん

したパケットの信しん

号ごう

強きょう

度ど

」ブロックにどのような値

あたい

が入はい

っているのか確かく

認にん

して、受

じゅ

信しん

機き

のプログラムをつくっていこう。

受信機のプログラム 新

あたら

しいプロジェクトを開ひら

こう。まずは送そう

信しん

機き

と同おな

じように、無む

線せん

のグループをつくる。

 次つぎ

に、「無む

線せん

」カテゴリーの「無む

線せん

で受じゅ

信しん

したとき(receivedNumber)」ブロックを使

つか

って、送そう

信しん

機き

から送おく

られてくる「信しん

号ごう

の強つよ

さ」の数すう

字じ

(0~ 7)を表

ひょう

示じ

させる。「数かず

を表ひょう

示じ

」ブロックに変へん

数すう

「receivedNumber」を入い

れて、“500” に設せっ

定てい

した「一

いち

時じ

停てい

止し

(ミリ秒びょう

)」ブロック、「表ひょう

示じ

を消け

す」ブロックと組

み合あ

わせる。

 ここで、送そう

受じゅ

信しん

のテストをしよう。プログラムを「受

じゅ

信しん

機き

」として保ほ

存ぞん

、ダウンロードして、もう1つの探

たん

検けん

ウォッチに書か

き込こ

もう。こっちが受じゅ

信しん

機き

になる。両りょう

方ほう

の探たん

検けん

ウォッチのスイッチをオンにして、送

そう

信しん

機き

側がわ

で表ひょう

示じ

された数すう

字じ

(設せっ

定てい

した電でん

波ぱ

強きょう

度ど

のレベル)が、受じゅ

信しん

機き

側がわ

でも2秒びょう

ごとに表ひょう

示じ

されたら成せい

功こう

だ。

 「受じゅ

信しん

機き

」プログラムに戻もど

ろう。さきほどつくったプログラムに、信

しん

号ごう

強きょう

度ど

の表ひょう

示じ

も追つい

加か

しよう。もう1つ「数

かず

を表ひょう

示じ

」ブロックに、「無む

線せん

」カテゴリーの「受

じゅ

信しん

したパケットの“信しん

号ごう

強きょう

度ど

”」ブロックを入

れてつくる。それと「一いち

時じ

停てい

止し

(ミリ秒びょう

)」ブロックを組

み合あ

わせて追つい

加か

する。

Page 5: micro:bit - スタート!プログラミング[スタプロ]...micro:bit で 今 こん 回 かい は、前 ぜん 回 かい 使 つか ったmicro:bitの無 む 線 せん 通

 これを受じゅ

信しん

機き

側がわ

の探たん

検けん

ウォッチに書か

き込こ

むと、送そう

信しん

機き

で表ひょう

示じ

された数すう

字じ

のあとに、「−66」などの数

すう

字じ

が表ひょう

示じ

されるようになる。これが計けい

測そく

された信

しん

号ごう

強きょう

度ど

だ。送そう

信しん

機き

と受じゅ

信しん

機き

の距きょ

離り

や、送そう

信しん

機き

の信しん

号ごう

強きょう

度ど

の設せっ

定てい

を変か

えると、数すう

字じ

も変か

わる。ただ、受

じゅ

信しん

機き

での表ひょう

示じ

速そく

度ど

の関かん

係けい

で、ちょっと遅おく

れて表

ひょう

示じ

されるぞ。 送

そう

信しん

機き

は2秒びょう

ごとにデータを送そう

信しん

している。受じゅ

信しん

機き

は送そう

信しん

されるたび(2秒びょう

ごと)にデータを受う

け取と

っている。しかし、仮かり

に「−66」という3文も

字じ

分ぶん

のスクロールがあると、この表ひょう

示じ

に3秒びょう

かかってしまい、溜

まった古ふる

いデータが順じゅん

次じ

遅おく

れて表ひょう

示じ

される。これでは実じっ

際さい

の状じょう

況きょう

と、表ひょう

示じ

されている値

あたい

がだんだんずれていってしまうね。こうした点

てん

に気き

をつけて、これから次つぎ

の手て

順じゅん

で、「信しん

号ごう

強きょう

度ど

」の値あたい

の範はん

囲い

を確かく

認にん

してみよう。

最大値の確認 まず、信

しん

号ごう

強きょう

度ど

の最さい

大だい

値ち

である−42について、送そう

信しん

機き

と受じゅ

信しん

機き

ができるだけ近ちか

くにあるときに得え

られる値あたい

だと仮か

定てい

する。写しゃ

真しん

のように、2つの探たん

検けん

ウォッチを、BLEアンテナをなるべく近ちか

づけておいて、計

けい

測そく

してみよう。

 BLEのアンテナ同どう

士し

を近ちか

づけて、かつ送そう

信しん

機き

で電でん

波ぱ

の強きょう

度ど

を変か

えて、受じゅ

信しん

機き

で「信しん

号ごう

強きょう

度ど

」の値あたい

を調しら

べてみよう。探たん

検けん

ウォッチの位い

置ち

を変か

えずに、送

そう

信しん

機き

で「信しん

号ごう

の強つよ

さ」の値あたい

を変か

えてみる。少すこ

し待ま

つと、受じゅ

信しん

機き

側がわ

でその値あたい

が表ひょう

示じ

される。 表

ひょう

示じ

が遅おく

れすぎていると思おも

ったら、受じゅ

信しん

機き

側がわ

のスイッチをオフにしてまたオンにすると、リアルタイムに近

ちか

い状じょう

態たい

で受じゅ

信しん

した値あたい

が表ひょう

示じ

されるよ。 結

けっ

果か

を次つぎ

の表ひょう

にまとめてみよう。−60くらいから−45あたりの値

あたい

が出で

て、送そう

信しん

機き

の設せっ

定てい

が強つよ

い(7に近ちか

い)ほど受じゅ

信しん

機き

での値あたい

は大おお

きくなる。

最小値の確認 信

しん

号ごう

強きょう

度ど

の最さい

小しょう

値ち

は、公こう

式しき

リファレンスによると−128だ。これは電

でん

波ぱ

の届とど

くギリギリの範はん

囲い

での値

あたい

だと想そう

像ぞう

できる。まずはその境きょう

界かい

を探さぐ

りやすくするために、送

そう

信しん

機き

で「信しん

号ごう

の強つよ

さ」を0にして電でん

波ぱ

の届とど

く範はん

囲い

を狭せま

くしよう。 次

つぎ

に2mほど離はな

して、受じゅ

信しん

機き

の電でん

源げん

を入い

れてみよう。たぶんディスプレイに何

なに

も表ひょう

示じ

されないだろう。電

でん

波ぱ

の届とど

く範はん

囲い

の外そと

だと考かんが

えられる。それから受

じゅ

信しん

機き

をゆっくり近ちか

づけていくと、1.5mくらいのところでディスプレイに数

すう

字じ

が表ひょう

示じ

されたのではないだろうか。その値

あたい

が最さい

小しょう

値ち

で、だいたい−90前

ぜん

後ご

になる。

送信機の設定 受信機の値 (例)著者の 受信機の値

0 -62

1 -48

2 -46

3 -45

4 -45

5 -44

6 -44

7 -44

BLEアンテナ

Page 6: micro:bit - スタート!プログラミング[スタプロ]...micro:bit で 今 こん 回 かい は、前 ぜん 回 かい 使 つか ったmicro:bitの無 む 線 せん 通

人の体が障害物になる まず、人

ひと

の体からだ

は通つう

信しん

の障しょう

害がい

になるのか調しら

べてみよう。送

そう

信しん

機き

の「信しん

号ごう

の強つよ

さ」を0にして、受じゅ

信しん

機き

は信しん

号ごう

を受じゅ

信しん

できるギリギリの距きょ

離り

に置お

く。それから送

そう

信しん

機き

を手て

で包つつ

んでみよう。すると、受じゅ

信しん

機き

のディスプレイには何なに

も表ひょう

示じ

されなくなった。

手で包み込むのがうまくできない場合は、送信機と受信機の間に入れば、自分が壁になるのでやってみてね。

れるね。

家の中にある通信の障害となるもの

 他ほか

に電でん

波ぱ

をさえぎるものといえば、部へ

屋や

の壁かべ

がある。送

そう

信しん

機き

の「信しん

号ごう

の強つよ

さ」を7など強つよ

めにして部

屋や

の中なか

に置お

き、受じゅ

信しん

機き

は部へ

屋や

の外そと

に持も

ち出だ

してみよう。micro:bitが視

界かい

に入はい

る見み

通とお

しのいい場ば

所しょ

ならば受じゅ

信しん

できるが、部へ

屋や

の壁かべ

ごしなど見み

通とお

しの悪

わる

い場ば

所しょ

では信しん

号ごう

の強きょう

度ど

が弱よわ

くなったり、受じゅ

信しん

できなくなるかもしれない。壁かべ

の材ざい

質しつ

などでも変か

わるので、いろいろな部へ

屋や

で試ため

してほしい。一いっ

般ぱん

的てき

には、コンクリートの壁かべ

は電でん

波ぱ

が通とお

りにくいといわれている。 また、道

どう

具ぐ

を使つか

って電でん

波ぱ

をさえぎることもできる。キッチンにあるものがいろいろ使

つか

えるぞ。まずは水

みず

切き

り用よう

のステンレスのザルだ。両りょう

方ほう

の探たん

検けん

ウォッチのスイッチをオンにして、送そう

信しん

機き

の方ほう

にザルをかぶせてみよう。受

じゅ

信しん

機き

の方ほう

では、電でん

波ぱ

の強きょう

度ど

が弱よわ

くなるよ。

 人ひと

の体からだ

には水みず

がたくさん含ふく

まれている(成せい

人じん

男だん

性せい

で体たい

重じゅう

の約やく

60%が水みず

だ)。そして、水みず

は電でん

波ぱ

をさえぎる性

せい

質しつ

がある。つまり、人ひと

の体からだ

も電でん

波ぱ

をさえぎる障

しょう

害がい

物ぶつ

になりやすいのだ。この実じっ

験けん

では、手て

で送そう

信しん

機き

を包つつ

んだことで、送そう

信しん

した電でん

波ぱ

がさえぎられた。このことから、たくさんの人

ひと

がいる場ば

所しょ

では、通つう

信しん

がうまくいかなくなる可か

能のう

性せい

が考かんが

えら

反応しない

人の体が電波をさえぎる

送信機 受信機

送信機を手で包み込んでいる

受信機は何も表示しない

 次つぎ

に、電でん

子し

レンジだとどうなるかな。ただし、探たん

検けん

ウォッチを入い

れたまま電でん

子し

レンジを使つか

うと危き

険けん

なので、電でん

子し

レンジのコンセントは必かなら

ず抜ぬ

いておくこと。 送

そう

信しん

機き

の「信しん

号ごう

の強つよ

さ」を最さい

大だい

の7にして電でん

子し

レンジの中なか

に入い

れてみよう。扉とびら

を閉し

めると、電でん

子し

レンジの外そと

にある受じゅ

信しん

機き

ではほとんど受じゅ

信しん

できなくなるはずだ。

送信機受信機

1.5m1.5m

受信機は反応しない

近づく

2m…

受信機が反応する範囲

送信機

最小値の確認

受信機

ここで表示された値が最小値

 家いえ

の中なか

なら送そう

信しん

機き

で設せっ

定てい

する「信しん

号ごう

の強つよ

さ」は0か1くらいが適

てき

当とう

だけど、公こう

園えん

や広ひろ

場ば

のような広ひろ

い場ば

所しょ

で試ため

すなら、もっと強つよ

くしてみよう。 これで、実

じっ

際さい

の信しん

号ごう

強きょう

度ど

の最さい

小しょう

値ち

と最さい

大だい

値ち

がわかった(ここでは−92から−44とする)。

信号の強度をグラフで表示

 受じゅ

信しん

した信しん

号ごう

の強きょう

度ど

を、グラフで表ひょう

示じ

するプログラムにしてみよう。3ページ目

の「棒ぼう

グラフを表ひょう

示じ

させる」の項こう

目もく

でつくったプログラムを利り

用よう

する。ここでの数

すう

値ち

は、キミが実じっ

際さい

に計けい

測そく

した最さい

小しょう

値ち

を入い

れよう。「棒ぼう

グラフを表ひょう

示じ

する」ブロックは、「数

かず

を表ひょう

示じ

“受じゅ

信しん

したパケットの信しん

号ごう

強きょう

度ど

”」ブロックと入

れ替か

える。これで、受じゅ

信しん

機き

プログラムも完

かん

成せい

だ。グラフのほうが数すう

字じ

より表ひょう

示じ

が早はや

いので、ほぼリアルタイムで信

しん

号ごう

の強きょう

度ど

を見み

ることができる。

電波の性質を調べる実験をしよう

 今こん

回かい

つくった送そう

信しん

機き

と受じゅ

信しん

機き

のプログラムを使つか

って、電でん

波ぱ

の性せい

質しつ

を調しら

べる実じっ

験けん

をしてみよう。2つの探

たん

検けん

ウォッチに、それぞれ送そう

信しん

機き

と受じゅ

信しん

機き

のプログラムを書か

き込こ

んでいることを確かく

認にん

してね。

送信機と受信機の距離による違い

 まずは距きょ

離り

による変へん

化か

だ。送そう

信しん

機き

で「信しん

号ごう

の強つよ

さ」を0にすると、半はん

径けい

1〜1.5m程てい

度ど

の通つう

信しん

電でん

波ぱ

の範はん

囲い

が発はっ

生せい

する。そのエリアの中なか

で、送そう

信しん

機き

と受じゅ

信しん

機き

を近ちか

づけたり遠とお

ざけたりすると、グラフで電でん

波ぱ

の強きょう

弱じゃく

がわかるだろう。 「信

しん

号ごう

の強つよ

さ」を変か

えて、屋おく

内ない

や屋おく

外がい

のいろいろな所

ところ

で実じっ

験けん

してみよう。見み

通とお

しのいい所ところ

だと70mくらいの距

きょ

離り

でも届とど

くらしいぞ。ただし、電でん

波ぱ

の強きょう

度ど

が弱よわ

いと、ちょっとした環かん

境きょう

の違ちが

いでも影えい

響きょう

を受う

ける。例たと

えば、探たん

検けん

ウォッチの場ば

合あい

だと、アンテナの向

きでも大おお

きく変か

わる。

屋内なら「信号の強さ」は0や1でいいけど、グラウンドとか見通しのいい場所では、6や7にして試してみてね!

実際に調べてみたら、最小値で-128はなかなか出ないみたいなので、こだわらなくていいよ

Page 7: micro:bit - スタート!プログラミング[スタプロ]...micro:bit で 今 こん 回 かい は、前 ぜん 回 かい 使 つか ったmicro:bitの無 む 線 せん 通

人の体が障害物になる まず、人

ひと

の体からだ

は通つう

信しん

の障しょう

害がい

になるのか調しら

べてみよう。送

そう

信しん

機き

の「信しん

号ごう

の強つよ

さ」を0にして、受じゅ

信しん

機き

は信しん

号ごう

を受じゅ

信しん

できるギリギリの距きょ

離り

に置お

く。それから送

そう

信しん

機き

を手て

で包つつ

んでみよう。すると、受じゅ

信しん

機き

のディスプレイには何なに

も表ひょう

示じ

されなくなった。

手で包み込むのがうまくできない場合は、送信機と受信機の間に入れば、自分が壁になるのでやってみてね。

れるね。

家の中にある通信の障害となるもの

 他ほか

に電でん

波ぱ

をさえぎるものといえば、部へ

屋や

の壁かべ

がある。送

そう

信しん

機き

の「信しん

号ごう

の強つよ

さ」を7など強つよ

めにして部

屋や

の中なか

に置お

き、受じゅ

信しん

機き

は部へ

屋や

の外そと

に持も

ち出だ

してみよう。micro:bitが視

界かい

に入はい

る見み

通とお

しのいい場ば

所しょ

ならば受じゅ

信しん

できるが、部へ

屋や

の壁かべ

ごしなど見み

通とお

しの悪

わる

い場ば

所しょ

では信しん

号ごう

の強きょう

度ど

が弱よわ

くなったり、受じゅ

信しん

できなくなるかもしれない。壁かべ

の材ざい

質しつ

などでも変か

わるので、いろいろな部へ

屋や

で試ため

してほしい。一いっ

般ぱん

的てき

には、コンクリートの壁かべ

は電でん

波ぱ

が通とお

りにくいといわれている。 また、道

どう

具ぐ

を使つか

って電でん

波ぱ

をさえぎることもできる。キッチンにあるものがいろいろ使

つか

えるぞ。まずは水

みず

切き

り用よう

のステンレスのザルだ。両りょう

方ほう

の探たん

検けん

ウォッチのスイッチをオンにして、送そう

信しん

機き

の方ほう

にザルをかぶせてみよう。受

じゅ

信しん

機き

の方ほう

では、電でん

波ぱ

の強きょう

度ど

が弱よわ

くなるよ。

 人ひと

の体からだ

には水みず

がたくさん含ふく

まれている(成せい

人じん

男だん

性せい

で体たい

重じゅう

の約やく

60%が水みず

だ)。そして、水みず

は電でん

波ぱ

をさえぎる性

せい

質しつ

がある。つまり、人ひと

の体からだ

も電でん

波ぱ

をさえぎる障

しょう

害がい

物ぶつ

になりやすいのだ。この実じっ

験けん

では、手て

で送そう

信しん

機き

を包つつ

んだことで、送そう

信しん

した電でん

波ぱ

がさえぎられた。このことから、たくさんの人

ひと

がいる場ば

所しょ

では、通つう

信しん

がうまくいかなくなる可か

能のう

性せい

が考かんが

えら

反応しない

人の体が電波をさえぎる

送信機 受信機

送信機を手で包み込んでいる

受信機は何も表示しない

 次つぎ

に、電でん

子し

レンジだとどうなるかな。ただし、探たん

検けん

ウォッチを入い

れたまま電でん

子し

レンジを使つか

うと危き

険けん

なので、電でん

子し

レンジのコンセントは必かなら

ず抜ぬ

いておくこと。 送

そう

信しん

機き

の「信しん

号ごう

の強つよ

さ」を最さい

大だい

の7にして電でん

子し

レンジの中なか

に入い

れてみよう。扉とびら

を閉し

めると、電でん

子し

レンジの外そと

にある受じゅ

信しん

機き

ではほとんど受じゅ

信しん

できなくなるはずだ。

送信機受信機

Page 8: micro:bit - スタート!プログラミング[スタプロ]...micro:bit で 今 こん 回 かい は、前 ぜん 回 かい 使 つか ったmicro:bitの無 む 線 せん 通

電波っていろいろなものに影響されるんだね~。いろいろな場所で試してみよう!

だから、特性などを知っておくと、プログラムをつくるときに役に立つんだよ。次回も無線通信機能を使ったプログラムを

つくるから、今回体験したこと、覚えていてね! 電

でん

子し

レンジは電でん

磁じ

波は

を利り

用よう

して食た

べ物もの

や飲の

み物もの

を温あたた

めている。その電でん

磁じ

波は

とmicro:bitで利り

用よう

しているBLEは、同

おな

じ周しゅう

波は

数すう

帯たい

(2.4GHz帯たい

)の電でん

波ぱ

を使つか

っている。電でん

子し

レンジは、扉とびら

を閉し

めると電でん

磁じ

波は

を外そと

に漏も

らさないしくみになっているので、中なか

に入い

れた送そう

信しん

機き

からの電でん

波ぱ

が届とど

かなくなるのだ。

 今こん

回かい

はmicro:bitの通つう

信しん

機き

能のう

を使つか

って、電でん

波ぱ

の性せい

質しつ

について実じっ

際さい

に調しら

べてみたぞ。次じ

回かい

からは、今こん

回かい

実じっ

験けん

した電でん

波ぱ

の性せい

質しつ

も踏ふ

まえて、通つう

信しん

機き

能のう

をさらに活

かつ

用よう

するプログラムをつくっていくので、お楽

たの

しみに!

micro:bitでロボットサッカーをしよう!探検ウォッチを使ったプログラミング教室+ロボットサッカー大会

日 時  2019年 3月23日(土) 13:00~ 16:00

会 場  日本出版販売株式会社  5階 会議室 (東京都千代田区神田駿河台 4丁目 3番地  新お茶の水ビルディング)

参加費  9720円(税込) ※「KoKa micro:bit探検ウォッチキット」を含みます。つくった探検ウォッチはお持ち帰りいただけます。

共催  丸善お茶の水店、株式会社スイッチエデュケーション、 株式会社誠文堂新光社、日本出版販売株式会社

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