study meeting about devices #01

DSPプロジェクト：デバイス系勉強会第1回

担当：小林茂

2008.05.08

予定

• キーワードの紹介– MakeとCraft– パーソナル・ファブリケーション– Instructables– フィジカル・コンピューティング– Sketching in Hardware– オープンソース・ハードウェア– Funnel

• ミニ・ワークショップ

MakeとCraft

• 雑誌• ウェブ• ポッドキャスト

パーソナル・ファブリケーション

ものづくり革命パーソナル・ファブリケーションの夜明け

ニール・ガーシェンフェルド（ソフトバンククリエイティブ・2006年）

Instructables

• http://www.instructables.com/• 作り方共有サイト• タグ／グループ／コミュニティなど例：Altoids

• 登録メンバー間のコラボレーションを促進

フィジカル・コンピューティングとは？

• ニューヨーク大学の ITP*1でTom Igoeらが教えているコースの名前

• PCをブラックボックスとして扱わない• 原理原則を教え「人間がいかにコンピュータとコミュニケーションし得るか？」を考え直す

• デザイナーやアーティストが主な対象

*1 Interactive Telecommunications Program


一般的なPCから見た人間は？

• キー情報（ASCIIキーボードから）• マウス情報（1つのマウスから）

Alto (1973)

出典：http://toastytech.com/guis/

Physical Computing

Dan O’Sullivan and Tommy Igoe (Course Technology Ptr, 2007)

Making Things Talk

Tom Igoe (O’Reilly Media, 2007)

Making Things Talkのトピック

• Processing• Arduino/Wiring• 各種の無線通信

– 赤外線– Bluetooth– IEEE 802.15.4– Wi-Fi

• 画像認識• RFID


• PC＋標準入出力デバイスの世界で実現できるインタラクションには限界がある– 人間が直接触れて感じることができない– PCのパラダイムに縛られてしまう

• 統一されたプラットホームならではの良さも勿論ある（例：Flashなどによるウェブ上での表現）


• 物理的な入出力を活用することによって表現力は拡大する（例：Nintendo Wii）

• 電子楽器などではずいぶん昔からのテーマ

フィジカル・コンピューティングの構成要素

• センサー（例：光、圧力、音、温度、加速度など）• アクチュエータ（例：LED、モータ、ソレノイドなど）• プロセッサ（例：マイコン、I/Oモジュール＋PCなど）

→ものすごく簡単にまとめると　プログラミング＋電子工作

フィジカル・コンピューティングの実現方法

マイコンのみ（例：PIC、AVR）a

b

c

d

A

B

C

D

マイコンmicrocontroller

program

a0]=ain.o;aout.1 = 255;


マイコン＋PC（例：Arduino、Wiring）a

b

c

d

A

B

C

D

マイコンmicrocontroller

PC

USB

program

a0]=ain.o;aout.1 = 255;

program

a0]=ain.o;aout.1 = 255;

Arduino

Arduinoとは？

オープンソース・ハード＆ソフトのツールキット

• I/Oボード• Processingベースの統合開発環境（IDE）• 言語はC/C++ベースのWiring• 豊富なソフトウェア・ライブラリ• 豊富な使用例• スタンドアロンと I/Oボードの両方で利用可能


I/Oモジュール＋PC（例：Gainer、Phidgets）a

b

c

d

A

B

C

D

I/OモジュールI/O module

PC

USB

program

a0]=ain.o;aout.1 = 255;

Gainerとは？

オープンソース・ハード＆ソフトのツールキット

• I/Oモジュール• ソフトウェア・ライブラリ

– ActionScript 2/3– Processing– Max/MSP

• スタンドアロンはサポートしないかわりにシンプルに

Gainer I/Oモジュール（＋ブレッドボード）

作品紹介：ゲイナーカイダン

概要

• メディアインスタレーション• 製作期間は約1ヵ月• NTT InterCommunication Center [ICC]で展示（2007.4.19-2008.3.9）

作品紹介：ゲイナーカイダン（オリジナル版）

写真撮影：萩原健一


CdSセル

レーザーモジュールI/Oモジュール

アクチュエータユニット

ACソレノイド

SSR

AC電源へ

作品紹介：ゲイナーカイダン（拡張版）

写真提供：ICC

作品紹介1：ゲイナーカイダン（拡張版）

写真提供：ICC

作品紹介：ゲイナーカイダン（拡張版）

写真提供：ICC

Sketching in Hardware

• Mike Kuniavskyがホスト• 2006年より毎年1回開催• 招待制の少人数ミーティング

Sketching in Hardware 2

• A summit on the design of/with physicalcomputing toolkits.

• 2007.6.23～24の二日間開催• 参加者は約30名• 全員が発表• 濃密な情報交換とコミュニティ作りが目的• 最後に「Sketching in Hardware」を実践


• 日程：2008.6.25～27の三日間• 場所：Rhode Island School of Design

オープンソース・ハードウェア

• Arduino• Gainer• Chumby• BUG

Arduinoクローン：Boarduino

Arduinoクローン：Boarduino 2

Arduinoクローン：Bare Bones Board

Chumby

Funnelとは？

• 背景– Gainerはいわばシンプルなドライバ→複雑な現実世界を扱うにはもう少し高次の　レベルが必要なのでは？

– 全ての用途に対応するツールキットはない→相互接続性が必要

• 2007年第 I期に未踏ソフトウェア創造事業に採択

Funnelの特徴

• 疑似コード風のコーディング• 入出力をより簡単に扱うためのフィルタ

– ローパス、ハイパス– アナログ入力を設定した閾値で分割– スケーリング– オシレータ

• 複数の I/Oモジュールに対応

Funnelの特徴

• 複数の I/Oモジュールに対応– Gainer– Arduino– XBee– Funnel I/O（開発中）

• ソフトウェア・ライブラリ– ActionScript 3（FlashまたはFlex）– Processing– Ruby

Funnelの構成

USB XBeeDongle

GainerI/O Module

Arduino(with Firmata)

USB XBeeDongle

Funnel Server

ActionScript 3 Processing Max/MSPetc.Ruby

AS3 Library Processing Library OSC LibrariesRuby Library

Funnel I/OMaxStreamXBee

Funnel I/OMaxStreamXBee

デモ：action-coding×Funnel×Gainer I/O

ポートイベントの検出

• マウスのボタンが押されたら画面描画を変更• ボタンが押されたら画面描画を変更


オシレータ

• LEDをチカチカ点滅• LEDをふわふわ点滅• 点滅の周期を変える

ミニ・ワークショップ

• タイマ IC 555を使用• ブレッドボード上に回路を組んでみる

– LEDを点滅– スピーカから音を出す

LEDを点滅：回路図

LEDを点滅：部品品名値など数555 1抵抗器 10kΩ 1抵抗器 330Ω 1半固定抵抗器 100kΩ 1積層セラミックコンデンサ 1µF 1LED 1ブレッドボード 1ジャンプワイヤ適当

LEDを点滅：実際の回路（例）

スピーカから音を出す：部品品名値など数555 1抵抗器 10kΩ 1半固定抵抗器 100kΩ 1積層セラミックコンデンサ 0.1µF 1電解コンデンサ 100µF 1スピーカ 8Ω 1ブレッドボード 1ジャンプワイヤ適当

スピーカから音を出す：実際の回路（例）

DSPプロジェクト：デバイス系勉強会第1回

担当：小林茂

2008.05.08

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