ESP – kururu

駄菓子とIoT

グミは個人的には好物だった、噛んでいると落ち着いてくる。HARIBOというドイツのメーカーが間で健康に良くなるようにと、甘い水あめのお菓子を作ったのが発症になっている。そのなかでもオレンジやレモンの果汁を使ったものは、HARIBOのクマのマスコットをモチーフにした形になっている。これが日本では果汁グミとして伝来した。日本にもグミの他にも甘いものはあったかもしれないが、僕が食べた感じではやせ我慢しても、後で甘いものが欲しくなる。ならばビスケットやお饅頭でもと思うが、これは小麦で口が渇いてしまう、ようかんや水まんじゅうでは歩きながら手に持った時に砂糖でベタベタしてしまう。なんだかんだで、グミに落ち着く。

駄菓子屋にコーラアップという、コーラドリンクの瓶の形を模した、グミがあった。これは砂糖を煮詰めたカラメルをコーラの原液に見立てたグミで、量はあまり多くないが、味が

印象的で、袋に残った一つがかなり持っていなくなったことが今でもかなりはっきり覚えている。同世代の友人はそれからココアシガレットから、実際のタバコに、そして電子タバコにと嗜好品が変わっていったが、僕はそももそタバコの味が分からないので、高校で進められて吸ってみたが、咽てしまって、高校性のときは余ったお金でタバコを買うより駄菓子を買う方が、気持ちがスッキリしたので、子供っぽいが今でもそうしている。

IoT機器のraspberryPiと、清涼菓子のFRISKは直接は関係ないけれど、raspberryPiZeroをFRISKのケースに入れることが板についていた。筆箱のなかに入れたり、ポケットに入れたりと、IoTやセンサー機器にありそうでなかった使い方ができる。とはいえ、raspberryPiZeroがwifiなどのインターネットに無線接続できるようになったのは、新型のraspberryPiZeroWからで、ドングルというUSBのワイヤレスマウスの発信機のようなものをオプションで付けていた。また、おなじものrasoberryPiより小型で、esp8266などのespシリーズはは再起動が必要なく、+極か-極のワイヤーのどちらかを抜き差しするだけで、スイッチの代わりになる。これにFRISKと同じ大きさの無印良品のプラスチックヘアピンケースに入れて運用していたが、天気の子のグミのケースが、ちょうどいい大きさだったので、それをケースにすることにした。グミのケースにジップが付いており、そのままでは嵩張るので、espの基盤だけにして緩衝材でゴムのシートを入れる。アニメグッズをDIYして見ることで、気温や湿度を測ることがカジュアルになればと思っていた。スマートフォンでもGPSとwifiが付いており、天気予報も分かるけれど、気温は建物の中に入ると、そのフロアの空調にも影響される、または雨の中を傘をさして外を移動しているときは実際の数値より涼しく感じる。あるいは、室内で風通しが良くない部屋などでは、湿度や気温が通常より高めになる。もしスマートフォンに温度計が付いていれば、認識が変わるわけではないが、便利にはなる。かつて寺子屋のような教室で、時計が無い場合は携帯電話の待ち受け画面を見るといいといっていた。そんな使い方もあるのかと、腕時計が僕は金属アレルギーなので、長時間腕に付けて居られずホッとしたことがあった。しかし、携帯電話の

時計だけを見るのも変だなあと思ったが、パソコンになるとさらに右端にある時計とカレンダーのデジタル表示が現在の時間だという。データのバックアップなどはそこをスクリーンショットで取ってタイムスタンプにするという。

駄菓子屋にコーラアップという、コーラドリンクの瓶の形を模した、グミがあった。これは砂糖を煮詰めたカラメルをコーラの原液に見立てたグミで、量はあまり多くないが、味が印象的で、袋に残った一つがかなり持っていなくなったことが今でもかなりはっきり覚えている。同世代の友人はそれからココアシガレットから、実際のタバコに、そして電子タバコにと嗜好品が変わっていったが、僕はそももそタバコの味が分からないので、高校で進められて吸ってみたが、咽てしまって、高校性のときは余ったお金でタバコを買うより駄菓子を買う方が、気持ちがスッキリしたので、子供っぽいが今でもそうしている。

nodemcuとL字端子

Esp-wroom-02には初めのスイッチサイエンスのイメージ図では長足ピンが付いていた、Esp自体は、Esp8266という中国のEspressifという新興メーカーで、コーヒーのエスプレッソと、プログラムなどの条件分岐のifを組み合わせたやや変わった名前だ。長足ピンは、イタリアのarduio unoの端子に規格を揃えるという意図があった。高さも2㎝くらいになる。スイッチサイエンス社の計らいで、ピンに番号とIDを振るシールなどもある。とはいえ、当時のエンジニアでは、規制品をそのまま使うことがあまり勧められなかったので、パーツショップで比較的コストが掛からず、高さも通常の基盤に揃えた。そのときは端子と端子をカードリッジのように繋げるという発想が、自分で試してみたくなった。Arduinoに比べると、USBケーブルを繋いでIDEを立ち上げるとほぼ確実にプログラムのコンパイルができるが、Esp-wroom02では、ブートボタンと、リセっとボタンを同時押しすることで、何回かに一回はプログラムが書き込める。USBを繋げて、IDEに繋げた状態では、プログラムを読んで実行することと、新たに書き込むことが重なることがあるためだ、しかしながらブートボタンと、リセットボタンを同時押しするのは手間が掛かる。スイッチサイエンスのサポートにより、nodemcuに設定すると多少タイムラグがあるが、arduinoのように書き込めるようになる。ハガキの切手くらいの小型のCPUで、arduinoのプログラムが動き、wifiでサーバーに気象データや合図を送ることができる。もしarduinoに通信機能が付いたら、プログラムはパソコンやマイコンと異なり、ループによるパターン化されたもので、リセットボタンが付いておらず、電源の抜き差しだけで再起動ができる。さらに、Espはそのループでwifiにサーバー通信までできる。

またどういうわけか廉価版の無線機器を日本が技適で認可したことが、電子工作の間口を広くした。arduinoYUNもあるが、独自のlinuxに似たOSやwebサービスを持っており、できれば使って特長を確かめたいけれど、まずはEspを活用してみようと考える。そのEspの最新版では、ピンの数もムカデの足のように増えて、CPUのメモリやクロック数も強化されたけれども、書き込みはそこまでスムーズとは限らなかった。スイッチサイエンスは仲介ではあったが、ここを通ると使いやすいデバイスに改良されている。しかしながら、nodomcuが利かなくなる時は、macOSXの場合は、パソコンごと再起動する必要があった。

通信の組み合わせと基盤

ここに来て、上手くいくこととそうでないことがだんだんと輪郭を持ってきた。WiFiの規格は、日本では型はあまり新しくなく、実際には業務用では目的に特化したプロダクトがあるかもしれないが、市販されているもので技適を通っているものは、秋葉原のパーツショップに並んでいるものになっている。中にはamazonなどでしか手に入らないものもある、例えばシリコンワイヤーは、半田でも溶けずにまた加工しやすく、特有のものかもしれない。カー用品の配線は+極と-極が分かりやすく、頑丈で活用の幅が広い。

業務用にもraspberryPiが使われていることがあるようだ。規格はドイツのIndustry4.0に準拠しているという。イギリスで考案されたraspberryPiがドイツでケースや基盤が付いてインフラに活用されているようだ。パソコンの仕組みは分からないこともいくつかあるけれど、linuxやwindowsのフォルダに入っている書類などは、僕だけでなく、別の人がマウスをクリックしてもそのタイミングで見ることができる。SDカードは、GPSのモジュールをUART通信しようとして、起動しなくなってしまったので、SDカードがクラッシュしたかと思ったが、TXとRXのpinの送受信の設定を元に戻すと、中の設定ファイルやHTML、MySQLなどのDBも複製されバックアップされていた。プログラムはその場面でケレン味なく動作するに越したことはないけれど、日付ごとにバックアップを取っておくと、何かあった時に元に戻せて、客観的な視点やアイデアが思いつくきっかけにもなる。

WiFiだけでなく、赤外線や無線通信などでもメッセージの交換は可能だけれど、HTMLにフォーカスして、画像とテキストを組み合わせたもので双方向性を確保していきたい。USBケーブルをピンに変えると、給電と省スペース化ができて、液晶パネルも薄く小型になる。RaspberryPiの液晶パネルはパソコンの余った、HDMI端子か、それ以前の端子の13インチくらいのものを流用していることが多かったが、もしiPadのような液晶パネルがraspberryPiに繋がったなら、サーバーの機能はそのままでも、タッチパネルやwebカメラと組み合わせてパソコンよりも手頃にまた、構造や基盤を意識しながらプログラムや文章の作成ができる。

デバイスのGPSの位置の関係性

ESPモジュールは、上手くいったものと書き込むタイミングが掴めずにファームウェアが書けなかったものもある。初めてESP-wroom02のボードで書いたものは、1週間くらい、インターネット接続や動画などのストリーミングにも使えていた。アンテナを半田付けして、ベランダの下に向けて受信感度を調整したりした、そこで取りやめても良かったが、できるところまで続けてみようと考えた。ファームウェアの上書きとarduinoのスケッチの書き込みは同じesptoolを使っているようだ。配線をして何度か電源を入れ直すと、動作が継続してそのまま数時間使えていた。しかしながらファームウェアの書き込みはできても、更新ができなくなることが明らかになると、動作もだんだんと不安定になっていった。そこで、ピンを確かめて、端子の幅がカギ型のものに変えてファームウェアを組み直した、抵抗の足の部分が何かの弾みに接触すると、動作が変わる可能性があるものの、初めは配線がそのままプログラムの動作につながることが経験もなかったのでイメージできなかった。次の場合は、ATコマンドと、ファームウェアの動作と、WiFiアクセスポイントになったときの動作などがタイミングが合えば表示される。開発ボードがあれば、USBからのシリアル通信と、整流用のモジュールがセットになっており、プログラムは書き込みやすくなる。プログラムの書き込みやすさは、arduinoのuno R3が描きやすく、スイッチサイエンスのespr-developerはそこからややもたつきはあるものの、再現性が高く、espressif社のDevKitCはピンの多さとUART通信も3通りあり、出力は高いものの、書き込みがうまくいくときとそうでないときがあり、RESETとBOOTボタンを同時押しするとコンパイルが通るようになるという。何度か試行しているとやがて実行される。ESPシリーズは、そのような手間がかかるところがあるものの、切手のような小ささでもarduinoと同じようにサーボモータやプログラムが書き込めて、WiFi経由で時刻やUART通信だけでない連携が可能になる。

ArduinoとESPという2つのインターフェイスが異なるデバイスでも、ONとOFFのタイミングが合えば、通信が成立するかもしれないと、方法を模索したこともあった。今の所、シールドや専用ケースは基盤にピッタリはまる良さはあるけれど、GPIOピンが塞がってしまうので、できれば少ない端子で、目的を達成したいと思っている。

Espマイコンとプログラム

どういうわけか、土曜日なのに仕事モードになっている、僕はどちらかというとしんどい作業をしていた。誰に頼まれるでもなく。できれば、プログラムが動作する様子が見たかったが、先週にEsp32DevKitCを試してから、1週間ほど、試行錯誤しながらもなんとかできるところを模索している。心理学が流行っている。なんでも心の声を先読みするとその人が転ぶかどうかを予想できるだとか、僕は逆に相手の心までは深入りしないことにしている。それによって相手が転ぶことはない。転ぶのは僕くらいで、たいした被害にならない。運が悪い日には3日に一回は忘れ物をしたり、階段で転んだり、レジの人と目を合わせられずに金額を数え間違えそうにもなった。タイミングがずれると心理的にやりにくくなる、ただそれだけだと思う。それでも最大限フォローを試みた。僕は自分が正しいと主張したことは一度もない、気を使いすぎて疲れたくらいだ。

また、なぜか年金のレシートがあるのに、支払いシートがくる。今までは朝早くに市役所に電話していた。昨年も同じで、金額が数万円になり狼狽する。脅かされると相手のことが心配で、気の毒になる。そのように損ばかりしているのに、気持ちがめげないのは、そこまで自信家でも無いからだと思う。わざと聞こえるように、したり顔でいる男性をギャフンと言わせてやりたいという囁きもある。

2月になって周りがざわざわ騒がしいが、精神修行や宗教勧誘ばかりで気が滅入っていた。もし彼らが満たされる時があるとすれば、それは近くにすれ違った人に優越感を感じて、議論で優位に立つといっても、なまじ自信がつく分、さらに心は荒れるような予想をしている。僕はヤクザやチンピラでは無いけれど、呼び水になるようなチクリは、一見まともで臆病な人が引き金になって、それを擁護するという名目で暴力が振るわれることがしばしばある。僕はお酒もタバコも麻雀もできないし、そこに関心も本来持つできでない。どうせお金をせびられるだけでろくなことがない。

リレースイッチとネットワーク

サーボモーターと銅線を組み合わせて、スイッチを作ったことがあった。サーボモーターの電力は小さいけれど、それが別の回路を繋げたり、離したりすれば、シンプルなプログラムと回路で、動きのある装置ができそうだと考えた。ぜんまいや歯車もなく、銅線を加工して、ホームセンターのネジを組み合わせて、スイッチを作った。ある回路に信号を送ると、銅線が別の銅線とくっ付いて、電源がONになる、またその回路に信号を送らなくなると、銅線は離れてOFFになる。サーボモーターの角度と位置により、多少揺れても同じ位置で動作する。Arduinoでは数十秒ごとのサイクルで動き、esp32ではwifiで時計を取得して、数分から1日のどこかのタイミングでONとOFFを切り替えるというアイデアがあった。

ふと回路を調べていると、リレースイッチという、電磁石に信号を送って別の回路のONとOFFを切り替えるようだ。もしその存在を知っていたら、サーボモーターで何かを作ることは無かったかもしれない。リレースイッチは何かのバッテリーのようにも見えて、新種のキャパシタだとも予想していた。LEDフィラメントを順方向で点灯させたり、モーターの動きが一定方向のダイヤフラムポンプには向いているかもしれない。PCの冷却水の循環などが、タイマーで動くということも可能かもしれない。クローラーの夜間走行用のライトにはトランジスタを使っている。トランジスタも信号だけでなく、3本の足に+極と-極を使っているので、増幅というよりはリレースイッチ的な使い方をしている。2017年10月発行トランジスタ技術という雑誌の付録にも、ESPとパーツショップで手に入るパーツを合わせて、arduinoのようなものを作るという企画もある。プロセッサにはESPRESSIF社の切手くらいのサイズのESP32を使っている。WiFiがついて通信を介したプログラムができるという。