魚沼テクノスクールでは5〜7月でIoTコースを3回実施いたします。
ここではその内容を説明します。
| No | コース名 | 実施日 |
| 15 | ①IoT-1 ラズパイでセンサー&モーターの使い方を学ぶ（IoT初級編・Pythonプログラミング） | 5/21(土) 28(土) |
| 16 | ③IoT-2 ラズパイでセンサー＆モーターの使い方を学ぶ（IoT初級編・Node-REDプログラミング） | 7/21(木) 22(金) |
| 17 | ②IoT-3 ラズパイで制御する案内ロボット製作を学ぶ（IoT活用編・Pythonプログラミング） | 6/3(金) 10(金) |
※コース番号と実施順が前後しているので、ここからは実施順の番号①〜③で表します。
IoTとは、
「いろいろなモノをネットにつなげて
いろいろ便利に使いましょう」
ということです。
例えば、以下のようなことを行うことができます。
- 家にある照明器具をネットにつなげてスマホから点灯する
- 工場の製造機械をネットにつなげてエラーが発生したらLINEで通知する
- 遠方に住んでいる高齢の親の家に人感センサーを設置し安否確認に活用する
- 田んぼに水温センサーを設置し遠方から水温を知る
などができます。
ここでポイントとなってくるのが、
- モノ（そのものでなく、その状態を調べるためのセンサーや動かすためのモーターなど）
- ネット
- サービス
の3つで、IoTを行うために必要なものになります。
例えば、「家にある照明器具をネットにつなげてスマホから点灯する」であれば、
- モノ ＝ 照明器具（それに電気を流すためのリレースイッチ）
- ネット ＝ 自宅のWi-Fi経由でインターネットにつなげる
- サービス ＝ Web上で提供されているスマートホームサービスを利用してスマホから操作する
になります。
また、モノをネットにつなげるには「マイコン」が必要です。
マイコンというのは「マイクロコントローラー」の略語で、電子機器を制御するための小さなコンピュータのことです。汎用的に使われるマイコンとして「Arduino」（アルドゥイーノ）がよく知られています。開発用として「Raspberry Pi」（ラズベリーパイ、略称ラズパイ）もよく使われています。
このマイコンがセンサーやモーターを制御し、ネットにつながりデータのやり取りを行います。
つまり、IoT開発を行っていくためには、まずこの「モノ」、細かく言うと
- センサー
- マイコン
- プログラム
の使い方を習得する必要があります。
今回の「IoTコース」では、これらを習得していきます。
- 5月 センサー
- 6月 マイコン
- 7月 プログラム
順番に詳しく説明します。
5月 センサー ①IoT-1 ラズパイでセンサー＆モーターの使い方を学ぶ（IoT初級編・Pythonプログラミング）
IoTでよく使うセンサーを中心に使い方を学びます。また、そのために最低限必要なマイコンとプログラムについても学びます。
使用するマイコンは「Raspberry Pi」、プログラムは「Python」を使用します。
センサーは「気温湿度センサー」「光センサー」「人感センサー」「超音波距離センサー」、
それ以外に「LED」「サーボモーター」「圧電スピーカー」「Bluetoothスピーカー」を使います。
マイコンやプログラムが変わっても、センサーの基本的な使い方が分かっていれば対応できます。
6月 マイコン ②IoT-3 ラズパイで制御する案内ロボット製作を学ぶ（IoT活用編・Pythonプログラミング）
IoT機器によく使われる「Raspberry Pi」「Arduino」を使って案内ロボットを製作します。
近くに人が来たら、どの方向にいるかを探し、見つかったらWelcomeメッセージを表示し、「ようこそ！魚沼テクノスクールへ」と音声合成で喋ります。
これらのマイコンにはそれぞれ得意分野があります。
Raspberry Piは、パソコンのように複数の処理を同時に行うことができ、Wi-FiやBluetoothを備えていてネットへの接続にも向いています。また、処理も高性能で音声合成のようなことも可能です。今回は「ネットへの接続」「音声合成で発話させる」を担当します。
Arduinoは、センサーとの接続に向いいます。今回は「センサーなどの制御」を担当します。
Raspberry PiとArduinoのはUSBケーブルで接続し、データのやり取りを行います。
講習内容としては、
ロボットの組み立て、センサー等の組み込み、Raspberry Piの基本設定、Arduino開発環境の設定、Arduinoプログラムの作成・書き込み、Raspberry Pi側のPythonプログラム作成、案内ロボットの稼働、になります。ステップは多いですが、プログラムは完成しているものを手直しするくらいですので大丈夫です。
※ ロボットキットを購入していただき、それを組み立てて演習します。終了後は持ち帰って使うことができます。（ただし、Raspberry Pi一式とBluetoothスピーカーは除きます。講習の最後でArduinoだけで稼働するように修正ます。）
※ ロボットキット（販売価格税込み5,000円）の内容 Arduino Nano、超音波距離センサー、サーボモーター、人感センサー、気湿度センサー、光センサー、LCD（文字表示液晶パネル）、ブレッドボード、圧電スピーカー、LED、USBケーブル、ロボット筐体、抵抗、ジャンパーワイヤ、ネジ、スペーサー、マグネット
※ センサーの基本的な使い方ができる方向けの内容ですので、①IoT-1または令和3年度のIoT講習を受講された方が対象です。
7月 プログラム ③IoT-2 ラズパイでセンサー＆モーターの使い方を学ぶ（IoT初級編・Node-REDプログラミング）
①②でPythonプログラミングを行いましたが、ここではNode-REDプログラミングを行います。
Node-REDはブロックを組み合わせてプログラミングしていくもので、初心者の方でも手軽に手早くやりたいことがやれるものです。（Pythonではプログラムを文字で入力して作成していくのでタイプミスがあるとエラーが出てかなり悩むことが多いです。）
また、使用するセンサー用のブロック（ノードと呼びます）が提供されていることが多いので、これを使えば簡単にセンサーを扱うことができます。
後半では、②の案内ロボットをNode-REDプログラミングで動かします。②を受講された方は是非お持ちください。持っていない方にはミニロボット（必要なものだけにした簡易バージョン）を用意いたします。
※ 初めての方でも受講できます。ただし、①②③と関連している内容が多いですので、すべて受講されることをお薦めします。