TOSHIBAxGUGEN FlashAirハッカソン-FlashAirでなに作る?

2015-04-11
TOSHIBA x GUGEN FlashAir Hackathon
FlashAirでなに作る？
土居意弘@株式会社フィックスターズ
下記の画像素材を使わせていただきました！感謝！！
・BUFFALO製品写真ダウンロードサービス
・日経パソコンオンライン「テンプレート」コーナー
・Wikipedia
Phil Hollenback - http://www.flickr.com/photos/phrenologist/164593940/
・ICON HOIHOI
・http://www.toshiba.co.jp/p-media/flashair/

自己紹介
土居意弘
どいむねひろ
得意技：
開発者サイト FlashAir Developersの運営
FlashAirアプリの開発
FlashAirの変な使い方の開拓
映画アルマゲドンのテーマを熱唱すること
株式会社フィックスターズ
ストレージ事業部
ディレクター
2

今日の話
3
FlashAirとは実は超ミニマイコン
開発者情報公開中ひろがるコミュニティ
Peripheral
HTTP
Client
SD / iSDIO
SPI Wireless LAN
HTTP
HTTP
Server
SD
Host
Wireless LAN
HTTP機器による
PIO

FlashAirとは
4
メモリ無線LAN ウェブサーバ

もっとも基本的な使い方は・・
5
写真を撮ったら、シェア
カメラに入れたFlashAirから、
スマホにデータを送る

仕組みはこう
6
1. ホスト機器が
ファイルを書込み
2. クライアント機器
からデータを読込み
SD I/F HTTP
over WLAN

他にもこんな風に使えます
7
音楽をシェア
資料をシェア
動画をシェア

8
しかし、これはFlashAirが
できることのほんの一部です

実は超ミニマイコン！！
9
メモリ無線LAN ウェブサーバ
＋
GPIO
Luaインタプリタ

こんなことができます
無線
– APモードで起動
– STAモードで起動
– AP+STA同時起動
– 無線切断
– SSIDのスキャン
HTTP
– HTTPリクエストの発行
スクリプト
– Luaスクリプト実行
PIO
– SD端子のPIO制御
Webサーバー
– ファイルのダウンロード
– ファイルのアップロード
– 標準HTMLのカスタマイズ
– CGIによる情報取得
SD
– 内蔵フラッシュメモリのファ
イル読み書き
その他
– 作業用SRAMの読み書き
10

アプリ作成方法は３種類
制御する機器によってできることが違います
(1) HTTPによる制御
(2) iSDIOによる制御
(3) Luaスクリプトによる制御
同時に使うことも可能
11
Peripheral
HTTP
Client
SD / iSDIO
SPI Wireless LAN
HTTP
HTTP
Server
SD
Host
Wireless LAN
HTTP機器による
PIO
プロトコル
接続

(1) HTTPによる制御
12
Peripheral
HTTP
Client
SD / iSDIO
SPI Wireless LAN
HTTP
HTTP
Server
SD
Host
Wireless LAN
HTTP機器による
PIO
プロトコル接続
スマホアプリなど

HTTPによる制御でできること
無線
– 無線切断
HTTP
スクリプト
PIO
Webサーバー
SD
イル読み書き
その他
13

コンテンツ閲覧アプリ
14
HTTP通信でデータ取得
リスト情報もCGIで

Webサイトを作ってしまう
15
写真を配信
(オレオレFlickr)
動画ストリーミング
(オレオレYouTube)
HTTP Live Streaming
形式でFlashAirに置く

Webサーバー設置の最小構成
16
AC adapter/
battery
USB card adapter

センサーデータの記録と監視に
17
センサー  マイコン  FlashAir  スマホ
照度センサー (CdS)

センサーデータの記録と監視に
18
マイコン側
// 値を読む
val = analogRead(0);
// ファイルに書き込む
myFile = SD.open(
"test.txt",
FILE_WRITE);
if (myFile) {
myFile.println(val);
myFile.close();
}
// ファイルを読み出す
$.ajax({
type: 'GET',
url: ‘test.txt’,
datatype: 'text',
success: function(data,
dataType) {
// グラフ書く
drawCharts(data);
// ２秒ごとに繰り返す
setTimer(poll, 2000);
});
スマホ側

Arduino + 照度センサ
センサが計測した照度データ（テキスト）
をFlashAirに格納。JavaScriptを使って、
タブレット側のブラウザでグラフ化して表示
さらに応用例
iRobot Create
iRobot Create(教育用のルンバ型ロボ）
の動作情報をFlashAirに格納。
タブレットで表示し、デバッグに活用。
※京都大学高瀬准教授・細合様ご協力
19

CGIで端子のH/L出力を制御
Pin SD
1 CD/DAT3
2 CMD
3 VSS1
4 VDD
5 CLK
6 VSS2
7 DAT0
8 DAT1
9 DAT2
ビット割当
CMD : 0x01
D0 : 0x02
D1 : 0x04
D2 : 0x08
D3 : 0x10
SDインターフェイス端子を、汎用I/O信号
端子として利用できます！(FW2.00.03~)
SDカード端子
マニア垂涎！！
20

応用例１：遠隔 L チカ
21
電源
LED FlashAir
※ Lチカ＝LEDチカチカの略。電子工作のHello World

点灯、消灯の方法
22
http://flashair/command.cgi?op=190&
CTRL=0x02&DATA=0x02  H  点灯
http://flashair/command.cgi?op=190&
CTRL=0x02&DATA=0x00  L  消灯
ブラウザで次のURLにアクセス

応用例２：遠隔クレーンゲーム
23

しくみ
24
某アンパン顔のキャラ
クタの子供用クレーン
ゲームを改造
専用アプリで
無線LAN経由
でCGI発行
FlashAirが各ボタンの信
号をON/OFFする

(2) iSDIOによる制御
25
Peripheral
HTTP
Client
SD / iSDIO
SPI Wireless LAN
HTTP
HTTP
Server
SD
Host
Wireless LAN
HTTP機器による
PIO
Arduinoなど

iSDIOによる制御でできること
無線
– 無線切断
HTTP
スクリプト
PIO
Webサーバー
SD
イル読み書き
その他
26

ArduinoからSSIDスキャン
27
void iSDIO_scan(uint32_t sequenceId) {
memset(buffer, 0, 512);
uint8_t* p = buffer;
p = put_command_header(p, 1, 0);
p = put_command_info_header(p, 0x01, sequenceId, 0);
put_command_header(buffer, 1, (p - buffer));
printHex(buffer, (p - buffer));
card.writeExtDataPort(1, 1, 0x000, buffer);
}
void iSDIO_showScanResult() {
card.readExtDataPort(1, 1, 0x200, buffer);
uint8_t* p = buffer + 24 + 4;
uint8_t num = get_u8(p);
Serial.print(F(“# of SSIDs: "));
Serial.println(num);
p += 3;
for (uint8_t i = 0; i < num; i++){
printString(p, 32);
p += 44;
}
}
※擬似コードです
スキャン命令の
発行
スキャン結果の
取得

応用例：電車模型
28
• 操作に加えて、在線情報フィードバック
• 共有メモリを使って大容量の制御情報の
やりとりを実現

(3) Luaスクリプトによる制御
29
Peripheral
HTTP
Client
SD / iSDIO
SPI Wireless LAN
HTTP
HTTP
Server
SD
Host
Wireless LAN
HTTP機器による
PIO
Luaスクリプト

Luaスクリプトによる制御でできること
無線
– 無線切断
HTTP
スクリプト
PIO
Webサーバー
SD
イル読み書き
その他
30

Luaとは？？
31
Luaは、パワフルで、高速で、軽量で、埋め込み可能な、スクリプト言語です。
Luaは、シンプルな手続き型構文をと強力なデータ記述構造を、連想配列と拡張
可能なセマンティクスを用いて組み合わせています。 Luaは動的型付けであり、
レジスタベースの仮想マシン向けのバイトコードを解釈することによって実行
されます。また、インクリメンタルガベッジコレクションによる自動メモリ管
理を備えており、設定、スクリプティング、ラピッドプロトタイピングに最適
です。
- lua.org （翻訳：土居）
(1) 少ないコンピュータ資源でも動く
(2) Cプログラムと容易に連携できる
ゲーム、AI、ルータ、などに採用されている

FlashAirのLua
使えるライブラリ
– Lua基本ライブラリ
– LuaFileSystem
– CJSON
– FlashAir独自機能
使えないライブラリ
– コルーチン操作
– OS機能
– 数学機能
– デバッグライブラリ
32

LuaからHTTPリクエスト
33
result = fa.HTTPGetFile(
"https://flashair-developers.com/
images/assets/flashairLogo_office
ial_small.png", "logo.png")
if result ~= nil then
print("Success! File downloaded.n")
--process the file
else
print("Failure! File failed to download...n")
end
リクエスト実行
結果はファイル
に保存されます

応用例：天気を教えてくれるロボット
34
• Luaで、天気予報を取得し、
音声データを切り替え
https://www.youtube.com/watch?v=vnTzDswDw5Q

iSDIOとLuaスクリプトの比較
iSDIOによる制御
長所
– FlashAirの全ての機能を利用
可能
– 外部マイコンとの組み合わ
せで、多様なシステム設計
ができる
– SDホスト機器からのファイ
ル読み書きと整合性がとり
やすい
短所
– 制御用マイコンが別に必要
– コーディング量が多い
Luaスクリプトによる制御
長所
– FlashAir以外にマイコン不要
– コーディング量が少ない
短所
– あまり大仕事はできない
• メモリが少ない
• 実行も速くはない
– 利用できる機能はiSDIOのサ
ブセット
– SDホスト機器からのファイ
ル読み書きに注意が必要
35

共通する注意事項（１）
ファイルアクセスの不整合
– SDカード上のファイルシステムを管理（FAT管
理）するのは、ホストの責任です
• PCから書くときはPCがFATを更新
• FlashAirが書くときはFlashAirがFATを更新
– デジカメやWindows/MacOSのようなリッチなOS
は、FATをキャッシュしています
• FlashAir（Lua or CGI）から書き込みをすると、PCは変
更を知るすべがありません
– そのため、PC/デジカメとFlashAirからのファイル
書き込みを混在させると危険です
• 最悪の場合はファイルシステムが壊れます
– SDホストがいる環境ではFlashAirから書かないよ
うにしましょう
36

共通する注意事項（２）
時計がない
– バッテリーバックアップがないため、時刻を
自力で記憶できません
– 代替策：HTTPで取得するのが一番手軽
メモリが少ない
– あんまりメモリはありません。ビッグなこと
はさせないように気を付けましょう
機能網羅的ではない
– ハッシュ：MD5のみ（SHA1やSHA256は非対
応）
– 通信プロトコル：HTTP、HTTPS、FTP
37

38
面白そう！！
どこに行けば情報が得られるの？

API情報公開中
39
flashair-developers.com

開発者情報サイトあります
40
API リファレンスチュートリアル
ステーションモード、アップロード
上級者向け情報デベロッパーフォーラム

開発者情報サイトあります
41
flashair-developers.com
ハイフン必要複数形

ひろがるコミュニティ
FlashAir Developersを通じて、
コミュニティによる応用が
広がっています！
42

コミュニティによるアプリ
43
X
あ
A
17
15
7
7
7 2
25
1
2015-04-10現在

コンテストから生まれた作品
44
うちわ over WiFi
（豊田将平氏）
リアルタイム入退室ログ
今北ちゃん
（ウェブペイ曾川景介氏）

基板ぞくぞく登場
45
FlashAir GPIOを
便利に使う基板
（じむ）
『Airio』
FlashAir GPIOで
Lチカする基板
（余熱＠れすぽん）

同人誌できました
46
展示作品の作り方
メーカー開発者の裏話
・・など

FAQ その１
対応カードはどこで買えますか？
 全国の家電量販店で買えます！
対応させるFWはどこで入手できますか？
 市販品そのままでOKです！
API利用料とかあるんじゃないですか？
 カード買うだけです！
作ったモノで稼いでもいい・・？
 大歓迎！
やっぱりいろいろ制限あるんですよね？
 悪いこと以外はなんでもやっちゃって！
47

FAQ その２
W-02でLuaは動きますか？
 動きません
W-02はFWアップデートできますか？
 Luaは動くようになりません
マニュアルが英語 or 中国語でした
 並行輸入品です
 国内でサポートはうけられませんが、
中身は同じなので遊ぶにはいいかも
48

FAQ その３
外国でも使えますか？
 使えます！
世界80ヶ国の無線認証取得済み！
FlashAirを使った製品は作れますか？
 作れます！OEMカードもあります
49

最後に・・・
FlashAirよりも高性能なボードはたくさんあ
ります
– らずぱいとか、えじそんとか、えんべっどとか
でも、FlashAirにはこんないいところがあり
ます
– OSインストール不要
– TCP/IPを代理実行してくれる
– SDスロットがあれば昔の機器も無線対応に
何事も適材適所ですね
50

Enjoy !!
51
ご清聴ありがとうございました

52
Q?

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