Androidロボットサミットin京都

Android
ロボットサミットin 京都
日本Androidの会神戸支部
吉田研一

1

アジェンダ

自己紹介と近況

ADKまわりの最近の動き

各種マイコン/FPGAとAndroidの接続について

Android Connectivity上位レイヤAndyLibについて

2

自己紹介

よしだけんいち（45歳） @dietposter

JAG神戸&GDG神戸メンバー

奈良在住だけど（京都は近鉄特急で来ました）

今月、兵庫に引っ越します（神戸じゃないけど）

ECCコンピュータ専門学校専任教員（大阪だけど）

3

神戸支部ML
日本Androidの会神戸支部ML
参加資格は「Android」への興味だけ！
ML登録で、どこに住んでも神戸支部！

支部長 @takagig
支部長 @takagig

324名（2012年8月4日現在）
295名（2012年1月14日現在）

http://p.tl/zyeR
ピードットティエルゼットワイイーアール
4

近況 2012年5月
共著で本が出ました。

テキスト

5

近況 2012年6月2日（土）
大阪ー北海道ハングアウト勉強会

6

旭川日本橋札幌

7

イチからはじめるADK

発表資料slideshare
http://slidesha.re/NR3qSb

発表内容 Youtube
http://www.youtube.com/watch?v=9OOQkn2_ﬂE
8

日本橋でんもく会を開催

http://www.kumikomi.net/archives/2012/02/co03and2.php
9

来週やります
http://atnd.org/event/denmokukai6

10

2012年6月2日（土）って
関東でMakerカンファ
レンス（3,000円）が
行われていました。

Make: ○○ Meeting
（無料）は8/25,26の
Ogakiで最後らしく
以後Make Faireになる
11

注目の分科会がありました

Googleドキュメントでディスカッションの内容
がまとめられています http://bit.ly/NeVF3f
12

• オープンソースハードウェア（あるいはそれを継承するもの）によって世界がどう
なったらいいと考えるのか？
◦ オープンソースソフトウェアはものすごい効果があった。それ
なしの世界が考えられないほど大きな変化が起きたし、ほとん
ど初心者であってもいきなり世界の一線級の技術を手に入れ、
活用し、そこから学ぶことができるようになった。
◦ ソフトウェアと同じことがハードウェアで起きるとしたら、ど
んなことがあればいいのか？ハードウェアには製造が必要であるため、
回路図／パターン図とそのデータだけでは不十分なのでは？

IAMASの小林茂さんて…
13

Gainerの作者ですが
Prototyping Labの著者です
ADK本はこの本を参考に執筆しました。今後
Androidとマイコン・FPGA接続の実践レシピ本を
この本のスタイルで書きたいなぁと思っています

14

Gainerの作者ですが
Prototyping Labの著者です
ADK本はこの本を参考に執筆しました。今後
Androidとマイコン・FPGA接続の実践レシピ本を
この本のスタイルで書きたいなぁと思っています

ロボットサミットの参加
メンバーで書きたい
14

近況 2012年6月16日（土）
日本橋女子ハンダ付け会にMOMの宣伝で来ら
れてましたよ

スゴい人だ！

http://atnd.org/events/29165
【ＩＴカレッジ】「日本橋女子ハンダ付け会」
に女子学生2名が参加しました！

15

近況 2012年6月16日（土）
日本橋女子ハンダ付け会にスタッフ参加
ADKでデジタル・アナ
ログ入出力を行う基板
をハンダ付け❤

京都GTUG（現在は
GDG京都）ブースにて

16
展示します。

アジェンダ





17

Google IOでADK 2012発表
未発売のArduino Due
置き時計 Atmel社のARM
Cortex-M3コアで
の形状クロックは
84MHz（@egg談）

従来のArduinoは
16MHz

http://arduino.cc/blog/2012/06/28/android-adk2012-is-here/
18

AOA 2.0プロトコル
USB接続
従来の
ADK
Bluetooth接続

HID

USB Audio Dock

詳しくはこのスライド

http://www.slideshare.net/magoroku15/adk2012

19

Harpy Nanoその後

20

いったん生産中止
Harpy nanoスターターキットの販売再開予定について

http://bit.ly/QMWu7m

ITジャーナリスト星暁雄の"情報論"ノート

http://bit.ly/Nf5X3u
21

クラウドファウンディング成功

私も支援しました。届くのが楽しみです。
23

Androidとの接続に関する本
6/25 雑誌「Smartphone World Vol.4」

RT-ADK miniとRT-CAMHEADの記事など

7/25 雑誌「エレキジャック 2012年 08月号」

Android×Wi-FiでI/O!

8/01「Androidによるマイコン・ボード制御入門」大川
善邦

mbedとイーサネットでつなぐ

8/10 雑誌「トランジスタ技術2012年9月号」

特集スマホ×電子回路！つないでI/O！

24

ADK関連の書籍
5/17 「PICで楽しむAndroidアクセサリの自作」後閑哲也

5/21「Android ADK プログラミング&電子工作バイブル」岩田、
杉浦、高木、原田、吉田

7/25「Android ADKで学ぶハードウェア制御」渡邊昌之

8/28「組み込みAndroid ADKプログラミング」 Stone、日高正
博、鈴木圭介、伊勢正尚

!?
25

こ、これは、期待大

本書は、ADKを利用した組み込みAndroidプログラミング
の手法について解説した書籍です。
ADK互換機の回路の仕組みからはじまり、実際に互換機
を制御する組み込みプログラミングまで、サンプルを元
に丁寧に解説。これ1冊で、Androidを利用した組み込み
プログラミングがひと通り理解できます。
26

アジェンダ





27

Androidとの接続
マイコン・FPGA
Android
などの外部機器

無線
3G
WiFi
Bluetooth
NFC
（赤外線※一部メーカーのみAndroidでは一般的ではない）

有線
USB
特定用途（AudioやHDMIなど）

28

Androidとの接続(1)

音声（DTMF/ソフトモデム）

Bluetooh/Wi-Fi

USB接続

USBデバイス：ADK / MicroBridge

USBホスト：USB Host API

29

Androidとの接続(2)

Android上のLL（軽量スクリプト言語）と
マイコン

上位レイヤライブラリAndyLib

30

音声 (DTMF)
今岡さん（OSC愛媛）のドロン君

DTMF（プッシュトーン）をDTMFデコーダ(IC)
に識別させる

Google音声認識で遠隔操作

http://www.ospn.jp/press/20110516no10-useit-oss.html
31

Bluetooth
Webサーバを介した命令送受信
吉田、石井さんのAndyタンクシリーズ
cmd01.txt
Web
サーバ F255F255
Android搭載型
http://foo.bar/cmd.php Andyタンク1号

HttpBtnQuery HttpBluetoothControl

接続形態（３）
32

Androidロボットの分類
Bluetoothが使われる部位→

（１）Android - ロボットカー遠隔操作

（２）Android 搭載型ロボットカー

（３）Android-Android搭載ロボット
カー遠隔操作

（４）Android自身がロボットカー
京都支部勉強会資料 https://docs.google.com/open?
33
id=0B60iGGxfzllnY2NlODhmYzYtNjI2Yy00NzdhLWI5ODMtY2Q3OGM5MmQxNTBh

ADKドロン君作ってみた
世界最小のUSBホスト付き
（ADK可能な) Arduino

上から裏側

34

Android のUSBのAPI(Java)

USB Accesory API（電源をもらう）

AndroidがUSB（Type-Bコネクタ）

これがいわゆるADK

USB Host API（電源供給側）

AndroidがUSBホスト（Type-Aコネクタ）

35
12年1月16日月曜日

USBのアクセサリモードとホストモード

USBホスト USBデバイス
アクセサリ電力 Androidが従
マイコンや
モード FPGAなど A B Android
データ転送

USBデバイス USBホスト
Androidが主
ホストマイコンや
電力

モード FPGAなど B データ転送
A Android

デバイスドライバ部分
を書く必要が有る
36

ADKとは？
Android Open Accessory Development Kit

2011年5月
Google I/O発表
一周年！！

http://developer.android.com/intl/ja/guide/topics/usb/adk.html

37

SD誌2012年1月号

ADKとは(@takagigより）
ADKと記述した場合は、「Open Accessory Development
Kit」のことを指します。ADKのAは、Androidではなく
Accessoryの頭文字です。

Android2.3.4とAndroid3.1以降に追加された周辺機器用の
APIを利用するためのソフトウェアやドキュメント、
Accessory Demo Kitと呼ばれるハードウェアを合わせて
ADKと表現します。
マイコン・FPGAなど
38

ADK対応ボード

国産ADK対応ボード
Arduino互換

http://developer.android.com/intl/ja/guide/topics/usb/adk.html

39

ADKの普及の妨げ

対応ボードがコスト高／入手性が悪い

Adnroidのバージョンに制限

スマートフォン2.3.4以上

タブレット3.1以上

はやくみんな4.0(ICS)になるといいのに…

40

Niels’s MicroBridge
ADB(Android Debug Bridge)の組み込み向け実装(C++)

Arduino +
USBホスト
シールド
（5,160円）で
adb通信

http://code.google.com/p/microbridge/
41

MicroBridge porting
ADBは、エミュレータやAndroid実機とのバイ
ナリ転送・デバッグ出力などに用いられる仕
組み。adbコマンドで各種操作が可能

Android側の/sbin/adbd とソケット通信できれ
ばAndroidのバージョンは問わない

adbを備えていないAndroidは「無い」

42

@yishii’s PIC24F port
in SPDIP, SOIC, SSOP(1)

石井さんによるPIC24Fマイコンへの
MicroBridgeポーティング(C++→C言語)

MCLR 1 28 VDD
3/AN0/C3INC/VREF+/ASDA1(2)/RP5/PMD7/CTED1/VBUSVLD/VCMPST1/CN2/RA0 2 27 VSS
/AN1/C3IND/VREF-/ASCL1(2)/RP6/PMD6/CTED2/SESSVLD/VCMPST2/CN3/RA1 3 26 AN9/C3INA/VBUSCH

PIC24FJXXGB002
PGED1/AN2/C2INB/DPH/RP0/PMD0/CN4/RB0 4 25 AN10/C3INB/CVREF/V
PGEC1/AN3/C2INA/DMH/RP1/PMD1/CN5/RB1 5 24 AN11/C1INC/RP13/PM
AN4/C1INB/DPLN/SDA2/RP2/PMD2/CN6/RB2 6 23 VUSB
AN5/C1INA/DMLN/RTCC/SCL2/RP3/PMWR/CN7/RB3 7 22 PGEC2/D-/VMIO/RP1
VSS 8 21 PGED2/D+/VPIO/RP1
OSCI/CLKI/C1IND/PMCS1/CN30/RA2 9 20 VCAP/VDDCORE
OSCO/CLKO/PMA0/CN29/RA3 10 19 DISVREG
SOSCI/C2IND/RP4/PMBE/CN1/RB4 11 18 TDO/SDA1/RP9/PMD
SOSCO/SCLKI/T1CK/C2INC/PMA1/CN0/RA4 12 17 TCK/USBOEN/SCL1/
VDD 13 16 TDI/RP7/PMD5/INT0/
TMS/USBID/CN27/RB5 14 15 VBUS

http://code.google.com/p/microbridge-pic/
43

6.-1.基板写真(A面)
@yishii’s PIC24F Board
石井さんによるPIC ADK mini board

基板も設計・発注

2,000円で製作可

日本橋でんもく会で領布

各種ポーティングに拍車

44

@iseroid’s DE0 port
伊勢さん@iseroidによるALTERA
DE0/DE0-nano FPGAへの
MicroBridgeポーティング(C, C++)

ADKもポーティングAccessory
Demo Kitの対応はマイコンのみ。
FPGAでは初！？快挙！）

https://github.com/iseroid/microbridge_nios2
45

@basaro_k’s Xilinx FPGA
port
小山さん@basaro_kに
よるXilinx FPGAボード
へのMicroBridgeポー
ティング

ADKもポーティング済
との事

http://fpga.co.jp/android/index.html
46

@basaro_k’s Xilinx FPGA
Board
小山さん@basaro_kによるXilinx FPGAボード

47

USB Host API(Android)
AndroidがUSBホストになり、接続したマイコン
とやりとりする

給電がAndroid側になり配線の取り回しがラク

USB-Aコネクタを持つAndroidスマホ／タブレッ
トは少ない（変換ケーブルが必要）

マイコン側のシリアル・ドライバ部分を書く必
要がある。 FTDIシリアルチップ向け
48 のオープンソース有り

@ksksue’s FTDriver
鈴木さん@ksksue作

https://github.com/ksksue/FTDriver
49

USB Host API wrapper
Library
ArduinoライクなAndroid3.1用
FTDIドライバAPI公開
USBデバイス USBホスト
電力
マイコンや Androidが主
FPGAなど B データ転送
A Android

FT232RLなど USB Host API
UARTがあれラッパ
FTDIチップが主
ば何でも可！
http://d.hatena.ne.jp/ksksue/20111106
50

LL on Android

Android上で動作するLightweight Language(軽
量スクリプト言語)

SL4A 言語:Ruby, Python, Perl, PHP, Lua

Luarida 言語:Lua

51

SL4A
Scripting Layer for Android

オープンソース
apkをダウンロード
すれば即、スクリ
プト環境となる

http://code.google.com/p/android-scripting/
52

Luarida (たろサさん作）

Luarida - Google Play http:/
53 /bit.ly/GIxxGH

先ほどのMicroBridge Portの話
ADBは、エミュレータやAndroid実機とのバイナリ転送・デバッグ出
力などに用いられる仕組み。adbコマンドで各種操作が可能

Android側の/sbin/adbd とソケット通信できれ
ばAndroidのバージョンは問わない

adbを備えていないAndroidは「無い」

LLでソケット・ライブラリを呼び
出せれば、マイコンを操作可能！
54

@yishii’s ioBridge
Android + 直結マイコンボードの構成
PCレスで、外部ハード制御の作り込みができるPF

ioBridge Server ioBridge Client

制御対象機器

Luarida用とSL4A JRuby用にioBridgeというモ
ジュールを作りました
55

LL on Android とマイコン
石井さん：オープンソース(SL4A ruby)整備中

SL4Aでマイコンとadbソケット通信なら
Python, PHP, Perl などスクリプトでマイコン
接続が可能に！

たろサさん：Luaridaもりもりバージョンアッ
プ中！以下のサイトで情報を公開しています
コンピュータを楽しもう！ http://d.hatena.ne.jp/tarosay/
56

再びADKとは
キホン、ArduinoとAndroidの接続

http://developer.android.com/intl/ja/guide/topics/usb/
adk.html#installing-ﬁrmware
57

Arduino 1.0 以降

http://arduino.cc/en/Main/Software
58

Arduino 1.0はオープンソース

ビルドすると日本語メ
ニューになります

https://github.com/arduino/Arduino
59

Arduino 1.0対応
ADKライブラリ作りました
Android ADK勉強会（東京）メンバーと協力
して公開(Apache License v.2)
テキスト
github初心者でもZIPを
ダウンロードするだけ

https://github.com/ADKstudyGroupTokyo/Yaoadk
60

ZIPを解凍してライ
ブラリのフォルダ
すべてをLibraries
フォルダに配置す
るだけ

是非、使ってくだ
さい！！

Yaoadkライブラリ集の使い方(Windows7) ·
ADKstudyGroupTokyo/Yaoadk Wiki http://bit.ly/GJIFm5
61

Yaoadkメンテナ

さまざまなマイコンボードでADKをポーティング

STM32F4-Discoveryでの事例

CQ LM3S3748ボードの事例

極めつけはGR-SAKURAとADK実装例

62

好みのマイコンにADKを実装してみよう
∼ STM32F4-Discoveryでの事例 ∼.pdf
- Google ドキュメント
http://bit.ly/Nf9GOy
63

CQ_LM3S3748ボードにADKを実装してみた.pdf -
Google ドキュメント

http://bit.ly/QNl20h
64

「がじぇっとるねさす」プロジェクト
GR-SAKURAとのADK実装例

GR-SAKURA で
Hello ADK
http://bit.ly/QNmhwc
65

アジェンダ





66

ADK/MB開発手順の手間
1. USBホスト（組込みマイコン）側のファーム
ウェアを作成する。

2. Android側でUSB Accessory API（ver.2.3.4以
降）を理解しJavaでアプリを作成する

3. USBホスト側とAndroidのプロトコルを考えて
上記プログラムに盛込む

67

３つの異なるスキルが必要
ADKの例
USBホスト USBデバイス（アクセサリーモード）

マイコン・ Android
FPGA

ファームウェアデータ転送 Javaアプリ
独自の
プロトコル
USBAccessory
ADKライブラリ API

ADK
68

求められるスキル

組み込みの知識

Javaのプログラミング能力

デバイス間のプロトコルの決定能力

69

上位レイヤAndyLib
メモリマッププロトコルによるプロトコル設定
USBホスト USBデバイス（アクセサリーモード）

マイコン・ Android
メモリマップ
FPGA
プロトコル

ファームウェアデータ転送 Javaアプリ

AndyLib

USBAccessory
ADKライブラリ API
コーディング効率

ADK が向上する！
70

AndyLib
夜子まま@yokmamaによるプロジェクト・
ライブラリ

http://code.google.com/p/android-jp-kobe/downloads/list
71

Arduino側AndyLib
石井さん@yishiiによるMemoryMapLib

https://github.com/yishii/Arduino_MemoryMapLib
使い方：
http://projectc3.seesaa.net/article/243033403.html
72

応用例
【作例】Twitterに反応するドロイドロボ
http://bit.ly/LACX6C
住友@cattaka_netさん
本業：プログラマ
AndyLibでAndroid側
プログラムを作成

日本Androidの会
京都支部展示ブース

73

Androidとの接続手法
すべてのConnectivityをAndyLibで！
マイコン・FPGA
Android
などの外部機器現在はADK
無線
3G とBluetoothで
WiFi
Bluetooth 実装
NFC
（赤外線※一部メーカーのみAndroidでは一般的ではない）
現在は
有線
USB Arduinoのみ
特定用途（AudioやHDMIなど）

74
実装

今後
接続の種類＆マイコン・FPGAを増やす

夜子ままさんはじめAndroid Javaコーダ

マイコン側ライブラリ組み込みコーダ

AndyLibの教育の定期的開催

「イチからはじめる」シリーズを続けて、各
種技術の共有をはかる

75

でんもく会でUstream

6月:イチからはじめるADK（吉田）

8月:イチからはじめるMicroBridge（吉田）

10月:イチからはじめるUSB Hodt API（鈴木さん）

以降、PIC24F ,Xillinx ,ALTERA DE0 etc..

ご協力お願いします！！>>でんもく会メンバー

76

神戸支部ML
ご清聴ありがとうございました！

日本Androidの会
支部長 @takagig 神戸支部ML
295名（2012年1月14日現在）

http://p.tl/zyeR
ピードットティエルゼットワイイーアール
77

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