目的 †
iPhoneをつかって、ラジコンを動かしたり、赤外線リモコンの代わりをさせたり、センサーからログをとる技術についてまとめてみる。
目次 †
目標 †
iPhoneが、ZigBee?の制御を行う端末（ZigBee? Coordinator(ZC)）になることができるかどうか調査する。
XBee †
- ZigBee?の規格を満たしたMaxStreem?社の小型無線モジュール
- 2.4GHz帯の電波を利用
- 通信距離は、屋内で30m、屋外で100m程度 上位機種の“XBeePRO”（ジグビー・プロ）ならば、 1km以上の通信も可能
- チップ同士で自律的なネットワーク(Zigbeeネットワーク)を組める
- シリアル通信機能（最大250kbps）
- 6チャンネルのADコンバーター(基準電圧が、2.08VからVcc(3.4V),10ビットの分解能で、1ビットあたり3 ～5mV)までついている(このチップひとつでリモートセンサーを構成できる。)
- スリープ機能を利用した省電力設計も出来る
- ホスト（マイコンなど）と非同期シリアル・インターフェースで通信できる
- X-CTUというアプリで初期設定をする
- 子機の設定を親機からリモートATコマンドで設定できる
日本語解説サイト †
http://www.maroon.dti.ne.jp/koten-kairo/works/dsPIC/dsPIC_start.html#XBee
XBeeでワイヤレス電力計 †
http://fenrir.naruoka.org/archives/000619.html
XBeeの動作オプション †
参考
http://www.eleki-jack.com/mycom2/2008/12/xbee1.html XBeeにはトランスペアレント（透過）オプションとAPIオプションという二つの動作モードがあり、デフォルトではトランスペアレント・オプションになっています。
トランスペアレント（透過）オプション †
このオプションのときは、XBeeは単純なシリアル通信のトランシーバとして働き、RFで送受信したものがホストへそのまま送受信されます。
APIオプション †
APIオプションは、内蔵のPWMモジュールやA-Dコンバータを利用したり、汎用のI/OポートをAPIコマンドで制御するモードです。このオプション時には、XBeeとホスト間の通信はすべてフレーム単位で行う必要があります。
ネットワーク機器としてXBeeを利用する場合も、APIオプションを使う必要があります。
通販 †
http://www.switch-science.com/products/detail.php?product_id=96&gclid=CPa8sMLIr6UCFQP1bwod1lwDBQ
http://www.digi-intl.co.jp/digi/wireless/zigbee-mesh/xbee-zb-module.html
21ドル 34ドル
ZigBee?ネットワークのテストを行う予定の方はXBee ZBと呼ばれるXBee Zigbee対応のモジュールを購入してください。単価は200円くらい高くなっています。
ストロベリーリナックス
http://strawberry-linux.com/catalog/items?code=18067
デジット
http://blog.digit-parts.com/?p=2
準備するもの †
1台は、次に示すArduino XBeeシールドにセットするので、XBeeシールド
XBee エクスプローラUSB
下記のUSBは、ひょっとしたら、千石通商の２FにUSB通信のモジュールがうられていた気がするので、いらないかもしれないが、紹介されていたので、念のため書いておきます。
「USB-シリアル変換モジュール」 †
秋月の通販で購入することができます。
「USB-シリアル変換モジュール」用USBのドライバを下記からダウンロード †
24PINのICソケット †
変換モジュールは24ピンICソケットにぴったりハマるので、24ピンのICソケットがあると便利
その他のソケットもあるみたいだから、画像を用意しておいた方がよさそうだ。。
PC側のXBee端末の作り方 †
http://www.maroon.dti.ne.jp/koten-kairo/works/dsPIC/xbee2.html
ループバックテスト †
XBeeのTX、RX端子にはジャンパが付いていて、ジャンパの接続によって、TX、RXをショートさせることができます。これはループバック・テストを行うための機能です。
親側はブレッドボードのUSB-UARTモジュールに送信（DO)と受信（DI)線をつなぐ
X-CTU †
XBeeの 各種設定を行えるPCアプリケーション
ループバックテストをするアプリケーションも付いている。
ダウンロードはこちら
http://www.digi.com/support/kbase/kbaseresultdetl.jsp?kb=125
日本語の解説サイト
http://www.maroon.dti.ne.jp/koten-kairo/works/dsPIC/xbee3.html
Tera Termを使った確認例 †
http://www.eleki-jack.com/FC/2010/06/71arduinoxbee6.html
arduinoとの接続例 †
無線通信できる温度計測ステーション †
無線通信できる温度計測ステーション（1）
http://www.eleki-jack.com/FC/2010/06/72arduinoxbee7.html
無線通信できる温度計測ステーション（2）
http://www.eleki-jack.com/FC/2010/06/73arduinoxbee8.html
ネットワーク構築ソフト †
未調査だが、でているらしい
ZigBee? †
Wiki †
http://ja.wikipedia.org/wiki/ZigBee
Zigbeeネットワーク †
高いライセンス費用を払って、そのソフトを導入しなければならない。
zigbee仕様書 †
http://www.zigbee.org/Products/DownloadZigBeeTechnicalDocuments.aspx
その他資料 †
http://www.zigbee.org/LearnMore/WhitePapers.aspx
ZigBee?ゲートウェイについて †
RF4CEの理解 †
健康目的のセンサーについて †
各分野での決めごと（プロファイル） †
下記の決めごとがあるのであわせてみておいた方がよい。
- 電話サービス
- リモコン
- 医療
- スマートエネルギー
- 家の自動化
XBeeは秋葉原の千石通称の２階に売っているのを見かけた。
いろいろな製品 †
ControlPoint? †
http://www.zigbee.org/Products/CertifiedProducts/ZigBeeHomeAutomation.aspx
インタフェース †
- 携帯電話
- Webブラウザ
- TV
- Tablet
- 電力管理
- 家の監視
- 家のセキュリティ
- 家の修繕度合
PCにつなげるUSBモジュール †
UBee †
鍵 †
Smart Lock †
BLACK&DECKER社
温度センサーを持ったプログラム可能タイプ †
CT80 †
LANにつなげるタイプ †
ZHEG101 †
ZEB102 †
NETGEAR社製
NA401 †
erComm Corporation
壁に取り付けるON OFFをZIGBeeで制御できるコンセント †
ZHWR201 †
携帯にアラートを出す製品 †
AlertMe? †
モジュール †
Telegesis ETRX2 ZigBee? module †
Telegesis
XBee †
Digi International
Bluetoothも使えるタイプ †
http://www.aplicatech.com/Products.htm
開発ツール屋 †
MMB Research †
ラジコン †
ウワサのiPhoneラジコン、「AR.Drone」日本上陸！ †
http://ardrone.parrot.com/parrot-ar-drone/jp/
ラジコンプロポをBluetooth化、フライトシミュレーターを操縦 †
http://internet.watch.impress.co.jp/docs/event/wj2009/20090723_304301.html
Parani-SD100/200/1000
http://www.sena.com/products/industrial_bluetooth/
アクセスポイント
Parani-MSP1000
http://www.sena.com/products/industrial_bluetooth/msp1000.php http://www.bluenext.jp/product.html
モータの制御 †
NECのμPD16805のSOPをモータごとに用意する
秋葉原のツクモロボット館とかに行くと良いらしい。
あると良さそうな部品 †
iPodドックコネクタ(千石電子:400円)
2mmピッチコネクタ(千石電子:400円)
PyGainer? †
http://groups.google.com/group/python-with-hardware/web/pygainer
Gainerは、PSoCマイコンであるCypress社のマイコンCY8C29466をUSBでPCに接続し、いろいろなセンサやアクチュエータを制御することが出来ます。
このPyGainer?を使うと簡単にPythonからGainerを制御出来ます。
今の時点では、まだ非同期受信が出来ていないので、ボタン押下などの非同期イベントを取ることは出来ませんが、Gainerのブレッドボードきっとに付属する３次元加速度センサなどのデータは取得可能ですので、結構遊ぶことが出来ます。
pySerial †
http://pyserial.sourceforge.net/
Pythonによるシリアルデバイスをつかうライブラリ
電力測定専用のIC †
アナログディバイスADE7753
DigiKey?で数百円で買える
センサー †
非接触型のCT(Current Transformer)電流センサー †
日本のCTセンサメーカ一覧 †
http://currenttransformer.jpn.org/product/japan
裏技 †
エコワットを分解して手に入れることができるらしい。
U_RD社製 CTL-10-CLS）はカタログによれば負荷抵抗を1KΩにすると、0.01A（10W)で4mV程度の出力がある
電圧を計測するセンサ ＰＴ（Potential Transformer、またはVT Voltage transformer） †
交流電圧を直流信号に変換します。
こちらはＰＴ変換器と呼ばれます。
仕様 †
作る対象の仕様をまとめる。
センサー側（Zigbeeエンドデバイス） †
- 測定間隔： 10秒ごとのタイマーでADCを起動（間隔は親機から変更可能）
- 測定開始： 電源を入れるとただちに起動。
- 測定回数： 0.5秒間に100ms間隔で5回測り、親機へ送信する。
- 送信後の措置： 直ちにスリープに入る
- Acknowledge（確認）： 親機が受け取ったかの確認はしない（送りっぱなし）
データログ側（Zigbeeコーディネータ） †
- コマンドの指示により、受信待機
- 子機からのデータを受け取ったあと、100ms以上データが来なければ、1セッションとみなし、データの個数の平均を計算し、平均値をそのときのRTCデータとともに、SDカードに書き込む。 書き込んだ後は、ファイルをSYNCし、不測の電源断に備える。
- コマンドの指示により、ファイルクローズ
考えられるコマンド †
- 子機の設定変更コマンド 測定間隔などを設定した子機の初期化コマンドを子機に送る
- 子機の状態表示コマンド 子機の状態、子機の設定パラメータを返す（要調査）
- 測定開始（ファイルオープン）コマンド
- 測定終了（ファイルクローズ）コマンド
- RTC設定/表示コマンド
- SDカードのファイル名表示
- SDカードファイルの内容表示
- 電源を入れてから記録したレコード数の表示
センサーのACの出力をDCにするには †
単電源オペアンプひとつの全波整流回路
コンデンサーで平滑
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スクリーンショット（2010-11-20 23.42.29）.png
