書籍概要

IoT電子工作 やりたいこと事典
［Arduino、M5Stack、Raspberry Pi、Raspberry Pi Pico、PICマイコン対応］

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概要

ちょっとしたIoTシステムで，自分の身の回りのことを自動化してみたいとお考えの方も多いでしょう。しかし，経験がある方でも，どういうデバイスやセンサを使ったらよいかわからなかったり，どれを使うか迷ったりすることがしばしばです。

本書はそんな方々を対象に，多くの方法がある中からどれを選ぶかを決める手間を省くという趣旨で，代表的なエッジデバイスに使える機器やセンサなどを中心に，実際の製作例ではどんなものになるかを試した結果を解説しています。

扱うデバイスは，Arduino，M5Stack，Raspberry Pi pico，ワンチップマイコン，Raspberry Pi。デバイスの特性によって，液晶や有機EL，センサ，サーボ，カメラ，Wi-Fiはもちろん，LoRa通信や，電池無し・配線無しで無線通信できるEnOceanの使い方なども紹介しています。さらには，サーバやクラウド側のアプリケーションの処理も詳細に説明しています。

この1冊で，IoT電子工作の世界がさらに広がります。

こんな方におすすめ

  • 身の回りのことをIoTで便利にしたい方
  • 別のデバイスを使ってみたい方

サンプル

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目次

第1章　IoTに必要な機器と技術

1-1　必要な機器と技術

  • 1-1-1　IoTシステムの全体構成
  • 1-1-2　IoTシステムに必要な技術範囲

1-2　エッジ側で使われる機器

  • 1-2-1　IoTエッジの機能と使われるデバイス
  • 1-2-2　Arduinoの特徴と得手不得手
  • 1-2-3　M5Stackの特徴と得手不得手
  • 1-2-4　Raspberry Pi Pico Wの特徴と得手不得手
  • 1-2-5　マイコンの特徴と得手不得手
  • 1-2-6　Raspberry Pi の特徴と得手不得手

1-3　ゲートウェイ（センター）で使われる機器

  • 1-3-1　ゲートウェイ（センター装置）の機能と使われる機器
  • 1-3-2　パソコンの特徴と得手不得手
  • 1-3-3　Raspberry Pi の特徴と得手不得手

1-4　クラウドの使い方

  • 1-4-1　使いやすいクラウドと機能

第2章　エッジと通信

2-1　シリアル通信を使いたい

  • 2-1-1　シリアル通信（RS232CとRS485）の概要
  • 2-1-2　Arduinoとマイコンを接続したい
  • 2-1-3　パソコンとArduino UNOを接続したい
  • 2-1-4　パソコンとマイコンを接続したい
  • 2-1-5　ラズパイまたはパソコンとラズパイPico Wを接続したい

2-2　Ethernet（LAN）を使いたい

  • 2-2-1　パソコンとラズパイをLANで接続したい

2-3　Bluetooth BLEを使いたい

  • 2-3-1　Bluetoothを使いたい
  • 2-3-2　BLEでパソコンとマイコンを接続したい

2-4　Wi-Fiを使いたい

  • 2-4-1　Wi-FiでパソコンとArduinoを接続したい
  • 2-4-2　Wi-FiでXIAO ESP32-C3とパソコンを接続したい
  • 2-4-3　Wi-FiでラズパイPico Wとパソコンを接続したい
  • 2-4-4　Wi-Fiでマイコンとパソコンを接続したい

2-5　LoRaを使いたい

  • 2-5-1　LoRa通信とは
  • 2-5-2　LoRaモジュールを使いたい

2-6　特定小電力無線を使いたい

  • 2-6-1　特定小電力無線とは
  • 2-6-2　特定小電力無線モジュールを使いたい

2-7　EnOceanを使いたい

  • 2-7-1　EnOceanとは
  • 2-7-2　EnOceanを使いたい
  • 2-7-3　EnOceanのBLEセンサマルチセンサを使いたい

第3章　エッジの製作

3-1　エッジと外部インターフェースの種類

  • 3-1-1　エッジデバイスと外部インターフェースの種類
  • 3-1-2　GPIOインターフェースの使い方
  • 3-1-3　アナログインターフェースの使い方
  • 3-1-4　UARTインターフェースの使い方
  • 3-1-5　I2C/SPIインターフェースの使い方
  • 3-1-6　I2C/SPIインターフェースの表示器の使い方
  • 3-1-7　PWMインターフェースの使い方

3-2　Arduinoを使いたい

  • 3-2-1　Arduino UNO R3で液晶表示器を使いたい
  • 3-2-2　Arduino UNO R3でI2C接続のセンサを使いたい
  • 3-2-3　Arduino UNO R3でアナログ出力のセンサを使いたい
  • 3-2-4　Arduino UNO R3でRCサーボモータを使いたい
  • 3-2-5　Seeeduino XIAOを使いたい
  • 3-2-6　XIAOでカラーOLEDを使いたい

3-3　M5Stackを使いたい

  • 3-3-1　M5Stack Core2でセンサを使いたい
  • 3-3-2　M5Core2でWi-Fiを使いたい
  • 3-3-3　M5Core2でRCサーボを使いたい

3-4　Raspberry Pi Pico Wを使いたい

  • 3-4-1　ラズパイPico Wを使いたい
  • 3-4-2　ラズパイPicoでRCサーボを使いたい

3-5　PICマイコンを使いたい

  • 3-5-1　I2C接続のセンサや液晶表示器を使いたい
  • 3-5-2　アナログ出力のセンサを使いたい
  • 3-5-3　瞬時の音変化を検出したい
  • 3-5-4　有機EL表示器を使いたい
  • 3-5-5　PWMでLEDの調光制御をしたい

3-6　Raspberry Piを使いたい

  • 3-6-1　ラズパイでセンサやLCDを使いたい
  • 3-6-2　ラズパイでRCサーボを使いたい
  • 3-6-3　ラズパイでカメラ画像をWi-Fiで送りたい

第4章　ゲートウェイの製作

4-1　Node-REDを使いたい

  • 4-1-1　Node-REDとは
  • 4-1-2　パソコンでNode-REDを使いたい
  • 4-1-3　ラズパイでNode-REDを使いたい
  • 4-1-4　AndroidタブレットでNode-REDを使いたい

4-2　Node-REDを拡張したい

  • 4-2-1　Nodeの探し方と追加方法
  • 4-2-2　ネットサービスを使いたい（OpenWeatherMap）
  • 4-2-3　Alexa Echoと連携してLED制御したい
  • 4-2-4　データファイルに保存したい

第5章　クラウドやネットアプリ

5-1　Ambientを使いたい

  • 5-1-1　Ambientとは
  • 5-1-2　ArduinoからAmbientを使いたい
  • 5-1-3　マイコンからAmbientを使いたい
  • 5-1-4　ラズパイPicoからAmbientを使いたい
  • 5-1-5　ラズパイのNode-REDからAmbientを使いたい

5-2　IFTTTを使いたい

  • 5-2-1　IFTTTとは
  • 5-2-2　ArduinoでIFTTTを使いたい
  • 5-2-3　ラズパイPicoからIFTTTを使いたい
  • 5-2-4　マイコンからIFTTTを使いたい
  • 5-2-5　ラズパイのNode-REDからIFTTTを使いたい

5-3　PubNubを使いたい

  • 5-3-1　PubNubの新規登録方法
  • 5-3-2　ArduinoからPubNubを使いたい
  • 5-3-3　ラズパイからPubNubを使いたい

5-4　Emailを使いたい

  • 5-4-1　Arduinoからメール送信したい
  • 5-4-2　ラズパイPicoからメール送信したい
  • 5-4-3　マイコンからメールを送信したい
  • 5-4-4　ラズパイのNode-REDからメール送信したい

付録　開発環境の構築

  • 1　Arduino IDEの使い方
  • 2　M5Stack Core2の使い方
  • 3　Raspberry Pi Pico Wの使い方
  • 4　MPLAB X IDEとMCCの使い方
  • 5　Raspberry Pi 4Bの使い方
  • 索引
  • プログラムなどのダウンロードについて
  • 参考文献

サポート

ダウンロード

本書で作成した例題のプログラムと，回路図がダウンロードできます。圧縮ファイルですので，解凍してお使いください。

（2024年4月9日更新）

回路図（Hardwareフォルダ）

PDF形式となっています。「○○_SCH」は回路図，「○○_BRD」は配置図です。

プログラム（Programフォルダ）

章-節-項ごとに作成したプログラムが格納されています。デバイスごとに開発環境が異なっています。開発環境の詳細は付録をご覧下さい。

Arduino，M5Stackの場合はスケッチ（○○ .ino）です。Arduino IDEで開くことができます。

Raspberry Pi Pico Wの場合はMycroPython（○○ .py）のプログラムです。Thonnyで開くことができます。

パソコンのプログラムは，Node-REDで作成したJSONファイルです。Node-REDで開くことができます。

Raspberry Pi 4Bのプログラムは，Node-REDで作成したJSONファイルまたは，Thonnyで作成したPythonファイルです。

PICマイコンの場合は，プロジェクトフォルダ（○○ .X）の中に，C言語によるソースファイルや，コンパイル済みのオブジェクトファイル，ライブラリなどが納められています。MPLAB XIDEで開くことができます。

なお，ソースリスト中にWi-FiのSSIDやパスワード，クラウドサービスのIDなどが入っているものは，そのままでは動作しません。読者の方の環境に書き換える必要があります。

これらのファイルについて，一般的な環境においては特に問題のないことを確認しておりますが，万一障害が発生し，その結果いかなる損害が生じたとしても，小社および著者はなんら責任を負うものではありません。また生じた損害に対する一切の保証をいたしかねます。必ずご自身の判断と責任においてご利用ください。

以上のことをご確認，ご了承の上，データをご利用願います。

ダウンロード
IoT_Cookbook.zip

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