ARM Cortex-Mマイコン・ワークショップ2013

テクニカル・セッション


  センシング・トラック
制御トラック
インターフェース
/通信トラック

10:30

11:30

A-1

センサ・メーカが語る
「今どきのセンシング・
デバイス」

B-1

60分であなたもARM
Cortex-Mマイコンの
エキスパート!

C-1

マイコン利用の初歩の
初歩,組み込みマイコン
I/O『超』入門
12:10

13:10

A-2

組み込み技術者のコモン・
センス,「センサとの
正しい付き合い方」

B-2

ブラシレス・モータの
駆動と回生の原理,
その実現手段

C-2

M2Mシステム開発に
おけるクラウド接続と
消費電力削減の実際
13:40

14:40

A-3

応用事例から見える
「マイコン+センサ」
活用の勘所

B-3

ソーシャルなクラウド環境
を利用してマイコン・
プロトタイピングを迅速に!

C-3

センサ・ネットワークに
利用されている
通信方式の基礎
15:10

16:10

A-4

ARM Cortex-Mマイコン
によるマルチタッチ・
センシングの実際

B-4

ソフトウェア制御による
ブラシレスDCモータ
駆動の勘所

C-4

ARM Cortex-Mマイコン
で実現するセキュア
通信
16:40

17:40

A-5

エナジー・ハーベスティング
に求められる高効率
電源とマイコン・システム

B-5

超入門! ARMマイコン
ではじめるロボット
製作

C-5

ARMマイコン・
ソフトウェア移植
テクニック




A-1   10:30−11:30  [60分]

センサ・メーカが語る「今どきのセンシング・デバイス」
――センサを舞台裏から見ると,使いこなし方法も見えてくる!?

講師:落合 千貴
      (株)村田製作所 センサ事業部 第1センサ 企画課 係長

 センサを取り巻く環境はここ数年で目まぐるしく変わり,市場は拡大している.その原動力となっているのは新しい技術と市場からの強い要求だが,中でもスマートフォンの普及がアプリケーションの急拡大の大きな要因となっている.
 ここでは,センサ・メーカにとっては思いもよらない使い方をされることで認知され,シナジー効果が発生した例など,センサの舞台裏情報も含めて,センサにまつわるトピックとトレンド,そして使いこなしに関するTipsを紹介する.

●講演内容
1.センサを取り巻く環境の変化
 1.1 いまさら人には聞けない「センサの定義」
 1.2 高性能センサと低価格センサの2極化へ
 1.3 ケータイとネットワークが変えたセンサの価値
2.古くて新しい赤外線センサ
 2.1 意外と勘違いされている「焦電型赤外線センサ」の動作原理
 2.2 市場で異なる赤外線センサへの要求特性
 2.3 原理を知ればこその使いこなし
3.ベールに包まれた磁気センサ
 3.1 「お札」の真贋検知に大活躍する磁気センサ
 3.2 磁気センサの種類とその特徴
 3.3 まだまだ欲しい「お札」の情報
4.センサの救世主「MEMS」
 4.1 マイクロマシニングからMEMSへ
 4.2 マテリアルよりメカニカルへ! MEMSに期待する理由
 4.3 MEMSが拓く新しい用途

※ 講師の都合などにより,講演内容や説明の順番については,変更になる場合があります.

●対象聴講者
・センサまたはセンシングに興味を持つ技術者
・実際にセンサを使用しているソフトウェア・エンジニア
・センサの使いこなしに悩みを持つソフトウェア・エンジニア

●講演の目標
・センサの動向と(特定のセンサの)動作原理を理解できる
・センサ・デバイスで利用されている要素技術の概要を理解できる

●参考文献,参考URL
センサのページ(村田製作所のWebサイト)

●講師プロフィール
落合 千貴.1986年,村田製作所に入社.センサや周辺回路,センサ・アプリケーション,ASICなどの開発・設計,およびフィールド・アプリケーション・エンジニアの業務に従事.現在は,フィールド・アプリケーション・エンジニアへの技術サポートを担当.


MEMS素子の3次元構造








A-2   12:10−13:10  [60分]

組み込み技術者のコモン・センス,「センサとの正しい付き合い方」
――技術の境界領域を踏み越えて,高付加価値の組み込み技術者を目指そう!

講師:舘 伸幸
      組込みソフトウェア技術者

 組み込みソフトウェアは,物理現象を扱う装置で動作するソフトウェアとも言える.温度,明るさ,運動といった物理現象をセンサによって捉え,アクチュエータを駆動して運動や温度などの物理現象を制御する.これらは,装置のふるまいや電子回路に大きく依存する部分である.一般にソフトウェア技術者は仕様書によってのみ情報を捉えがちだが,仕様書の記述内容について,網羅度も正しさも100%であることは保証されない.仕様の不備について設計前に気付くことができれば,システム全体や回路の設計者にそれを伝えたり,またソフトウェアそのものの設計で対処することで,重大なトラブルを未然に回避できる.
 ここでは,センサを使う場合を例に,組み込みソフトウェア技術者として身につけておくべき物理現象やハードウェアの知識について,具体的なトラブル事例とともに解説する.

●講演内容
1.組み込みソフトウェアとはどのようなソフトウェアか
 1.1 身の回りの装置のふるまい
 1.2 センサとアクチュエータ
 1.3 物理現象とセンサ
2.ほんとうにあった恐い話
 2.1 不具合事例1
 2.2 不具合事例2
3.トラブルを未然に防ぐには
 3.1 簡単な仕様書を使ってミニ演習
 3.2 物理現象の視点で考えてみよう
 3.3 電気回路の視点で考えてみよう
4.一歩進んだ技術者/組織を目指そう
 4.1 組み込みソフトウェアにかかわる境界領域
 4.2 防げる技術者,対処できる技術者
 4.3 個人としてどう勉強するか
 4.4 より強い組織とするために

※ 講師の都合などにより,講演内容や説明の順番については,変更になる場合があります.

●対象聴講者
・組み込みソフトウェア技術者.特に,設計や実装の作業者から一歩スキルアップしたい若手技術者
・テスト設計技術者

●講演の目標
・ハードウェア技術者とコミュニケーションできることの大切さが分かる
・システム視点で設計できる,高付加価値の技術者を目指すきっかけが得られる

●講師プロフィール
舘 伸幸.1983年より半導体メーカ系設計会社に勤務.開発支援装置設計を経て,組み込みソフトウェア設計を担当.2012年からは大学院研究センターにて実践的情報教育ネットワーク事業に従事.SESSAME会員.IPA高品質技術部会所属.









A-3   13:40−14:40  [60分]

応用事例から見える「マイコン+センサ」活用の勘所
――ARM Cortex-Mマイコンを利用した『トランジスタ技術』誌 製作記事のあれこれ

講師:操田 浩之
      田中電工(株) 電子システム部 品質保証室 室長

 講師は,CQ出版社の『トランジスタ技術』誌などでARM Cortex-M3マイコンを使った製作記事を多数執筆している.例えば,「ARMプロセッサを使用したロボット制御システムの製作」,「ネットワーク対応! 簡易赤外線サーモグラフィの製作」,「最新カラー・ディスプレイ徹底活用/第2章 モジュール2 動画表示に向く液晶モジュール 1B3GC01」,「特集 始めよう!チョコっとカメラ/第5章 移動量&スピード検出器の製作実験」などである.
 ここでは,これらの応用事例の概要や工夫したポイント,苦労話などを紹介する.また,現在開発中の業務用加湿器(サイクロン型加湿器)で使用している相対湿度100%を測定可能な静電容量式湿度センサについても解説する.

●講演内容
1.はじめに(自己紹介,会社紹介)
2.製作事例のあれこれ
 2.1 ARMプロセッサを使用したロボット制御システムの製作
 2.2 ネットワーク対応!簡易赤外線サーモグラフィの製作
 2.3 動画表示に向く液晶モジュール 1B3GC01
 2.4 移動量&スピード検出器の製作実験
3.サイクロン加湿器と湿度センサ

※ 講師の都合などにより,講演内容や説明の順番については,変更になる場合があります.

●対象聴講者
・電子回路設計の初心者
・CQ出版社の雑誌・書籍に記事を投稿してみたい方

●講演の目標
・初心者が自分のアイデアを形にする際のヒントが得られる

●講師プロフィール
操田 浩之.1963年,広島県生まれ.1988年,広島大学大学院工学研究科 システム工学専攻修了後,松下電器産業(現パナソニック)に入社.現在は田中電工にて営業,設計,品質保証全般を担当する.


ARM Cortex-M3マイコンを使って製作した赤外線サーモグラフィ

冷たいジュースと暖かいコーヒーで温度差を確認している様子

サーモグラフィで顔の温度を測定しているパソコン画面







A-4   15:10−16:10  [60分]

ARM Cortex-Mマイコンによるマルチタッチ・センシングの実際
――4線抵抗膜方式パネルとマイコン・ファームでマルチタッチ機能を安価に実現

講師:三坂 知成
      東芝マイクロエレクトロニクス(株) 参事

 これまで,4線抵抗膜方式のタッチ・パネルではシングル・タッチしか検出できないことが常識であり,2点以上のマルチタッチを実現したい場合は,例えば高価な静電容量方式のタッチ・パネルを採用することが多かった.これに対して東芝は,4線抵抗膜方式のタッチ・パネルで利用できる,2点同時検出が可能なマルチタッチ・コントローラを独自に開発した.
 ここでは,この技術の特徴,および2点同時検出の方法について解説する.また,この技術の同社のデバイス製品への展開についても紹介する.同社では,専用マルチタッチ・コントローラICのほか,汎用マイコンに実装可能なファームウェアなどを開発している.対応可能なマイコンは,ARM Cortex-M3マイコン(TX03シリーズ),ARM Cortex-M0マイコン(TX00シリーズ),ARM Cortex-M4Fマイコン(TX04シリーズ),東芝オリジナル8ビット・マイコン(TLCS-870/C1シリーズ)など.

●講演内容
1.タッチ・パネル市場の要求と対応ソリューション
2.タッチ・センサ技術の比較
3.東芝が開発した2点同時検出方式の特徴
4.4線抵抗膜方式タッチ・パネルを利用する2点同時検出の方法
5.4線抵抗膜方式2点マルチタッチ・コントローラの開発計画
 5.1 専用マルチタッチ・コントローラIC
 5.2 汎用MCU+マルチタッチ制御ファームウェア
 5.3 8ビット・マイコン(TLCS-870/C1シリーズ)
 5.4 ARM Cortex-Mマイコン(TX00/TX03/TX04 Series)ファームウェア・バージョン
6.評価ツールと実演
7.応用例

※ 講師の都合などにより,講演内容や説明の順番については,変更になる場合があります.

●対象聴講者
・タッチ・パネルを利用した機器を開発している技術者
・抵抗膜方式タッチ・パネルを利用しており,マルチタッチ化したいと考えている技術者
・マイコンの採用を検討している技術者

●講演の目標
・マルチタッチ・センシング技術の概要を理解できる
・安価にマルチタッチ・センシング(2点同時検出)を実現する方法が分かる

●参考文献,参考URL
・三坂 知成;「MCUを用いた抵抗膜式用マルチタッチコントローラ」,pp.40-43,月刊ディスプレイ,2011年12月号.
4線抵抗膜式マルチタッチソリューションのページ(東芝 セミコンダクター&ストレージ社のWebサイト)

●講師プロフィール
三坂 知成.1984年,東芝マイクロエレクトロニクスに入社.マイコン応用技術に従事.


マルチタッチ・センシングの実演








A-5   16:40−17:40  [60分]

エナジー・ハーベスティング(環境発電)に求められる高効率電源とマイコン・システム
――センサ・ノードをゼロパワーで動作させるマイコン・システムを開発

講師:岩田 宏之
      富士通セミコンダクター(株) マイコンソリューション事業本部 アナログ事業部
       マーケティング部 新規ビジネス担当部長

 環境発電(光,振動,熱)によるエネルギー回収(収集)効率が改善し,またマイコンを中心としたシステムの低電力化が進んだことにより,センサ・ネットワークを構築するためのワイヤレスセンサ・ノードを実現できるようになった.課題は環境エネルギーをいかにロスなく,マイコン・システムに供給できるか,そしてシステムを構成するセンサ,マイコン,ロギング用のメモリ,無線通信の低消費設計を実現できるかである.
 ここでは前者を実現する環境発電用の高効率電源の特徴について述べる.また,昨年のET(Embedded Technology)2012でETアワードを受賞した「エコパワーリモコン」を題材に,ワイヤレスセンサ・ノード用のマイコン・システムの設計手法を解説する.

●講演内容
1.環境発電について
2.高効率電源の特徴
3.環境発電で動作させるマイコン・システム
4.センサ・ノードのロギング・システム
5.センサ・ノードのパワー・バジェット設計

※ 講師の都合などにより,講演内容や説明の順番については,変更になる場合があります.

●対象聴講者
・センサ・ノードを設計したいと考えている方
・アナログや電源をあまり知らないマイコン・システム設計者

●講演の目標
・センサ・ネットワークのビジネス拡大に役立つ情報が得られる
・環境発電を利用した新システムの創出に役立つ情報が得られる

●講師プロフィール
岩田 宏之.1992年,富士通入社.光通信システム,携帯用電源の開発に従事.現在はアナログ,マイコンを中心にしたシステムやデバイスの開発を行っている.


環境発電を利用する「エコパワーリモコン」のデモンストレーション

「エコパワーリモコン」のシステムの概要

「エコパワーリモコン」のシステムの外観








B-1   10:30−11:30  [60分]

60分であなたもARM Cortex-Mマイコンのエキスパート! ARMが語るCortex-Mアーキテクチャの全ぼう
――ハード,ソフトの両面から見た低消費電力,高コード効率を引き出すアプローチ

講師:平井 幸広
      アーム(株) シニアフィールドアプリケーションエンジニア

 ARM Cortex-Mコアをベースとしたマイクロコントローラの出荷数は1四半期(3カ月)当たり7億個に達しており,世界市場に向けた機器製品の開発には欠かせないコンポーネントとなっている.ここではARM Cortex-Mコアの命令セット,例外処理や割り込み処理のメカニズム,メモリ管理,低消費電力機能にフォーカスして解説を行う.また,ハードウェアとソフトウェアの両面から,低消費電力と高コード効率を引き出すアプローチについて解説する.

●講演内容
1.ARM Cortex-Mファミリの概要
2.命令セット
3.例外,割り込み
4.メモリ管理
5.低消費電力機能
6.効率的なプログラミング

※ 講師の都合などにより,講演内容や説明の順番については,変更になる場合があります.

●対象聴講者
・ARM Cortex-Mシリーズの採用を検討・評価しているハードウェア・エンジニア
・ARM Cortex-Mシリーズを使用するソフトウェア・エンジニア

●講演の目標
'・ARM Cortex-Mシリーズのより効率的な利用方法を習得できる

●参考文献,参考URL
アームのWebサイト

●講師プロフィール
平井 幸広.電機メーカでのOS開発,ファームウェア開発,海外拠点などを経て,2004年にアームに入社.TrustZone,IEM,Jazelleソフトウェアなどを担当し,2008年よりマイコン経験を生かしてCortex-Mシリーズ全般のFAE業務に従事.


Cortex-Mコアのロードマップ


Cortex-M3とCortex-M4の概要


Cortex-M0とCortex-M0+の概要









B-2   12:10−13:10  [60分]

ブラシレス・モータの駆動と回生の原理,その実現手段
――インバータ回路とモータの間で何が行われているか?

講師:内山 英和
      (株)ミツバ SCR+プロジェクト 主任研究員 プロジェクトリーダー

 電気自動車(EV)用モータの主流はブラシレス同期モータである.このモータは電気回路(インバータ回路)なしでは成立しない.というよりも,性能の良否はその制御(ソフトウェアとハードウェア)で決まると言っても過言ではない.良い駆動システムを実現するには,良いモータと良いインバータが必須である.そして電子系の技術者がより良いインバータを開発するためには,モータの中身を理解しておくことで望ましい.
 ここでは,主に電気系の技術者(ソフトウェア技術者とハードウェア技術者)を対象に,実際にモータを駆動する,あるいは回生を行うとはどういうことなのか,そしてモータの内部で何が起きているのか,といったべーシックな部分を,実例を用いて解説する.

●講演内容
1.はじめに
2.各種モータおよびEV用モータの紹介
3.ブラシレス・モータ
 3.1 実機デモ
 3.2 構造
 3.3 駆動の動作原理
 3.4 EVに求められる特性と制御
 3.5 回生の原理と実現手段
 3.6 制御における課題
4.まとめ

※ 講師の都合などにより,講演内容や説明の順番については,変更になる場合があります.

●対象聴講者
・ブラシレス・モータのインバータ開発者
・モータの中身を詳しく知りたい方
・駆動と回生の具体的な手法を学びたい方
・電気自動車(EV)の原動機に興味のある方

●講演の目標
・モータ(電気機械)と電気回路(ハードウェアとソフトウェア)のつながりを把握できる
・駆動と回生の原理(実際に何がそこで起きているか)を理解できる
・モータの概要を理解することで,より良い電気回路の開発につなげられる

●参考文献,参考URL
EVモータについての情報(日産自動車のWebサイト)

●講師プロフィール
内山 英和.1981年,群馬大学工学部 電子工学科卒業.同年4月,三つ葉電機製作(ミツバ)入社.2輪レーサ用ACG(発電機)の開発を経て,エコラン,ソーラーカー用の駆動モータの開発に従事.現在はEV用モータの開発も進めている.趣味はレストア(車,バイク,パソコンなど),2輪EVレース.


ブラシレス・モータ駆動のデモンストレーション

昇圧回生のデモンストレーション








B-3   13:40−14:40  [60分]

ソーシャルなクラウド環境を利用してマイコン・プロトタイピングを迅速に!
――mbedで始めるプロトタイプ・エンジニアリング

講師:勝 純一
      ガジェットクリエイター

 クラウド上にあるmbed(ARM社のプロトタイピング用マイコン・モジュール)の開発環境は,ネットが接続されているパソコンさえあれば開発用ソフトウェアのインストールが不要である.さらにmbedユーザ同士の情報交換やソース・コードの共有などもクラウド上で可能であり,すでにユーザによる公開ライブラリが豊富に用意されている.mbedを使えば,開発したいと思いついたものを具現化し,実際に動かすまでの期間を大幅に短縮できる.
 ここではmbedを利用したロボット・キット「うおーるぼっと」の開発事例をもとに,mbedによるプロトタイプ・エンジニアリングの概要とメリット,デメリットを紹介する.

●講演内容
1.「うおーるぼっと」の実演
2.mbedとは
 2.1 クラウド開発環境
 2.2 mbedプロジェクトの最近の動き
 2.3 mbedの種類
 2.4 mbedのコミュニティ
 2.5 mbedのメリット,デメリット
3.「うおーるぼっと」の開発
 3.1 「うおーるぼっと」とは
 3.2 「うおーるぼっと」開発の経緯
 3.3 iPhoneでコントロールする仕組み

※ 講師の都合などにより,講演内容や説明の順番については,変更になる場合があります.

●対象聴講者
・マイコン開発の初心者
・プロトタイプ・エンジニアリングに興味のある技術者
・mbedに興味のある技術者

●講演の目標
・mbedに関する最新情報を入手できる
・クラウド開発のメリット,デメリットが分かる

●参考文献,参考URL
講演者のブログ(mbedや「うおーるぼっと」に関する情報)

●講師プロフィール
勝 純一.大学では電気電子工学を専攻したが,組み込みプログラマの道に進み,ハードウェアをいじりたくなって趣味で電子工作やロボット工作を楽しんでいる組み込みソフトウェア・エンジニアです.


「うぉーるぼっと」の外観








B-4   15:10−16:10  [60分]

ソフトウェア制御によるブラシレスDCモータ駆動の勘所
――ARMマイコンによるモータ制御回路の開発事例を解説

講師:板橋 正也
      オリエンタルモーター(株) 回路事業部 ソフトウェア開発部長

 ARMマイコンを搭載したブラシレスDCモータ(オリエンタルモーターのBSXシリーズ)の駆動回路の事例を中心に,モータを制御するハードウェアを含めたシステム,モータの制御方法,特性改善手法について解説する.また,ソフトウェア開発者の視点で,講師が考えるARM Cortex-Mシリーズの特徴と活用の勘所をTipsとして紹介する.

●講演内容
1.ブラシレスDCモータについて
2.モータ制御MCUと全体のシステム構成
3.モータ駆動用のハードウェアについて
 3.1 PWM生成
 3.2 A-D変換
 3.3 モータ巻線とR-Lの等価回路
4.PWM方式について
 4.1 矩形波駆動方式
 4.2 正弦波駆動方式
5.SM型同期機のベクトル制御
6.制御による特性改善
 6.1 2相変調による低損失化
 6.2 弱め界磁制御による高回転対応
7.ARM Cortex-MシリーズのTips
 7.1 オンチップRAMの効果
 7.2 Stellaris Ware
 7.3 pragma記述がない割り込みルーチン
 7.4 Bit band alias
 7.5 Flexible second operand

※ 講師の都合などにより,講演内容や説明の順番については,変更になる場合があります.

●対象聴講者
・組み込みソフトウェア開発者
・モータに興味がある技術者

●講演の目標
・ブラシレスDCモータについて理解できる
・制御方法による特性改善が学べる
・ARM Cortex-Mシリーズを使う際の参考になる

●講師プロフィール
板橋 正也.1988年,オリエンタルモーターに入社.サーボ・モータ,ブラシレスDCモータ,ステッピング・モータの制御回路,および組み込みソフトウェアの開発に従事.


ブラシレスDCモータのデモ・システム








B-5   16:40−17:40  [60分]

超入門! ARMマイコンではじめるロボット製作
――組み込み用コンピュータを用いたロボットの開発方法

講師:林原 靖男
      千葉工業大学工学部 未来ロボティクス学科 教授

 家庭内などで活躍するロボットは次世代の産業として期待され,さまざまな研究開発が盛んに行われている.また,中学校技術科における制御の必修化やロボット・コンテストなどをきっかけに,ロボットに興味を持つ人の裾野が広がっている.ただし,ロボットを作るための情報は十分にあるわけでなく,いまだにどこから始めたらよいのか分からない,というケースが少なくない.
 ここでは,ロボットを作りたいのだがどこから手をつけたら良いのか分からないという方を主な対象として,組み込みコンピュータを用いたロボットの開発方法について紹介する.また,最新のロボット研究・開発の動向や,組み込みシステムとロボットの関係についても紹介する.

●講演内容
1.ロボットの動向
2.ロボットと組み込みシステム
3.自律型ロボットの開発手法
4.CQ出版社 書籍『超入門! ARMマイコンではじめるロボット製作』付属マイコンの解説
5.同マイコンの応用

※ 講師の都合などにより,講演内容や説明の順番については,変更になる場合があります.

●対象聴講者
・ロボットを開発したいが作り方がよくわからない方
・組み込みシステムがどのようにロボットに応用されるかに興味がある方

●講演の目標
・組み込みシステムを用いたロボット開発について知識を得ることができる
・『超入門! ARMマイコンではじめるロボット製作』に付属するマイコンについて,より深い知識を得ることができる
・先端的なロボットの動向について知識を得ることができる

●参考文献,参考URL
・林原 靖男 兵頭 和人,ほか;『超入門! ARMマイコンではじめるロボット製作』,CQ出版社,2012年4月.

●講師プロフィール
林原 靖男.1996年,筑波大学大学院工学研究科 構造工学専攻 博士課程修了.同年,桐蔭横浜大学工学部 助手.現在,千葉工業大学工学部 未来ロボティクス学科 教授.ロボットの設計と自律化の研究に従事.日本機械学会 ロボティクス・メカトロニクス部門 ROBOMEC表彰.RoboCup 2012 ヒューマノイドリーグ1位,NPO国際ロボフェスタ協会理事.


書籍『超入門! ARMマイコンではじめるロボット製作』で作成した自走ロボット

RoboCupの様子








C-1   10:30−11:30  [60分]

マイコン利用の初歩の初歩,組み込みマイコンI/O『超』入門
――プログラミングの基本,I/Oのプログラム記述から割り込みを使ったI/O制御まで

講師:山際 伸一
      筑波大学 システム情報系 准教授

 身の回りの機器で使われていないものを探すのが大変なくらい,最近では多くのマイコンが当たり前のように電子機器に組み込まれている.こうしたマイコン普及の背景にあるのが,マイコンの中に組み込まれている周辺機能の多様化である.周辺機能は,例えばボタンやLEDといった簡単なものから,ネットワークや表示機器といった複雑なものまで,バリエーションに富む.マイコンそのものは単なる計算機にすぎないが,マイコンが周辺機器を正確に制御することで,求められる機能を実現している.
 ここではマイコンのI/O機能を使って,種々の制御技法について解説する.また,実機によるデモを交えながら,I/O機能の理解に必要な基本的事項を説明する.

●講演内容
1.マイコン・プログラミングの基本
 1.1 マイコンとはどのようなものか
 1.2 マイコンの特徴
2.マイコン・プログラムを支えるツール
 2.1 プログラムはどのように書くのか?
 2.2 C言語向けプログラミング・ツール
3.マイコンにおけるI/Oの基本的プログラム記述
 3.1 I/Oのためのプログラムの記述
 3.2 C言語によるプログラム記述
4.ユーザ・インターフェースを提供するI/O制御
 4.1 LEDを点灯するには
 4.2 スイッチから指令を受け取る
5.割り込みを使ったI/O制御
 5.1 割り込みとは何か
 5.2 割り込みを使ったI/O
6.I/O制御の実際
 6.1 実機のプログラム記述例

※ 講師の都合などにより,講演内容や説明の順番については,変更になる場合があります.

●対象聴講者
・これからマイコンを使ってプログラムを始める方
・マイコン周辺機能の制御方法を勉強しようと思っている方

●講演の目標
・マイコンとは何か,どのように動くものなのかを理解できる
・マイコンが周辺機器を制御する仕組みを理解できる
・ユーザ・インターフェースを提供するI/Oの制御の仕組みを理解できる

●講師プロフィール
山際 伸一.並列分散処理分野,組み込みシステム分野を専門とする.CQ出版社では,「FPGAボードで学ぶ論理回路」をはじめとする多くの著作物がある.現在,CQエレクトロニクス・セミナ「実習・組込みC言語『超』入門」の講師を務める.


Freescale社の「KwikStik」でI/O制御を実演予定








C-2   12:10−13:10  [60分]

M2M(Machine-to-Machine)システム開発におけるクラウド接続と消費電力削減の実際
――低消費電力センサ・ネットワーク・システム構築の基礎解説

講師:浦邉 康雄
      イー・フォース(株) 営業部 営業技術サブマネージャー

 ここでは,M2M(Machine-to-Machine)と呼ばれるセンサ・ネットワーク・システムの概要を初心者向けに解説する.機器間のネットワークは有線か無線かを問わず,多種多様な方式が混在しているのが現状である.まず事例として,センサからの情報をWi-Fiや3G回線を通してクラウド上で運用および活用するシステムを紹介する.続いて,組み込み機器の観点,およびクラウド・コンピューティングの観点からM2Mシステムの理解に必要なネットワーク技術について解説する.M2Mシステムでは,ネットワーク技術のほかに,低消費電力運用や高品質,小型化,ローコスト化が同時に求められる.このような要求に応えるための手法についても説明する.

●講演内容
1.M2Mにおけるネットワーク・システムの応用事例
 1.1 ReZolt社のEmFiモジュールを使用した応用事例
 1.2 モジュールの解説
 1.3 無線LANシステムの構築
 1.4 クラウドとの連携方法
 1.5 セキュリティの考え方
2.低消費電力化に向けた設計アプローチ
 2.1 RTCによる間欠動作
 2.2 LowPowerのペリフェラルを有効活用
 2.3 アプリ開発の負荷を軽減するためのOS実装
3.実開発におけるコスト意識
 3.1 Freeのものの限界
 3.2 品質要求に応えるために
 3.3 コスト・バランスを考える
4.まとめ

※ 講師の都合などにより,講演内容や説明の順番については,変更になる場合があります.

●対象聴講者
・これからM2M機器の開発を始める設計者
・技術面におけるトータルな視点が必要となる設計管理者

●講演の目標
・M2Mでは個々の技術が個別に存在するのではなく,さまざまな構成要素が協調してシステム運用されることを理解できる
・組み込みシステムからクラウドまで,M2Mの全体像を把握できる

●参考文献,参考URL
センサのページ(村田製作所のWebサイト)

●講師プロフィール
浦邉 康雄.半導体商社の技術開発部門を経て,Ethernet LSIのマーケティングおよびFAE,QAとして従事.その後,FPGAベンダのFAEを経て,現職の営業技術として勤務.著書(共著)として,『Ethernetのしくみとハードウェア設計技法』(CQ出版社,2006年)がある.


センサ・アプリケーション・ボード

クラウド・サーバの運用画面








C-3   13:40−14:40  [60分]

センサ・ネットワークに利用されている通信方式の基礎
――スマート・グリッドや各種エネルギー管理システム(xEMS)に向けたセンサ・ネットワークのあり方

講師:松本 信幸
      NTTデータ先端技術(株) ソリューション事業部 グリーンコンサルティング・
        ビジネスユニット HVDCグループ

 スマート・グリッドや各種エネルギー管理システム(例えばHEMS:Home Energy Management Systemなど)の登場により,それまで単独で動作していた機器をネットワーク端末として運用したい,という要求が出てきている.しかし運用を行う環境を考慮すると,これらの機器にネットワーク・インターフェースを組み込めばそのまま使用できる,というものではない.ネットワーク・インフラをどのように構築するか,という問題もある.特に,センサ・ネットワークともなると必要とする端末の台数はこれまでより大幅に増加する.
 ここでは,M2M(Machine-to-Machine)のセンサ・ネットワーク・システムを構築する際に必要となる通信方式の基礎知識,およびこれまでの無線ネットワークとは異なる点について解説する.

●講演内容
1.センサ向けのネットワークの概要
2.センサ・ネットワークで用いることが想定されている通信方式
3.センサ・ネットワークの情報の振る舞い
4.情報の到達範囲についての考え方

※ 講師の都合などにより,講演内容や説明の順番については,変更になる場合があります.

●対象聴講者
・センサ・ネットワークに接続する端末の開発に取り組む設計者
・センサ・ネットワークやM2Mの技術動向に興味のある技術者

●講演の目標
・センサ向けのネットワーク機器に使われる通信方式の概要,およびその使い分けのコツが分かる









C-4   15:10−16:10  [60分]

ARM Cortex-Mマイコンで実現するセキュア通信
――SSL通信の基礎からECHONET Lite通信プロトコルへの応用まで

講師:菅野 靖洋
      ビー・ユー・ジー森精機(株) カスタムエンジニアリング本部 チームリーダー

講師:阿部 守
      データテクノロジー(株) 取締役 開発部長

 ARM Cortex-Mシリーズが登場し,コスト制約が厳しいシステムの末端に位置するセンサ系や端末系の装置にも32ビット・マイコンが採用されるようになってきた.また,同時にこれらの装置が扱う情報のセキュリティ性も重要視されるようになってきた.
 ここではセキュア通信の中で,組み込みシステムへの実装が多いSSL(Secure Socket Layer)の基本的な仕組み,およびARM Cortex-Mマイコン上への組み込み方法やハードウェア・アクセラレータの使用の有無による性能の違いなどについて解説する.また,日本国内でのHEMS(Home Energy Management System)標準プロトコルに認定されたECHONET Lite通信プロトコルを例に,セキュア化する方法について説明する.

●講演内容
1.セキュア通信の概要
 1.1 組み込みで使われるセキュア通信
2.SSLについて
 2.1 SSL通信のしくみ
 2.2 鍵交換、証明書のしくみ
 2.3 認証方式について
 2.4 DTLSとは
3.ARM Cortex-Mマイコンでセキュア通信を実現する
 3.1 GCA-5000(STM32F217)の概要
 3.2 OS,ミドルウェア導入からビルドまで
 3.3 マイコン内蔵の暗号アクセラレータを使った実装方法
 3.4 暗号アクセラレータ使用・未使用の性能比較
4.HEMS/BEMSネットワークのセキュア通信
 4.1 ECHONET Liteとは
 4.2 HEMS/BEMSネットワークのセキュリティ
 4.3 ECHONET Lite通信のセキュア化(DTLS)

※ 講師の都合などにより,講演内容や説明の順番については,変更になる場合があります.

●対象聴講者
・TCP/IPを使ったアプリケーションを開発している技術者
・セキュア通信の採用を検討している技術者
・センサ機器,HEMS/BEMS機器の開発を検討している技術者

●講演の目標
・セキュア通信やSSLの概要を理解できる
・ARM Cortex-MマイコンでTCP/IP,SSLを使ったアプリケーションの開発方法を理解できる
・ECHONET Liteの概要とDTLSとの関連を理解できる

●講師プロフィール
菅野 靖洋.インターネット黎明(れいめい)期より通信機器のファームウェア開発に従事.2001年から組み込みミドルウェア「Centeシリーズ」のネットワーク・スタック開発を担当,TCP/IPはもとよりネットワーク・アプリケーション全般に精通.

阿部 守.電機メーカでの通信装置のソフトウェア開発,ネットワーク機器開発を経て,2006年にデータテクノロジーに入社.現在は組み込みミドルウェア「Centeシリーズ」の企画開発,FAE業務全般を担当.


システム動作の実演で使用するボード








C-5   16:40−17:40  [60分]

ARMマイコン・ソフトウェア移植テクニック
――実際にやってみて分かった「ARM Cortex-Mマイコン」と移植のポイント

講師:殿下 信二
      横河ディジタルコンピュータ(株) ARMトレーニングセンタ長

 携帯電話やスマートフォン用のSoC(System on a Chip)に広く採用されているARMアーキテクチャ.ARMの存在感は,ディジタル家電や白物家電,産業用機器,医療機器などに向けた汎用マイコンの市場でも徐々に高まっており,各半導体ベンダからARM Cortex-Mコアを搭載したマイコンが続々と出荷されている.しかし,実際にARMマイコンを製品開発で使用するまでには,いくつものハードルがある.
 ここでは,講師らが実際にARMマイコンを使用した際の事例を紹介する.ARM Cortex-Mマイコンの特徴,および既存のマイコンからARMマイコンへソフトウェアを移行する際の注意点,ARMマイコンを使用したソフトウェア開発のポイントを解説する.

●講演内容
1.はじめに ―― マイコンの移行で苦労する点は?
2.ARM Cortex-Mマイコンの特徴
3.既存マイコンとの違い
4.既存マイコンからARM Cortex-Mマイコンへのソフトウェア移植の実際
5.Cortex-Mマイコン使用時の注意点
6.Cortex-Mマイコンを使用したソフトウェア開発のポイント
7.Cortex-Mマイコンでさらなる開発最適化

※ 講師の都合などにより,講演内容や説明の順番については,変更になる場合があります.

●対象聴講者
・ARMマイコンの採用を検討している技術者
・これからARMマイコンを使用する技術者
・ARMマイコンをどのように自社の製品開発に役立てればいいかを知りたい技術者

●講演の目標
・既存マイコンからARMマイコンへソフトウェアを移植するときのハードルが下がる
・ARMマイコンを使用した場合のソフトウェア開発のポイントを理解できる

●講師プロフィール
殿下 信二.産業用機器の開発に10年以上たずさわり,マイコンを使用した組み込みシステムを極める.2001年に横河ディジタルコンピュータ入社後は,インサーキット・エミュレータなどのデバッグ支援ツールの開発に従事.2010年よりARM認定トレーニングセンタ長としてARMを使用するエンジニアのスキルアップ,サポートに注力.










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