技術情報

ここではタブレイン製品についての技術的な情報や、IoTモジュールについて取り上げられたサイトやビデオの情報を製品ごとに取りまとめて提供しています。また、お問い合わせの多い質問にもお答えしています。

3GIM

■ 3GIM V2.1の概要、外観、提供する機能などの詳細情報

3GIMは、利用者のスキルを下げるために、UART「$」コマンド群やライブラリ関数群を用意しています。これらを利用することで、中学生クラスでもプログラミングが分かれば、メール送信やツイッター連携、それにクラウド連携などが簡単に実現できます。


本3G通信モジュールのこれらのファームウェアの機能として以下のものが利用できます。

1)時間取得、IMEI取得、電波受信強度(RSSI)の取得、UART通信速度設定など

2)位置情報(GPS/GGLONASS)の取得(機能強化部分)

3)HTT/PGET・HTTP/POST機能(SSLも利用可)、TCP/IP機能

4)SMS(ショートメッセージ)機能(SIMカードがSMS対応の場合のみ利用可)

5)SIMカードのプロファイル設定機能

6)機内(プレーン)モード設定機能

7)HL8548-GのATコマンドスルーパスモード切換え機能

8)マイコン(LPC812)搭載した組込み制御機能(バッテリ必要)

9)GPSパルス信号取得機能
新たに世界最小クラスの3G通信モジュール 3GIM V2.0( Neo)の販売を開始しました。これまでの3GIM V1.0に比べ、広域通信ネットワークとして利用しやすい機能をさまざま強化しました。


また、3GIMの特長としては、

  • コンパクト(小型)であること
  • 省エネ対応であること
  • UART通信などで簡単なインタフェースを設けていること
  • 中学生クラスでもわかるライブラリ群を用意したこと
  • 豊富なプログラミング事例を含む分かり易いマニュアルを用意したこと
  • さまざまなIoT試作・開発での重要な知識・情報を公開していること

などがあげられます。


分かり易いマニュアルには、多くのセンサ類などの電子部品を使って、IoTシステムをどう実現するかの簡潔なサンプルプログラムも豊富に掲載しています。
今後IoTシステムのプロトタイピング開発を検討したり、IoTデバイスの製品化を検討する上では、コンパクトかつ省電力のIoTゲートウェイとして利用することもできます。エアプレーン(機内)モードに設定した場合には、約数 mA程度の消費電流に抑えることができます。
これまでの3Gシールドおよび3GIMの公開情報や関連情報の多くが活用できますので、試作・プロトタイピング開発用の3G通信モジュールとして簡単に利用できます。また、GPS機能の強化や、SIMカードのプロファイル設定機能追加、HL8548-GのATコマンドスルーパスモード機能追加などを行っています。


■ 3GIM V2.1の概要、外観、提供する機能などの詳細情報

3GIMの開発事例および実運用事例は多く出てきました。多くの農業用モニタリングシステムや防災監視システム、小学生見守りシステム、太陽光発電量モニタリングシステム、バス運行管理システム、バッテリ監視システム、鉄道装置監視システム、レントゲン車バッテリ監視システムなどに利用されてきています。今後もますます増えていくものと思っています。
(開発事例は、マニュアルの中にも紹介しています)


■ 補足

本製品および付属・利用するアンテナ類は、すでに日本国内で技適およびNTTドコモのIOT(Inter-Operability Testing:相互接続性試験)を取得していますので、誰でも自由に利用することができます。

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3GIM SHIELD

■ 概要説明

本製品「3GIMシールド V2.0 for Arduino」は、Arduino UnoMega、Genuino 101などの上で、3GIMを搭載することで、3Gシールドと同等に使えるようにした拡張ボードです。これまで販売してきました「3GIMシールドV1.0」の新規バージョンです。別売の3GIM
(V1.0/V1.1/V1.2/V2.0/V2.1のいずれも可能)と一緒にご利用頂くことで、3G通信モジュールとしてのご利用が簡単になります。
3GIMシールドの特徴は、3GIMに対して3.6 Vの電源供給を行い、電源のON/OFFが切り替えられ、さらにArduino UnoやMega、Genuino 101などとのUART通信(切換えが簡単)が行えるようになっています。
3GIMをより簡単にIoTデバイスの試作・プロトタイプ開発に利用する際、Arduino上で利用できるようにしたものが3GIMシールドで、さらにこれまでの3Gシールドのライブラリやサンプルスケッチなどの資産などもほぼそのまま流用できるようになっています。すでに公開しています3GIMのマニュアルに記載しています、多くのArduinoのサンプルスケッチもそのままご利用できるようになっています。このことで、短時間でアナログ・デジタルによるセンサ値をフリーのクラウド(M2X)へアップしたり、ツイッター連携したりするIoTデバイスの実現ができます。
※本製品は、Arduino Uno R3、Mega、Genuino 101上でUSBのみの電源だけで、3G通信ができることを確認しています。ただUSB電源電流が不足する場合には、別途外部電源AC電源アダプタなどをご利用頂く必要もあります(もしくは9 V乾電池など)。その他、3GIMを搭載する場合には、L型ピンをご利用ください。

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3GIM HAT

■ 3GIM HAT 関連技術サポートサイト

3GIM HAT V1.0の利用についてはwikiページを参照ください。こちらでは、機能概要、機能詳細、使い方、さらにプログラムなどを含む作例紹介などを掲載しています。

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IoTAB SHIELD

■ 機能・特長

本製品の特徴は、付属する活用マニュアルやサンプル・スケッチを活用することで、誰もが、簡単に、短時間でセンサやLEDなどの電子部品の入出力関連を学ぶことができることです。本製品には、入力部品として、温度センサ、光センサ、音センサ(マイク)、超音波距離センサ、タクトスイッチ、可変抵抗器を持ち、出力部品として、6個のLED、LCD(液晶ディスプレィ)、圧電スピーカを持ち、その他赤外線受信リモコンと赤外線LED(リモコン用)の合計11個もの電子部品を持ち合わせています。
この製品は、Arduino Uno R3やGenuino101上などで利用することができ、さらに3GIMを搭載することで、IoTシステム開発の教材ツール(別売品「IoT教材キット」)としてもご利用頂くことができます。活用テキストには、230頁を超える仕様書と、11種類の電子部品を使った総合的なテストから、各機能を動かすサンプル・スケッチ、その他テレビの学習リモコンや、光センサを使った自動調光付LEDの自動制御、手拍子カウントほか、多くの事例を含んでいます。さらに3GIMを活用した基本的なIoTシステム構築のためのメール送信やツイッタ連携、クラウド連携なども掲載しています。これによってわずか数時間で無償のクラウドに温度センサ値や光センサ値のデータをアップすることもできるようになっています(別途3GIMが必要)。
これまで販売してきましたTABシールドよりも廉価版とし、左手で持って操作しやすく、さらに部品群の配置も整理しました。すでに学校教育用や試作用として利用ケースが増えています。

IoTAB SHIELD
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TABRAINO

■ Tabrainoで出来ること

本製品Tabrainoは、Arduino互換機で、以下の特長があります。

1)Arduino 互換機として、Ardino UNO R3の上位互換としてプログラム開発が可能

2)3GIMを搭載し、広域エリアネットワークと、ローカルエリアネットワークとの組合せが可能
<点ではなく面でのワイヤレスセンサネットワーク構築が可能>

3)3Gによるグローバル通信(3GIM)とローカル通信(TWE-Lite)の両方のワイヤレス技術習得が可能
<省エネ・エコ関係のシステムの開発技術が習得可能>

4)M2M/IoT試作キット」(Tabrainoの組合せキット製品)によってM2M/IoTシステムの親機試作が可能

5)Arduinoの豊富な拡張ボード(シールド)が利用可能(※利用しているピン配置によって使えないものもり)


■ Tabrainoの応用分野

Tabrainoは、3G通信モジュールのみならずローカルエリア通信のTWE-LiteもしくはBLEなどを搭載しています。このことで、親子(通信トポロジーは、スター型やツリー型)関係でのセンサネットワークの実現が容易となります。現在、すでに開発運用しているものが、

1)農業用モニタリングシステム(複数個所)

2)見守りシステム(複数個所)

3)災監視システム(複数個所)

など豊富にあります。このほか、観測モニタリングや遠隔制御といったものも開発中で、さまざまな遠隔制御や遠隔監視、遠隔モニタリングでご利用頂けるものと思っています。
<タブレインでは、この他クラウド開発やスマホ・タブレット側のソフト開発も請け負っています>


■ Tabrainoのマニュアルについて(非公開)

本製品Tabrainoは、M2M/IoTシステムの試作・プロトタイプ開発用としてまとめているマニュアルがあります。(購入時点でダウンロードできます。)
以下の内容でまとめています。

  • Tabrainoの特長・利用目的・機能概要など
  • Tabrainoの基板(ボード)の説明
  • TabrainoのI/Oポート説明
  • Tabraino IDEの初期設定
  • Tabraino上でのアナログ・デジタルセンサ利用方法
  • Tabraino上でのシリアル通信(UART、I2C、SPI)の利用方法
  • SDメモリー利用方法
  • TWE-Lite(親機)利用方法
  • 3GIM利用方法
  • JPEG-I2Cカメラ利用方法
  • WDT利用方法
  • WiFiシールド利用方法
  • TABシールド利用方法
  • 開発事例紹介
  • 添付資料: ピンアサイン一覧表 ・トラブルシューティング ・自律型(ソーラ)電源での利用など

■ 付属製品と販売価格について

本製品Tabrainoの販売価格は、以下の通りとなります。
Tabraino V1.1 一式(マニュアル・付属品付き): ¥32,400円
(付属品として USBケーブル・USBシリアル変換アダプタ・3GIM付設ネジ類があります)


ご利用においては、この他最低でも3GIM V2.1や3G・GPSアンテナ(オプション)などが必要となります。
その他のオプションとして以下の製品群があります。

  • 付属品キット1:AC電源アダプタ(9V1.3A)
  • 付属品キット2:TWE-Liteトアンテナ・TWE-Liteワイライタ・ピンコネクタ・ジャンパケーブル
  • 付属品キット3:WDT(watch doctor timer)・SDメモリ4Mバイト
  • 拡張品キット1:<3GIM V1.1(3G IoT Module)>
  • 拡張品キット2:<TABシールドV1.1>

本製品群のご利用については、高度ポリテクセンターでの講習の受講を推奨しています。


■ ご購入および連絡先は、info@tabrain.jpまで

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IoT教材キット

■ 詳細説明

IoT教材キットは、オープンソースハードウェアArduino互換機のGenuino101上で稼働する3G通信モジュール(3GIM V2.1)とセンサキットIoT教材(IoTABシールドV3.0)を組み併せた製品で、分かり易いマニュアルと豊富なサンプルを用意したことで、プログラミングさえわかれば短時間で簡単に遠隔監視・モニタリングと遠隔制御が学べる教材となります。またそのまま実用としてもご利用頂けます。IoTデバイスの試作・プロトタイピング開発の環境を提供し、センサ値のメール送信やツイッター連携、それにフリーのクラウド(M2X)などにアップすることでグラフ表示なども短時間で実現できるようになります。本製品に付属するIoTABシールドには、温度・光・音・距離センサなどがあり、さらにユーザで追加組み合わせも簡単にできるようになっています。その他Genuino101の機能のBLEや6軸加速度センサやジャイロセンサなども利用すれば、さらにIoTデバイスの広がりを作り上げることもできるようになります。本製品群は、すでに販売してきましたM2M/IoT教材キットV2.0からの改訂版となっています。


■ 応用事例

IoT教材キットは、オープンソースハードウェアArduino互換機のGenuino101上で稼働する3G通信モジュール(3GIM V2.1)とセンサキットIoT教材(IoTABシールドV3.0)を組み併せた製品で、分かり易いマニュアルと豊富なサンプルを用意したことで、プログラミングさえわかれば短時間で簡単に遠隔監視・モニタリングと遠隔制御が学べる教材となります。またそのまま実用としてもご利用頂けます。3GIM は、農業用モニタリングシステムや防災監視システム、太陽光発電量モニタリングシステム、子供見守りシステム、気象データ観測システム、水位監視システム、バッテリ容量監視システムなど、実運用としてもすでに多くの現場で3年以上に渡って利用して頂いています。

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FAQ

■ 製品関連

Q.3Gシールドとはなんですか?

A.Arduino上で3G通信回線が簡単に利用できるようにした拡張ボードで、Arduino上では、この拡張ボードのことをシールドと呼んでいます。この3Gシールドによって、センサ群によるデータ収集や、遠隔操作や、遠隔監視などが可能となります。またビックデータを意識した利用方法も考えられ、農業・漁業などの観測データを将来的に蓄積し、有効活用することにも利用できるようになります。その応用は、M2M(エムツーエム)ビジネスのコア技術としても期待されています。


Q.Arduinoとはどんなものですか?

A.Arduino(アルデューノ)は、2005年イタリアの大学教授によって誕生したオープンソースによる8ビットマイコンボードと、フリーのソフトウェア統合開発環境によるもので、電子・電気以外の学生や、マニア、それにプロの技術者も利用するようになってきました。とくに試作やプロトタイピングをつくる上で、短期間で、低コストで簡単に開発できることが魅力となっています。


Q.3Gシールドで何ができますか?

A.3Gシールドは、これまで素人ではできなかった3G通信網を使ったデータ通信(送受信)が詳細に制御可能となります。新たなアイデアによって、さまざまな可能性を引き出すことができます。インターネットとの接続が可能となり、ツイッタ―連携やクラウドサービスとの連携なども可能となります。


Q.3Gシールドの営業資料はありますか?

A.はい、現在Facebookに掲載していまして、「3Gシールド」アライアンスについてと、シールドの購入などについて掲載しています。


Q.3Gシールドの技術資料はありますか?

A.はい、こちらも現在Facebookに掲載していまして、3Gシールドに利用しているIEMモジュールの概説やArduino上で利用する関数群などを説明し、3Gシールドの活用事例を掲載しています。


Q.LEGO マインドストームでの学習としてなにができますか?

A.すでにLEGO マインドストームは多くの国で、ロボットの教育教材として利用されてきました。創造性豊かな教育の場を提供することで、楽しく知恵をだしながら、学ぶことができるメリットが、このマインドストームにはありました。しかし、これまで日本国内での教材が少ないことから、制御・組み込み系プログラミング言語として一番普及しているC言語に近いNXCによる開発言語をベースに、マインドストームのプログラミングとその操作ができる情報を多く提供することで、単にセンサとモータだけでなく、スピーカによるサウンド発生や、LCDによる画面表示操作、それにBluetoothを使った複数のロボット間通信が可能となり、多くの知的なロボットへの挑戦ができるようになりました。


■ 製品関連

Q.Arduinoに関して

.Arduino製品は、これまで30種類近いバージョンアップや製品群が提供されています。また回路図がオープン化されていることで、多くのクローン(模造)品も出ています。さらに拡張ボードのシールド類も豊富に揃っていて、その組み合わせは膨大になります。その他、低価格のセンサやLED、モータなどの電子・電気部品とも組み合わせ、創造豊かなシステムが構築できるようになっています。


Q.ジャイロセンサに関して

A.ジャイロセンサは、事前調整や精度によって、高価なものから安価なものまで種々たくさん存在しています。ここで紹介しているマイクロインフィニティのジャイロセンサXG1300L(レゴ用)は、簡単にマインドストームに接続でき、直線や直角に曲がったり、また円弧・円などを描いたりすることも精度高く制御することができます。

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