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マイコンとは?

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本日は、センサのデータを処理する「マイクロコントローラ」とその言語について説明します。

資料はこちら → IoTその3

p.1 「マイコン」は何を示すでしょうか? 我々の世代は、パーソナルコンピュータが登場し始めた時代なので、マイコンと言えば、「my computer」だと思います。「micro computer」という方も居られると思います。この本ではマイコンは「micro controller」として扱っています。どの意味でも合っています。構成要素を表にしてあります。ディスプレーやキーボードがないパソコンの小さいものだと思ってください。

p.2 シングルボードコンピュータは、SoC入出力部で構成されています。以前からCPUは知っていましたが、最近グラフィック絡みでGUPという単語がよく登場してきますね。HDMIはパソコンから音と映像を出力する際によく用います。 USBはご承知だと思いますが、「Universal Serial Bus」の略であることは、今回初めて知りました。 シングルボードコンピュータの製品として有名なものに「Raspberry PI」があります。ラズパイと呼んでいます。クレジットカードサイズで小さく安価ですが、優れものです。機械学習pythonの学習に威力を発揮します。 国産TRON系OSは、はやぶさにも搭載されていたようです。

p.3 センサのインターフェースを表にまとめています。

p.4 Raspberry PI4Neural Compute Stick 2を併用すると人工知能処理をシングルボードで実現するそうです。

p.5 LANWANの間で仲介している装置がゲートウェイです。皆さんの家で、外部からの光ケーブルが入ってきた後に幾つか並んでいるインターフェースがあると思います。それらがゲートウェイです。ゲートウェイがないと、パソコン毎に外部のWANに接続することになり通信費が高くなってしまいます。

p.6 ソフトウェアの構成要素です。IT関連では耳慣れない語句や省略したアルファベットが出てきて困りますね。省略前の語句をできるだけ記載しておきます。プログラム作成者は、ソースコードとかコーディングという言葉はお馴染みですね。

p.7 「ビルドの流れをイメージ図にしたものです。人が認識できるものテキストファイルで、0や1の機械語に変換されたものがオブジェクトファイルです。私がパソコン出始めの頃、インベーダゲームのプログラムを作成後、コンパイルアセンブリして機械語に換えるという操作をした経験があります。懐かしいですね。

p.8 プログラム言語は3つに分類されます。最終的には0と1の機械語に変換されるのですが、コンパイル・アセンブルしてから変換するコンパイラ言語1行ずつ変換していくインタプリタ言語があります。用途に応じて色分けし、説明文も付けておきました。JavaJavaScriptは異なるものです。インタプリタ型言語は1行毎変換なので速度は遅いですが、バグがあるところまではプログラムは進みます。コンパイラ言語は、バグがあるとプログラムは開始しません

p.9 エッジ(末端)コンピューティングは、クラウドサーバーに負担をかけずに端末で処理を完結することを意味しています。その際にリアルタイム処理できる方が便利です。リアルタイムと言ってもミクロ的に見ると処理時間を要します。最悪実行時間をオーバーした場合は、遅延時間となります。

Raspberry PIpythonを用いて、機械学習を試してみようと思っています。

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