arduino IDE を使って【ESP32】手作りIoT現場カイゼンを始めよう

IoT

こんにちは。管理人・yaです。

前回はIoTを活用した業務改善の成功事例として旭鉄工の事例をご紹介しました。

最初は誰でも初心者!【旭鉄工】手作りIoTによる作業改善事例

2019年5月15日

IoTとは安価に利用できるようになってきた無線インターネット網とセンサーを利用してデータをとったり、モノを稼働させたりしましょうと言う技術です。

現場の作業効率を改善するためのいわゆる【カイゼン活動】においてはコストをかけずにデータを取るのはなかなか厳しいと言うのが中小企業の実情ですよね

管理人・ya
自作IoTシステムを作れるようになると、PDCAと呼ばれる改善サイクルを高速で回していく事ができるようになります

具体的に何をどう使ってどういうものを作れば良いか?

手始めに、旭鉄工の改善事例で紹介されていた光センサーを用いた時間計測システムを作ってみましょう!

題して【Do IoT yourself】シリーズ。今後数回に分けて説明していきますので乞うご期待ください。

arduino IDE を使って【ESP32】手作りIoT現場カイゼンを始めよう

そろえるもの

そろえるべき物品
  1. マイコンボード ESP32-DevKitC
  2. ブレッドボード SAD-101
  3. USB電池ボックス
  4. 単三電池
  5. micro-B USBケーブル
  6. 照度センサ CdSセル
  7. ジャンパ線 オスオス
  8. 抵抗器

ESP32?ブレッドボード?何それ呪文?と思った貴方。

安心してください。じっくり説明します。

ESP32とは?

ESP32シリーズは Wi-FiBluetoothを内蔵する低コスト、低消費電力なSoCのマイクロコントローラである。 TensilicaのXtensa LX6マイクロプロセッサを採用しデュアルコアとシングルコア版のバリエーションがある。 ESP32は上海に拠点を置くEspressif Systemsが開発をしTSMCの40nm工程で製造されている[2]

ウィキペディア
手のひらサイズのコンピューター

要するにwifiとBluetoothというおなじみの無線規格を搭載した手のひらサイズのちょっとしたコンピューターです。これが2000円前後で買えてしまうというのは実は価格破壊なのです。

例えば、実際に提供されているある上場企業のIoTセンシングシステム価格をみてみると・・・

  1. 初期費用 7万円〜
  2. 月額費用 1,280円
  3. 2台目以降は 980円/月

もちろんITのプロがビジネス用途で提供しているサービスです。防水、防塵、堅固なセキュリティーを備えた商品であることに疑いの余地はなく、だからこそのコスト感であることは分かります。

でも、本来の業務改善のあるべき姿である【トライアンドエラー】で【フットワーク軽く】手を動かしてみる、という用途にはなかなか向かなそうな感じがしますね。

このブログの想定読者である若手・中堅ビジネスパーソンが『IoT?何それ?』というレベルのデジタルリテラシーしか持ち合わせていない上席者へ提案を通すのが一苦労な価格帯です。

一方、【そろえるべき物品】リストに挙げた調達すべき材料は5000円あれば一通り揃ってしまいます。

  1. 実物を小さく作って、見せてみる。

これはどんな提案でも通じる鉄則です。まずは自作でIoTを作ってみることの意欲が湧いてきたのでは無いでしょうか??笑

通販でそろえたい方向けに購入先リンクも貼っときます。

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抵抗器はホームセンターなどでバラ売りで売っていますし、USB電池ボックスの代わりにモバイルバッテリーでも良いですね。スマホ用のモバイルバッテリーは低電力だと自動的に給電を止める仕様になっていることがあります。低電力でも給電を止めないIoT用モバイルバッテリーというものもあります。

やっとくこと

やっとくこと
  1. Arduino IED のインストール
  2. URAT ドライバ のインストール
  3. Webサービス Ambient のアカウント作成
  4. Wifi環境構築

さてさて、続いて事前にやっとくべきことは上のリストの通り、

まずArduino IDEのインストールですが、Arduinoというマイコンにプログラムを書き込むための無料のソフトなのですが、ESP32にもこれが使えます。

インストールやり方↓

ドライバもインストールしておきましょう!

このページから自分のPCのOSを選んでインストールして下さい。

そして、取ったデータを可視化するambientというwebサービス。

Ambient

こんな感じのグラフをブラウザ上で自動生成してくれます

ブラウザ上で取ったデータを自動グラフ化してくれる素晴らしいサービスです。

CSVファイルとして取ったデータをダウンロードすることもできます。

メールアドレスがあれば無料でアカウントを作れますのでここからアカウントを作りましょう。

無料ってのが本当にすごい。

wifiは試しでやるならレンタルでも良いかもしれません。


書籍で勉強するなら・・・

あると便利な本
  1. センサーでなんでもできるおもしろまじめ電子工作
  2. Interface (インターフェース) 2018年 09月号
  3. ペタッと貼れるWi-FiマイコンESP入門 (トランジスタ技術SPECIAL)

↑入門用です。子供もこれを読みながら楽しめると思います

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↑参考になるコードが載っています

↑ESP32について詳しく解説。3Dプリンタでケースを作るやり方も載ってます

準備ができたら・・・

ここまでで一通り必要なものは準備できたと思いますので、次回以降は実際に今回調達したものを使って照度センシングのシステムを構築してみたいと思います。乞うご期待ください