Raspberry Pi・Arduino・電子工作

2018年12月11日 (火)

自宅の二酸化炭素濃度を測定する工作

そういえば、自宅の二酸化炭素濃度ってどうなのかなぁって思うこと、ありませんか?

公的な基準としては、「事務所衛生基準規則」には5000ppm(ppmは百万分の1)以下、「建築物における衛生的環境の確保に関する法律(ビル衛生管理法)」では1000ppm以下とされています。

ちなみに、地球温暖化で問題となる大気中の二酸化炭素濃度は、400ppmになろうとしているところだそうです。

そんな二酸化炭素濃度を測定するためのAruduinoを使った工作が下記に紹介されております。

» おうちの二酸化炭素濃度を計ってみる TECHSCORE BLOG

わりと簡単な電子工作なので、おそらく初心者でも大丈夫だと思います。

難易度が高いとすれば、二酸化炭素センサーの「MH-Z19」の入手でしょうか。

リンク先には2千円程度と書かれてますが、Amazonでは4千円ほどします。

しかし、二酸化炭素濃度測定器は1万円以上するので、それでも割安には違いないですね。

この冬、ついうっかり換気し忘れると、頭がぼーっとするほど濃度が上昇している、なんてことがあるかもしれません。

一般には、一酸化炭素濃度の方が問題ですが、共連れで二酸化炭素濃度も上昇するので、目安にはなろうかと思います。

センサーの入手性次第ですが、久々に電子工作を手掛けてみようかな・・・なんて思った記事でした。

ランフィー MH-Z19 0-5000PPM CO2室内空気質モニタ用赤外線CO2センサUART / PWM

2018年12月 5日 (水)

また人工知能特集のInterface1月号買いました

2か月続けてやってくれますね、Interfaceさん。

機械学習・AI特集のレベルが毎度高いInterfaceの2019年1月号は、「小型リアルタイム組み込み人工知能」特集となっております。

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目次はこんな感じ。

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ARMマイコンで動かすTensorFlowなどが出ております。

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中身をご覧になるには、ぜひお買い上げいただくとして・・・

ちょっとすごいなと思ったのは、どちらかというとこの手の組み込みAIというのは「物体認識」までやるのが普通なのですが、この絵にある通り「物体検出」までやらせてます。

ARMコアのボードで、なんとYOLOを動かしているようです。

うーん、なかなかすごいですね。さすがに数十fpsとはいかないようですが、実用不可能ではない速度で動くみたいです。

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おまけに、強化学習です。

AIを自身で鍛えさせるこのアルゴリズム、一度は体験したいものです。

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このほか、ARMマイコン用TensorFlowや

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学習済みモデルの変換など、いろいろです。

深層学習が普及し始めて、各所で応用が行われ始めている今日この頃ですが。

それをいざ現場で使おうと思うと、それを動かすエッジ端末の壁にぶちあたります。

当然、お値段の高いGPU端末を使えばいいのですが、そういうものって、工場現場の中で稼働させるには、熱などの問題もあっていささか不都合が多すぎます。

そんなわけで、この手の安くてそこそこ丈夫なエッジ端末が好まれるんですが、今度は性能が低すぎてAIの推論用に使うことができません。

が、性能が低いなどと言っていたのは昔の話。今はそこそこ使える端末も増えつつあるようですね。

工場などの現場で画像認識を使いたいなぁとお考えの方。

今月のInterfaceは、ぜひおすすめです。

ちなみにですね・・・少し前に日経ソフトウェア11月号も買ったんですが。

画像生成アルゴリズム”GAN”が紹介された記事があるというので、期待して買ったんですけど。

結論から言えば、TensorFlow用”DCGAN”で独自データでの画像生成を試みてみる: EeePCの軌跡の記事の方がマシだと思える内容でした。

申し訳ないですが、Interfaceの方が技術レベルは上ですね。

Interface(インターフェース) 2019年 01 月号

2018年11月19日 (月)

Intelの機械学習用USBアクセラレータ”Neural Compute Stick 2”発売

近々日本でも発売でしょうか?

Intel、性能が8倍に向上したUSB式AIアクセラレータ「Neural Compute Stick 2」 - PC Watch

IntelのNeural Compute Stickの後継である「Neural Compute Stick 2」が発売になりました。お値段は99ドルと据え置き。

性能は先代と比べて8倍になっているそうで、エッジ端末用に手軽に使える推論用コプロセッサとしてさらに進化したようです。

なかなか推論用のお手軽な端末ってないですからね。Raspberry Piだと処理速度が不満だし、PCだとGPIOがないし・・・比較的安い端末を大化けさせてくれるこの支援プロセッサにはちょっと期待しています。

できれば、お手軽なコンピュータボードを作ってくれませんかね、Intelさん。いいエッジコンピューティング用端末がないんですよね。NUCくらいの大きさで、こいつを内蔵したやつが5万円くらいなら、大量に欲しいんですけどねぇ。

Movidius Neural Compute Stick - NCS ニューラル ディープラーニング USB スティック

2018年11月11日 (日)

たまごっちを半永久的に自動で生かす機械

もはや、何のためにたまごっちをやっているのか分からない機械です。

たまごっちを半永久的にハッピーに保つマシンがディストピアです | ギズモード・ジャパン

無人の部屋に、タワー状に組まれた5つのたまごっち達。それぞれボタン部分を結線され、最下段にある無機質な機械と感熱紙用プリンターから次々に打ち出されるレポート。

”Umbilical Digital”と呼ばれるこの機械。Arduinoベースに組まれたこの機械は、常にたまごっちを監視しハッピーな状態を保ってくれるというもの。

もっとも、たまごっちらしさなどかけらもありません。ただただ人の及ばぬところで生き続けるだけのたまごっち達。なんだか不気味です。

ディストピア感最強だと書かれてますが、特に感熱紙を延々と吐く姿はその不気味さをよりいっそう強調してくれます。にしても、何のために作ったんですかねぇ・・・

Tamagotchi m!x(たまごっちみくす) サンリオキャラクターズ m!x ver.

2018年11月 7日 (水)

「My人工知能の育て方」特集のInterface 12月号を買いました

機械学習の勉強を、サボっているわけではありません。

今も現在進行形で動いております。

こんなものを買いました。

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Interface 12月号です。ここは時々人工知能特集を組むので、気が抜けません。

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今月号の特集は2つで、「My人工知能の育て方」と「AIひょっこり猫カメラ」です。いずれもディープラーニング系の特集です。

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全部は紹介いたしませんが、まずは一つ目の「My人工知能」の方から。

まあ、こちらはわりと一般論が展開してます。画像に音声といったデータを教師データにして、識別器を作成するまでの流れを解説しております。

個人的に役立ちそうなのは、2つ目の特集。

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この「AIひょっこり猫カメラ」の方です。

要するにこの特集は、Raspberry Piを使い、猫が出てきたらツイートするという、ただそれだけのものを作るという特集なのですが、画像認識においてとても役に立つ特集となっております。

要約すると、

(1) Imagenetという1000種類の学習器を使う

(2) これを、Raspberry Pi上で使うことで、手軽なエッジ端末での画像認識を支援

(3) さらにImagenetの一部のラベルを独自データに変える方法を解説している

という部分が、とても役立ちます。

Imagenetをベースにして、例えば工場の良品/不良品の識別に利用しているという話を聞いたことがあります。

一から作るより、1000種類を識別できる学習器をベースに独自データを入れ込む方が、学習時間が削減できるだけでなく、認識率も向上するようです。

そういう話を聞いていたので、私も試してみたくはなったんですが、そんな矢先にこの雑誌が出たので、これを参考にしようかと思った次第です。

ディープラーニング・AIといった機械学習に対する過剰な期待がだんだんと冷めつつありますが、一方で業務において実績をあげつつあるようです。

この時期に、もう一度勉強してみたい、業務で生かしてみたいと思われている方には、このInterface 12月号はおすすめです。

Interface(インターフェース) 2018年 12 月号

2018年10月22日 (月)

Raspberry Piの半分サイズのコンピューターボード”NanoPi NEO4”発売

名前からして、いかにもRaspberry Pi対抗のコンピューターボードです。

ラズパイの半分サイズで45ドル『NanoPi NEO4』発売、スペック

Raspberry Piの半分程度の大きさでありながら、RK3399を搭載する45ドルのコンピューターボード”NanoPi NEO4”が発売されたそうです。

RK3399とはRockchip社製のCPUで、Cortex-A72 デュアルコア(最大2GHz)と、Cortex-A53 クアッドコア(最大1.5GHz)の計6コアを搭載するCPU。Raspberry Pi以上の性能です。

これにメモリ1GBを搭載し、USB 3.0、2.0のポート各1つづつ、Wi-Fiを持つコンピュータボードです。これでお値段45ドル。日本円で5千円ちょっと。破格のお値段です。

LinuxとAndroidが動くそうなので、自由度は高そうですね。機械学習の推論用端末として使えそう。

最近この手のボードで遊ばなくなりましたね。Raspberry Piともご無沙汰です。

特にやりたいことがないんですよね。せっかくだから、ディープラーニングネタで何かやってもいいんですが、1年半ほど前に作ったお城の写真を追っかけるやつ以来、何も作ってません。

やはり、ちょっと能力不足なんですよね、Raspberry Pi。せめてGPUによる加速があれば、使えるんですが。

そういうわけで、こういう端末には少し期待してます。Raspberry PiもCPUはそのままで、機械学習用にGPUを搭載してくれるといいんですけどね。

NANOHAT OLEDモジュールプログラミングドライバのオープンソースサポートNANOPIネオNEO2 AI

2018年9月24日 (月)

Raspberry Pi+カメラで物体検出による人数カウント

そういう需要ってあるんでしょうか?Raspberry Piにカメラを取りつけて、物体検出を用いて人の数をカウントしようという記事があったので紹介。

小難しいセンサーは一切不要!!!ラズパイカメラだけでサクッとその場の人数を検出してみる

詳しくはリンク先に譲りますが、要するに、物体検出の手法であるSSDを使うGoogle APIを用いて、Raspberry Piに物体検出をさせるというもののようです。

独自データを使わず、ネット上にある学習器を使って推論させるだけなので、特にGPUマシンを準備する必要もありません。

が、やはりRaspberry Piでは遅いので、最終的にAWSを使ったクラウドによる仕組みに変えようとしているみたいです。

SSDって手法は経験上、あまり小さい画像は検出できないと思いますが、どうやら喫煙所にいる人の数をカウントするのが目的のようです。であれば、大丈夫かな?広い喫煙所を持つところって見たことも聞いたこともないですから、おそらくせいぜい10~20人程度でしょう。

Raspberry Piを使って画像認識、物体検出させるというのはこれからはやりそうですね。実際、最近の日経BPのラズパイコンテストでもちらほらみられます、画像認識ネタ。

用途は限られますが、Raspberry Piに物体検出をさせたい方は、参考になる記事だと思います。

Raspberry Pi3 Model B ボード&ケースセット 3ple Decker対応-Physical Computing Lab (Economy, Clear)

2018年8月26日 (日)

Raspberry Piで議事録!?

Raspberry Piで議事録を作成しようという、なかなか野心的な電子工作です。

それ、ラズパイでつくれるよ——議事録もとれるよ! お酒の席での悩みを解決してみた | fabcross

Raspberry Piに感熱紙プリンター(+レシート用感熱紙)とマイクをつけ、Google APIを使った音声認識で言葉を文字に変えて印刷するという仕組みです。

プリンターには「AS-289R2プリンタシールド」というものを使っているようです。スイッチサイエンスで手に入るみたいですね。お値段は2万円ほど。

AS-289R2プリンタシールド - スイッチサイエンス

飲み会に使おうというのがまた無謀 & 無意味な試みに思えますけど、会社の真面目な(?)議事録には使えそうですね。

印刷ではなく、テキスト化するだけでもかなり使えそうですね。ただし、マイクの性能がものをいいそうです。収音効率の高いマイクを使うのがよさそうですね。

最近思うんですが、議事録ぐらい機械で自動的に録るのが一番ですよね。人の記憶に頼った議事録は、わりとあてになりません。そう思うことが最近、しばしばあります。

いずれ、議事録は機械が標準になりそうですね。その先駆けにこのRaspberry Pi議事録機、いかがでしょうか?

Raspberry Pi 3 Model B  スターターセット BASIC

2018年8月 9日 (木)

Python+OpenCVで居眠り防止装置を製作!?

NECとダイキンが、居眠り防止のため、まぶたを監視して寝そうな人を見つけたらエアコンの強度を上げるという仕組みを作ったそうですが。

居眠りさせないオフィス開発へ まぶた監視→室温下げる

眠らせない工夫より先にやることがあるような気もしますけど、この仕組みの是非はともかくとして、なんとこれを自作してしまった人がいます。

Python+OpenCV+dlibで居眠りを検出してArduinoでエアコンの設定温度を下げる - nomolkのブログ

PC上でPython+OpenCV+dlibを使い、Arduinoと連動してエアコンを制御しているようです。

詳細はリンク先にお任せしますが、ともかく、個人でもメーカー顔負けのものが作れる時代ですね。でも、すぐに作ってしまうとは・・・

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2018年8月 2日 (木)

SONYのミニコンピューターボード”SPRESENSE”

SONYが7月末にこんなものを発表してました。

ハイレゾプレーヤーを自作!? ソニーのボードコンピュータ「SPRESENSE」が凄い - AV Watch

ARM Cortex M4Fを6個搭載したコンピューターボード”SPRESENSE”です。メインボードは5500円、サブボードであるヘッドフォン端子、マイク端子、SDカードスロットを搭載したボードは3500円。

ハイレゾ音源を再生可能というのがこのボードの売りの一つ。Arduino互換のピンを搭載しており、様々な電子工作機器を作ることができるようです。

例えば、こんなようなもの。

まあ、この辺りなら他のボードでもよくある使われ方ですけど、ハイレゾ対応という売りのおかげで、こういう工作もあります。

なんと、カセットテープ型にして、初代ウォークマンと組み合わせた事例。いかにもSONYらしい、それでいて、だから何だという事例です。

Arduino IDE、Eclipse IDE、それに京都マイクロコンピュータが手がけるVisual StudioベースのSOLID-IDという開発環境を使うことが可能。いずれ中国のNeuSoftがSPRESENSEを利用できるScratchを公開するようです。

ちょっと遅きに失した感のある製品ですが、高音質を求める電子工作を作るなら、まさにうってつけの製品ですね。

Sabaj PHA3 真空管 ヘッドホンアンプ 6J9シリーズ 真空管アンプ ハイレゾ対応/高出力電流オペアンプIC内蔵 プリ ミニHIFIアンプ

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