JP2017026755A - Appliance for development for internet of article and for education - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は物のインターネット用開発用及び教育用機器に関する。詳しくは、予め組み立てておき運搬できるように構成された物のインターネット用開発用及び教育用機器に関する。 The present invention relates to an Internet development and educational device. Specifically, the present invention relates to an Internet development and educational device that is configured to be assembled and transported in advance.
最近、IoT(物のインタ−ネット)という概念が普及しつつある。コンピュータ等の情報・通信機器以外の物(センサー等)に通信機能を持たせ、インターネッとに接続し、相互に通信したり、自動認識、自動制御、遠隔操作を行うことをいう(非特許文献1参照)。すなわち、各種センサー等の出力をインターネット経由で第1の装置・機器(物)に自動的に送信し、第1の装置・機器から第2の装置・機器等 (*削除、以下同様*)(物)を操作する操作信号をインターネット経由で第2の装置・機器に送り、第2の装置・機器をインターネット経由で制御する。このように、装置・機器間で信号を自動的に送受信し、装置・機器を自動的に制御可能にするものである(人が制御をアシストすることも可能である)。ここで、第1の装置・機器は第2の装置・機器のコントローラとして機能する。 Recently, the concept of IoT (Internet of Things) has become widespread. This means that things (sensors, etc.) other than information / communication equipment such as computers have communication functions, are connected to the Internet, communicate with each other, and perform automatic recognition, automatic control, and remote control (non-patent literature) 1). That is, the output of various sensors is automatically transmitted to the first device / equipment (object) via the Internet, and the second device / equipment etc. from the first device / equipment (* deletion, the same applies to the following *) ( An operation signal for operating the object is sent to the second device / device via the Internet, and the second device / device is controlled via the Internet. In this way, signals are automatically transmitted and received between the devices and devices, and the devices and devices can be automatically controlled (a person can assist the control). Here, the first device / device functions as a controller for the second device / device.
従来は、IoT用のコントローラとして機能する装置・機器を現場で組み立てなくてはならなかった。つまり、計測現場まで組み立てキッドを持参し、計測対象物にセンサーを取り付け、センサーからコントローラとして機能する装置・機器まで配線を布設し、A/D変換器、増幅器、CPU,メモリ等を電気回路配線用組み立てボードに取り付け、プログラムをコントローラとして機能する装置・機器にインストールし、さらに、インターフェイス、ディスプレイ、キーボード、マウス等を取り付けてIoT用のコントローラとして機能する装置・機器とし、使用していた。 In the past, devices and devices that function as controllers for IoT had to be assembled on site. In other words, bring the assembly kit to the measurement site, attach the sensor to the measurement object, lay the wiring from the sensor to the device / equipment that functions as the controller, and connect the A / D converter, amplifier, CPU, memory, etc. to the electrical circuit It was attached to an assembly board, installed on a device / equipment that functions as a controller, and further used as a device / equipment that functions as a controller for IoT by attaching an interface, display, keyboard, mouse, and the like.
このように、IoT用のコントローラとして機能する装置・機器を使用するに当たり、組み立てて使用しなければならなかったので、計測までに時間を要するという問題があった。組み立て中に配線誤り等のトラブルが発生した場合にはなおさらである。
これに対して予め組み立てたコントローラとして機能する装置・機器自体を運搬できるようにすれば、計測までの時間を節約できる。また、複数の計測位置に対応する場合には、順番にコントローラとして機能する装置・機器を各計測位置に運搬して、即座に計測できるという利点がある。
As described above, since it has been necessary to assemble and use an apparatus / device functioning as a controller for IoT, there is a problem that it takes time to measure. This is especially true when problems such as wiring errors occur during assembly.
On the other hand, if it is possible to transport the device / device itself that functions as a pre-assembled controller, the time until measurement can be saved. Moreover, when respond | corresponding to a some measurement position, there exists an advantage that the apparatus and apparatus which function as a controller in order can be conveyed to each measurement position, and can measure immediately.
本発明は、IoT用のコントローラとして機能する装置・機器を使用するに当たり、予め組み立てたコントローラとして機能する装置・機器自体を運搬できるようにすることを目的とする。 An object of the present invention is to enable transportation of a device / equipment itself that functions as a pre-assembled controller when using the device / equipment that functions as a controller for IoT.
上記課題を解決するために、本発明の第1の態様による物のインターネット用開発用及び教育用機器(以下、IoT用機器ともいう)10は、例えば図2に示すように、プログラムを記憶するプログラム記憶部13Aと、インターネットI経由でセンサーS1,S2から送信されたセンサー出力信号を受信する受信インターフェイス14Aと、受信インターフェイス14Aで受信されたセンサー出力信号をセンサーデータとし、センサーデータを演算処理して演算結果を求める演算処理部12と、演算処理部12で求められた演算結果を表示する表示部17と、操作者がコマンド及びデータを入力する操作部16と、演算処理部12で求められた演算結果をインターネットI経由で送信する送信インターフェイス14Bと、プログラム記憶部13A、受信インターフェイス14A、演算処理部12、表示部17、操作部16及び送信インターフェイス14Bを制御する制御部11と、プログラム記憶部13A、受信インターフェイス14A、演算処理部12及び送信インターフェイス14Bを増減設可能に搭載し、さらに制御部11を搭載する電気回路組み立てボード18と、表示部17、操作部16及び電気回路組み立てボード18を収納し、運搬のために把持する把持部41(図示しない)を有する構成品ケース19とを備え、表示部17、操作部16及び電気回路組み立てボード18は構成品ケース19に固定されておらず、電気回路組み立てボード18はパソコン用筐体で覆われていない。
In order to solve the above-described problem, an Internet development and educational device (hereinafter also referred to as an IoT device) 10 according to the first aspect of the present invention stores a program, for example, as shown in FIG. The program storage unit 13A, the reception interface 14A that receives the sensor output signals transmitted from the sensors S1 and S2 via the Internet I, and the sensor output signal received by the reception interface 14A is used as sensor data, and the sensor data is processed. The calculation processing unit 12 for obtaining the calculation result, the display unit 17 for displaying the calculation result obtained by the calculation processing unit 12, the operation unit 16 for the operator to input commands and data, and the calculation processing unit 12 are used. Interface 14B for transmitting the calculated results via the Internet I, and a program storage unit 3A, reception interface 14A, arithmetic processing unit 12, display unit 17, operation unit 16 and control unit 11 for controlling transmission interface 14B, program storage unit 13A, reception interface 14A, arithmetic processing unit 12 and transmission interface 14B are increased or decreased. An electric
ここにおいて、開発用及び教育用機器とは、主として製品・システム開発のため又は教育のために使用される機器をいうが、管理用、営業用等他の目的で使用されることも可能であるため、出願人は権利範囲を開発用及び教育用機器に限定する意図はない。
また、インターネットとは通信プロトコルとしてTCP/IPを使用する通信回線網をいう。ただし、IoT用機器は、イントラネット(例えば、無線LAN又は有線光LAN)に接続され、センサーデータを収集したり、装置・機器をコントロールすることも多い。これらのイントラネットもTCP/IPを使用するものが多くなっており、これらTCP/IPを使用する無線LAN又は有線光LANも「インターネット」に含まれる。
Here, development and educational equipment means equipment used mainly for product / system development or education, but can also be used for other purposes such as management and sales. Therefore, the applicant does not intend to limit the scope of rights to development and educational equipment.
The Internet is a communication network that uses TCP / IP as a communication protocol. However, an IoT device is often connected to an intranet (for example, a wireless LAN or a wired optical LAN), and often collects sensor data and controls devices and devices. Many of these intranets use TCP / IP, and a wireless LAN or a wired optical LAN using these TCP / IP is also included in the “Internet”.
演算処理には、計算、論理演算等のデータ内容を変更する処理の他に、分類・抽出・編集等のデータの所属や形式・表示を変更する処理を含むものとする。また、受信インターフェイス14A、送信インターフェイス14Bはそれぞれ必要に応じてゲートウェイの機能を行うものとする。
また、電気回路組み立てボード18には、典型的にはプログラム記憶部13A、受信インターフェイス14B、センサーデータ記憶部13B、演算処理部12、演算結果記憶部13C、送信インターフェイス14Bを増減設可能に搭載し、制御部11及び電源スイッチ15Cとを搭載する。また、増減設可能に搭載するので、搭載量が多い場合には複数ボードに分けて搭載しても良い。また、プログラムが大きい場合は一部をCD−ROMやUSBに内在させても良く、記憶量が多い場合には、一部を外付けの記憶装置に記憶してもよい。
また、電気回路組み立てボード18は構成品ケース19に固定されておらず、パソコン用筐体で覆われていない。各部を構成品ケース19に固定せず、増減設可能なので、フレキシビリティが高い。例えば、構成品ケース19の内、外どちらに機器を組み立てても良い。また、修理において、搭載した電気回路の故障の場合には、故障品のみ交換すればよいので簡便・安価にできる。改造も電気回路の増減設で対応できる場合は容易にできる。IoT用機器に取り付けられるセンサーも変更可能であり、フレキシビリティが高いことは、製品・システム開発に大変便宜である。また、構成品が見えるので機器の構成を理解し易く、教育に便宜である。
Arithmetic processing includes processing for changing the affiliation, format, and display of data, such as classification, extraction, and editing, in addition to processing for changing data contents such as calculation and logical operation. Further, it is assumed that the reception interface 14A and the transmission interface 14B perform a gateway function as necessary.
The electrical
Further, the electric
なお、IoT用機器の制御を制御部11で行い、センサー又は制御対象の制御を第2の制御部21で行い、制御部11と第2の制御部21を区別している。また、IoT用機器とインターネットIとのインターフェイスを受信インターフェイス14A、送信インターフェイス14Bとし、センサー又は制御対象とインターネット(無線LAN又は有線光LANを含む)とのインターフェイスを第2の受信インターフェイス24A、第2の送信インターフェイス24Bとし、IoT用機器が、センサー又は制御対象とイントラネット(例えば、無線LAN、有線光LAN)を経由して信号・データをやりとりするインターフェイスを第3の受信インターフェイス13C、第3の送信インターフェイス13Dとし、区別している。敢えて「第1の」を付さずに表現することとした。 Note that the control of the IoT device is performed by the control unit 11, the control of the sensor or the control target is performed by the second control unit 21, and the control unit 11 and the second control unit 21 are distinguished. Further, the interface between the IoT device and the Internet I is a reception interface 14A and a transmission interface 14B, and the interface between the sensor or control target and the Internet (including a wireless LAN or a wired optical LAN) is the second reception interface 24A, the second interface. The transmission interface 24B of the IoT, and the IoT device exchanges signals and data with the sensor or control target via the intranet (eg, wireless LAN, wired optical LAN), the third reception interface 13C, the third transmission The interface 13D is distinguished. I decided to express it without the “first”.
このように構成すると、IoT用のコントローラとして機能する装置・機器を使用するに当たり、予め組み立てたコントローラとして機能する装置・機器自体を運搬できる。また、現場で組み立てる時間を節約できる。また、配線間違い等によるトラブルもなくすことができる。 If comprised in this way, in using the apparatus and apparatus which function as a controller for IoT, the apparatus and apparatus itself which function as a controller assembled beforehand can be conveyed. It also saves time for assembly on site. Also, troubles due to wiring mistakes can be eliminated.
また、本発明の第2の態様による物のインターネット用開発用及び教育用機器10は、第1の態様において、例えば図2に示すように、受信インターフェイス14Aで受信されたセンサー出力信号をセンサーデータとして記憶するセンサーデータ記憶部13Bと、演算処理部12で求められた演算結果を記憶する演算結果記憶部13Cと、プログラム記憶部13A、受信インターフェイス14A、センサーデータ記憶部13B、演算処理部12、演算結果記憶部13C、表示部17、操作部16、送信インターフェイス14B及び制御部11に適切な直流電圧を供給する電池15B又は、商用電源の電圧を適切な直流電圧に変換して供給する電源アダプター15Aと、適切な直流電圧を供給及び遮断するための電源スイッチ15Cとを備え、送信インターフェイス14Bは操作部16から入力されたコマンド及びデータをインターネットI経由で送信し、制御部11は、センサーデータ記憶部13B及び演算結果記憶部13Cを制御し、電気回路組み立てボード18は、センサーデータ記憶部13B及び演算結果記憶部13Cを増減設可能に搭載し、さらに電源スイッチ15Cを搭載し、構成品ケース19は、電源アダプター15A又は電池15Bを収納し、電源アダプター15A又は電池15Bは構成品ケース19に固定されておらず,表示部17、操作部16、電気回路組み立てボード18、及び電源アダプター15A又は電池15Bを構成品ケース19内の又は構成品ケース19外の適切な位置に配置した後に、受信インターフェイス14Aと送信インターフェイス14BとをインターネットIに接続し、電源スイッチ15Cをオンにすることにより、稼働可能となる。
In addition, in the first aspect, the device for Internet development and
第1の態様と共に、電気回路組み立てボード18は電気回路等の構成部品を増減設可能に搭載し、構成品ケース19に固定されておらず、電気回路組み立てボード18はパソコン用筐体で覆われていない。このように構成すると、構成品を設置場所に応じて使いやすいように配置できる。プログラム記憶部は書き換え可能である。このため、融通性(フレキシビリティ)に富む。このことは、機器の開発及び教育に便宜である。
Along with the first aspect, the electric
また、本発明の第3の態様による物のインターネット用開発用及び教育用機器10Cは、第1又は第2の態様において、例えば図6に示すように、いずれかのセンサー出力信号がアナログ信号の場合に、アナログ−デジタル変換を行うアナログ/デジタル変換器19Aを備え、アナログ/デジタル変換器19Aを電気回路組み立てボード18に搭載する。
このように構成すると、センサーがアナログ信号を出力する場合にも適用できる。
In addition, in the first or second aspect of the device for Internet development and education 10C according to the third aspect of the present invention, as shown in FIG. 6, for example, one of the sensor output signals is an analog signal. In this case, an analog / digital converter 19A for performing analog-digital conversion is provided, and the analog / digital converter 19A is mounted on the electric
If comprised in this way, it can apply also when a sensor outputs an analog signal.
また、本発明の第4の態様による物のインターネット用開発用及び教育用機器10は、第1ないし第3のいずれかの態様において、プログラム記憶部13Aは書き換え可能である。
このように構成すると、1つのIoT用機器で複数のプログラムに応じて複数のジョブを実行できる。
In addition, in the Internet development and
With this configuration, it is possible to execute a plurality of jobs according to a plurality of programs with one IoT device.
本発明によれば、IoT用のコントローラとして機能する装置・機器を使用するに当たり、予め組み立てたコントローラとして機能する装置・機器自体を運搬できる。また、現場で組み立てる時間を節約できる。また、配線間違い等によるトラブルもなくすことができる。 According to the present invention, when using an apparatus / equipment that functions as a controller for IoT, the apparatus / apparatus itself that functions as a pre-assembled controller can be transported. It also saves time for assembly on site. Also, troubles due to wiring mistakes can be eliminated.
〔物のインターネット〕
図1は物のインターネットの概念を説明するための図である。
IoTとは、Internet of thingsの略であり、物のインターネットと称される。物(装置・機器)T1〜T4がインターネットIを介して接続されているだけでなく、物T1〜T4自体がインターネットIに信号を発信し、物T1〜T4がインターネットIを介して相互に信号をやり取りしている。図1ではセンサーS1〜S5からの出力信号をゲートウェイGを介してインターネットIに出力し、インターネットIからの信号をゲートウェイGを介して物T1〜T4に入力することを示している。ゲートウェイGは異なるネットワーク間でプロトコルの違いを吸収するもので、例えばワイヤレスセンサーネットワークに適した無線規格IEEE802.15.4をWiFi、3G/LTE、イーサネット(登録商標)等に変換して、インターネットIに接続する。また、IPv6又はIPv4を用いて物T1〜T4のアドレスをIPアドレスに割り当てる。また、インターネットIからの信号を物T1〜T4を制御するコントローラとして機能する装置・機器に適切な信号に変換する。
[Internet of Things]
FIG. 1 is a diagram for explaining the concept of the Internet of things.
IoT is an abbreviation for Internet of things and is called the Internet of Things. Not only the objects (devices / equipment) T1 to T4 are connected via the Internet I, but the objects T1 to T4 themselves transmit signals to the Internet I, and the objects T1 to T4 mutually transmit signals via the Internet I. Are communicating. FIG. 1 shows that output signals from the sensors S1 to S5 are output to the Internet I via the gateway G, and signals from the Internet I are input to the objects T1 to T4 via the gateway G. The gateway G absorbs protocol differences between different networks. For example, the wireless standard IEEE802.15.4 suitable for a wireless sensor network is converted to WiFi, 3G / LTE, Ethernet (registered trademark), etc. Connect to. Further, the addresses of the objects T1 to T4 are assigned to the IP addresses using IPv6 or IPv4. In addition, the signal from the Internet I is converted into a signal suitable for an apparatus / device that functions as a controller for controlling the objects T1 to T4.
〔センサー〕
センサー技術とインターネット通信技術の発展により、各種センサーS1〜S5の出力をインターネットIを介してコントローラとして機能する装置・機器に送信できるようになった。センサーS1〜S5は各種物理量、例えば、電圧、電流、圧力、加速度、気温、水温、流量、放射線量、周波数、物の形状・寸法、色、光、音声・音響、画像、物性(硬度、粘度等)等を検出できる。図1では、センサーとして、温度センサーS1、湿度センサーS2,アラーム音マイクS3,ビデオカメラS4,CO2センサーS5を例示する。多くは無線ネットワークを介してセンサー出力をゲートウェイGに入力するが、光センサーの場合は、計測したアナログ信号を直接ゲートウェイGに入力する、又は計測したアナログ信号をアナログ/デジタル変換したデジタル信号をゲートウェイGに入力する。
〔sensor〕
With the development of sensor technology and Internet communication technology, the output of various sensors S1 to S5 can be transmitted via the Internet I to devices and devices that function as controllers. The sensors S1 to S5 have various physical quantities such as voltage, current, pressure, acceleration, air temperature, water temperature, flow rate, radiation dose, frequency, object shape / dimension, color, light, sound / sound, image, physical properties (hardness, viscosity. Etc.) can be detected. In Figure 1, a sensor, a temperature sensor S1, the humidity sensor S2, alarm sound microphone S3, illustrating a video camera S4, CO 2 sensor S5. In many cases, the sensor output is input to the gateway G via a wireless network. However, in the case of an optical sensor, the measured analog signal is directly input to the gateway G, or the digital signal obtained by analog / digital conversion of the measured analog signal is gatewayed. Enter in G.
本実施例では、IoT用機器とインターネットとのインターフェイスを単に受信インターフェイス、送信インターフェイスといい、センサーS1〜S5の出力信号をインターネットIに接続するインターフェイスを第2の送信インターフェイスといい、必要であればセンサーS1〜S5の計測対象を制御する機器をインターネットIに接続して制御信号を受信するインターフェイスを第2の受信インターフェイスといい、IoT用機器がセンサーS1〜S5の出力信号をイントラネット(無線LAN、有線LAN等)を経由して受信する場合のインターフェイスを第3の受信インターフェイスといい、必要であればセンサーS1〜S5の計測対象を制御する機器をイントラネットに接続して制御信号を送信するインターフェイスを第3の送信インターフェイスということとする。ゲートウェイGはこれらの各インターフェイスにおいて、IoT機器を含め装置・機器・センサーの信号をインターネットIのプロトコルTCP/IPに適合するように変換する。図1では、物(装置・機器)として、照明機器T1,炊飯器T2,空調機器T3及びテレビ録画機T4を例示する。 In this embodiment, the interface between the IoT device and the Internet is simply referred to as a reception interface and a transmission interface, and the interface that connects the output signals of the sensors S1 to S5 to the Internet I is referred to as a second transmission interface. An interface that connects a device that controls the measurement targets of the sensors S1 to S5 to the Internet I and receives a control signal is called a second reception interface, and the IoT device sends an output signal of the sensors S1 to S5 to an intranet (wireless LAN, An interface for receiving via a wired LAN or the like is called a third receiving interface, and if necessary, an interface for connecting a device for controlling the measurement target of the sensors S1 to S5 to the intranet and transmitting a control signal. 3rd transmission And that the interface. At each of these interfaces, the gateway G converts the signals of devices, devices, and sensors including IoT devices so as to conform to the Internet I protocol TCP / IP. FIG. 1 exemplifies lighting equipment T1, rice cooker T2, air-conditioning equipment T3, and television recorder T4 as objects (apparatus / equipment).
〔IoT用開発用及び教育用機器〕
本発明におけるIoT用機器10は、センサーの出力信号をインターネットI経由で受信し、所定の処理をした後に、インターネットに繋がる装置・機器にインターネット経由で制御信号(コマンド)及び/又はデータを送信して、装置・機器をコントロールし、何等かの処理をさせるものである。インターネットとは通信プロトコルとしてTCP/IPを使用する通信回線網をいう。IoT用機器又はセンサーに接続されるイントラネット(無線LAN,有線光LAN等)にもTCP/IPが多く使用さえるようになっており、これらのイントラネットも「インターネット」に含まれる。
[Development and educational equipment for IoT]
The
本発明におけるIoT用機器10は、インターネットIとデータ及び信号を送受信するインターフェイスとして機能するインターフェイス部14と、諸種のデータを演算処理する演算処理部12と、インターフェイス部14で受信されたデータ、演算処理部12で演算処理・編集処理されたデータを記憶する、及びIoTコントローラを制御するプログラムを記憶する記憶部13と、操作者がデータ又はコマンドを入力する操作部16と、演算処理部12で演算処理された結果、入力されたコマンド・データを表示する表示部17と、インターフェイス部14、記憶部13、演算処理部12、表示部17及び操作部16を制御して、IoT用機器10としての機能を発揮させる制御部11とを備える。さらに、インターフェイス部14、記憶部13、演算処理部12を増減設可能に搭載し、制御部11及び電源スイッチ15Cとを搭載する電気回路組み立てボード18と、更にこれらの各部を収納し、運搬のために把持する把持部41を有する構成品ケース19とを備える。表示部17、操作部16及び電気回路組み立てボード18は構成品ケース19に固定されておらず、電気回路組み立てボード18はパソコン用筐体で覆われていない。
The
電気回路組み立てボード18に上記各部を搭載し、構成品ケース19に収納して運搬可能としたので、IoT用機器10の使用に当たり、予め組み立てたIoT用機器10自体を運搬できるという効果を奏する。また、計測までの時間を節減できる。また、配線間違い等によるトラブルもなくすことができるという効果を奏する。
また、各部を固定せず、増減設可能なので、フレキシビリティが高い。例えば、構成品ケースの内、外どちらに装置を組み立てても良い。設置場所を広くとれれば、構成品ケースの外にIoT用機器を組み立てられる。
プログラムを書き換え可能である。このことは、1台の端末で複数のジョブが可能であることを示す。例えば、家計管理ジョブと資格取得ジョブとをタイムシェアリングで実行できる。また、インターネットに接続されたアプリケーション、データベースを利用可能であり、応用が広がる。例えば図書館の動植物図鑑、食物栄養一覧表、各国地図等を参照可能である。
Since each of the above components is mounted on the electric
Moreover, since each part can be increased or decreased without being fixed, the flexibility is high. For example, the device may be assembled either inside or outside the component case. If the installation location can be widened, the IoT device can be assembled outside the component case.
The program can be rewritten. This indicates that a plurality of jobs are possible with one terminal. For example, a household management job and a qualification acquisition job can be executed by time sharing. In addition, applications and databases connected to the Internet can be used, and the application is expanded. For example, it is possible to refer to a library of animal and plant illustrations, a food and nutrition list, and a map of each country.
このように、各部は構成品ケース19に固定されないので、各部を構成品ケース19に収納可能な限り、設計の自由度が大きく、様々なアプリケーション又は付属品を取り込んだ装置を実現できる可能性がある。用途に応じて、全体の寸法を任意のサイズにまとめることも可能である。また、電気回路組み立てボード18の構成を組み替えて、又は交換して持ち運ぶことも可能である。なお、構成品ケース19は典型的にはアタッシュケースを使用できるが、これに限定されず、人手で運搬可能であれば、トランク等さらに大きい荷物を運搬可能なものを使用しても良い。また、例えばディスプレイ及びキーボードを小型化して、アタッシュケースより小さな構成品ケースにすることも可能である。
IoT用機器のフレキシビリティが高いことは、製品・システム開発に大変便宜である。また、構成品が見えるので機器の構成を理解し易く、教育に便宜である。
Thus, since each part is not fixed to the
The high flexibility of IoT devices is very convenient for product / system development. Moreover, since the components can be seen, it is easy to understand the configuration of the device, which is convenient for education.
図2に実施例1におけるIoT用開発用及び教育用機器の構成例を示す。
本実施例では、まず、IoT用機器を教育に利用する例について説明する。例えば、学生が自宅に鉢植え植物を置き、学校で育成する例を説明する。
IoT用機器10は、制御部11、演算処理部12、記憶部13、インターフェイス部14、操作部16、表示部17、電気回路組み立てボード18及び構成品ケース19を備える。
制御部11は、IoT用機器全体及び各部を制御して、IoT用機器としての機能を発揮させる。
演算処理部12は、センサー記憶部に記憶されたセンサーデータを演算処理して、演算結果を求める。
FIG. 2 shows a configuration example of the IoT development and educational equipment in the first embodiment.
In this embodiment, first, an example in which an IoT device is used for education will be described. For example, an example will be described in which a student places potted plants at home and trains them at school.
The
The control unit 11 controls the entire IoT device and each unit to exhibit the function as the IoT device.
The arithmetic processing unit 12 performs arithmetic processing on the sensor data stored in the sensor storage unit to obtain a calculation result.
記憶部13は、プログラムを記憶するプログラム記憶部13A、受信インターフェイス14Aで受信されたセンサー出力信号をセンサーデータとして記憶するセンサーデータ記憶部13B、演算処理部12で求められた演算結果を記憶する演算結果記憶部13Cを有する。プログラム記憶部13Aは書き換え可能である。
インターフェイス部14は、インターネット経由でセンサーから送信されたセンサー出力信号を受信する受信インターフェイス14Aと、演算処理部12で求められた演算結果、各種データ又は操作部16から入力されたコマンド及びデータをインターネット経由で送信する送信インターフェイス14Bを有する。受信インターフェイス14Aは受信機を、送信インターフェイス14Bは送信機を有する。また、受信インターフェイス14A及び送信インターフェイス14Bは、必要に応じてインターネットIとIoT用機器とのプロトコルの差異を吸収するゲートウィイGの機能を有する
The storage unit 13 stores a program, a program storage unit 13A that stores the program, a sensor data storage unit 13B that stores the sensor output signal received by the reception interface 14A as sensor data, and a calculation that stores the calculation result obtained by the calculation processing unit 12. It has a result storage unit 13C. The program storage unit 13A is rewritable.
The interface unit 14 receives the sensor output signal transmitted from the sensor via the Internet, the calculation results obtained by the calculation processing unit 12, various data, or commands and data input from the operation unit 16 on the Internet. It has a transmission interface 14B for transmitting via. The reception interface 14A has a receiver, and the transmission interface 14B has a transmitter. In addition, the reception interface 14A and the transmission interface 14B have a gateway G function that absorbs protocol differences between the Internet I and IoT devices as necessary.
電源部15は、商用電源をIoT用機器に適切な直流電圧に変換する電源アダプター15A、と商用電源の無い環境で予備の電源として用いるための電池15Bと、IoT用機器に適切な直流電圧を供給及び遮断するための電源スイッチ15Cを有する。操作部16はキーボード16A及びマウス16Bを有し、操作者がキーボード16A,マウス16Bを操作して、コマンド又はデータを入力する。
表示部17は、演算処理部12で求められた演算結果、操作部16にて入力されたコマンド又はデータ等を表示する。例えば、液晶ディスプレイ17Aを使用できる。
電気回路組み立てボード18は、プログラム記憶部13A、受信インターフェイス14A、センサーデータ記憶部13B、演算処理部12、演算結果記憶部13C、送信インターフェイス14Bを増減設可能に搭載し、また、制御部11及び電源スイッチ15Cとを搭載する。構成品ケース19は、表示部17、操作部16、電気回路組み立てボード18及び電源アダプター15A又は電池15Bを収納する。また、運搬のために把持する把持部41を有する。
The power supply unit 15 includes a power adapter 15A that converts commercial power into a DC voltage suitable for IoT equipment, a
The display unit 17 displays the calculation result obtained by the calculation processing unit 12, the command or data input by the operation unit 16, and the like. For example, a
The electric
各部(プログラム記憶部13A、受信インターフェイス14A、センサーデータ記憶部13B、演算処理部12、演算結果記憶部13C、表示部17、操作部16、送信インターフェイス14B、制御部11、電気回路組み立てボード18及び電源アダプター15A又は電池15B)は構成品ケース19に固定されていない。上記各部を構成品ケース1内の又は構成品ケース19外の適切な位置に配置した後に、受信インターフェイス14Aと送信インターフェイス14BとをインターネットIに接続し、電源スイッチ15Cをオンにすることにより、稼働可能となる。
Each unit (program storage unit 13A, reception interface 14A, sensor data storage unit 13B, calculation processing unit 12, calculation result storage unit 13C, display unit 17, operation unit 16, transmission interface 14B, control unit 11, electric
学生はIoT用開発用及び教育用機器10を所持し、通学時には持ち歩く。自宅には鉢植え植物が置かれている。植物の植木鉢26にはデジタル温度計S1及びデジタル湿度計S2がセットされている。デジタル温度計S1は植木鉢中の土中の温度を測定し、デジタル湿度計S2は植木鉢中の土中の湿度を測定する。デジタル温度計S1及びデジタル湿度計S2は、第2の制御部21に無線LAN又は無線公衆回線で接続され、第2の制御部21はインターネットIに接続されている。デジタル温度計S1及びデジタル湿度計S2は、それぞれのディスプレイに土中の温度と湿度をデジタル値で表示するとともに、土中の温度と湿度のデジタル値を第2の制御部21に送信する。デジタル温度計S1及びデジタル湿度計S2は出力時に、そうでなければ第2の制御部21がデジタル温度計S1及びデジタル湿度計S2の出力信号をインターネットIに適合するプロトコルに変換してインターネットIに送信する。
Students carry IoT development and
植木鉢26の近傍に植木鉢26に供給する水タンク28が設けられ、第2の制御部21は水タンク28の水を植木鉢26に供給する時間と水量を制御する。第2の制御部21は時間をタイマーで管理し、水タンク28の水の量は、例えば光水位センサーで水タンク28内の水面の高さを監視する(例えば水面で光の透過率が変わるのを検出する)。水タンク28のバルブを開時にタイマーをオンに設定し、水面の高さの変化を水供給量に変換して、所定の供給量に到達したら、水タンク28のバルブの閉じることにより水供給量を制御することができる。 A water tank 28 that supplies water to the flower pot 26 is provided in the vicinity of the flower pot 26, and the second control unit 21 controls the time and amount of water supplied from the water tank 28 to the flower pot 26. The second control unit 21 manages the time with a timer, and the amount of water in the water tank 28 is monitored by, for example, the height of the water surface in the water tank 28 with an optical water level sensor (for example, the light transmittance changes on the water surface). ) When the valve of the water tank 28 is opened, the timer is set to ON, the change in the water level is converted into the water supply amount, and when the predetermined supply amount is reached, the water supply amount is closed by closing the valve of the water tank 28. Can be controlled.
学生が所持するIoT用機器10は無線LAN又は無線公衆回線でインターネットIに接続されている。IoTコントローラ10はデータを制御するための制御部11と、データを演算・処理するための演算部12と、演算・処理される又はされたデータを保存する記憶部13と、インターネットIからデータ又はコマンドを受信して制御部11に送信する受信インターフェイス14Aと、制御部11からインターネットIにデータ又はコマンドを送信する送信インターフェイス14Bと、データやコマンドを入力する操作部16と、演算部12での演算・処理結果や操作部16から入力された情報を表示する表示部17を有する。なお、データ又はコマンドを制御部11を介さずに、制御部11の指示により演算部12、記憶部13、インターフェイス部13間でやり取りさせても良い。
The
インターネットIから送信された土中の温度と湿度のデジタルデータは受信インターフェイス14を介してセンサーデータ記憶部13Bに取り込まれる。取り込みは例えば所定の時間間隔(例えば1時間おき)に行われる。さらに、温度と湿度のデジタルデータは演算部12に送られて、所定の処理をされる。例えば、温度と湿度の時間変化が仮想のグラフにプロットされる。また、温度と湿度の時間変化から、所定の水やりの時間に供給すべき水の量が計算され、演算結果記憶部13Cに記憶される。例えば標準供給量から、温度が高い時は温度差×パラメータを加算し、湿度が高い時は湿度差×パラメータを減算する。パラメータは経験値で決まり、必ずしも一定値でなくても良い。 The soil temperature and humidity digital data transmitted from the Internet I is taken into the sensor data storage unit 13B via the reception interface. For example, the capture is performed at predetermined time intervals (for example, every one hour). Further, the digital data of temperature and humidity is sent to the calculation unit 12 and subjected to predetermined processing. For example, temperature and humidity changes over time are plotted on a virtual graph. In addition, the amount of water to be supplied during a predetermined watering time is calculated from changes in temperature and humidity over time, and stored in the calculation result storage unit 13C. For example, the temperature difference x parameter is added when the temperature is high, and the humidity difference x parameter is subtracted when the humidity is high. The parameter is determined by an empirical value and does not necessarily have to be a constant value.
温度と湿度の時間変化のグラフはディスプレイ17に表示されて、学生は観察できる。また、所定の水供給の時間に供給すべき水の量もディスプレイ17に表示されて、学生は確認できる。さらに、演算結果記憶部13Cに記憶された所定の水供給の時間に供給すべき水の量は送信インターフェイス14BからインターネットIを介して、第2の制御部21に送信される。第2の制御部21は制御部11から送信された水供給の時間と水量に従って、植木鉢に水を供給する。 A graph of temperature and humidity over time is displayed on the display 17 so that students can observe it. Further, the amount of water to be supplied during a predetermined water supply time is also displayed on the display 17 so that the student can confirm. Furthermore, the amount of water to be supplied at a predetermined water supply time stored in the calculation result storage unit 13C is transmitted from the transmission interface 14B to the second control unit 21 via the Internet I. The second control unit 21 supplies water to the flower pot according to the water supply time and the amount of water transmitted from the control unit 11.
図3に実施例1に係るIoT用開発用及び教育用機器10の外観の例を示す。図3(a)にIoT用開発用及び教育用機器10の外観の例を、図3(b)は電気回路組み立てボード18の模式断面図を示す。
IoT用開発用及び教育用機器10を構成する各部、すなわち、インターフェイス部14、記憶部13、演算処理部12、表示部17、操作部16、制御部11及び電気回線組み立てボード18(インターフェイス部14、記憶部13、演算処理部12は電気回線組み立てボード18に搭載される)は構成品ケース19に収納される。構成品ケース19には把持部41が設けられ、ユーザは把持部41を持って各部を収納した構成品ケース19を運搬する。
FIG. 3 shows an example of the appearance of the IoT development and
Each unit constituting the IoT development and
まず、構成品ケース19の箱側に、キーボード16A、マウス16B等の操作部16及び電源アダプター15A又は電池15Bを収納する。次に、電気回線組み立てボード18は、図3(b)に断面を示すようにコの字型に形成され、上部の平面部分にインターフェイス部14、記憶部13、演算処理部12がされる。マウス16B及び電源アダプター15A又は電池15Bが電気回線組み立てボード18の下に収まる。次に、電気回線組み立てボード18の大部分、キーボード17Aの周辺をカバーし、電源用コネクタ43を搭載するカバー板44が収納される(このカバー板44は省略可能である。この時は電源用コネクタ43を電気回線組み立てボード18に搭載する。)。構成品ケース19の蓋側に表示部17として例えば液晶ディスプレイ17Aが収納される。また、インターフェイス部14、記憶部13、演算処理部12が多い時は、電気回線組み立てボード18を2段(又は多段)構成にしても良い。
First, the operation unit 16 such as the
キーボード16Aに代えて、液晶ディスプレイ17A又は小型の第2のディスプレイ(図示しない)にキーボードを表示し、タッチペンで操作しても良い。
電源アダプター15Aは100V商用電源の電圧をIoT用開発用及び教育用機器10に適切な直流電圧(典型的には5V)に変換して使用する。電源アダプター15Aに代えてIoT用開発用及び教育用機器10に適切な直流電圧(典型的には5V)の電池15Bを使用しても良い。
このように構成すると、構成品ケース19に各部を容易に収納できる。
Instead of the
The power adapter 15A converts the voltage of a 100V commercial power source into a DC voltage (typically 5V) suitable for the IoT development and
If comprised in this way, each part can be easily accommodated in the
IoT用開発用及び教育用機器10の各部を構成品ケース19に収納して運搬できるため、学生は通学時に持ち運べる。学校で授業又は適当な時間に、植物育成プログラムを起動して、自宅の植物に水やりができる。これにより、IoT用機器10の使用に当たり、予め組み立てたIoT用機器10自体を運搬できるという効果を奏する。また、構成品ケース19を開いてすぐ使用できるように、各構成品を配置しておけば、構成品ケース19を開いてから組み立てる必要がないので(電気回路組み立てボード19の下からマウス16Bを取り出し、受信インターフェイス14A及び送信インターフェイス14BのインターネットIへの端子差し込み等による接続と電源スイッチ15Cのオンで十分である。無線によるインターネットへの接続の場合には端子差し込みを省略できる場合も多い。)、計測までの時間を節減できる。構成品ケース19を開いてから組み立てる必要がないので、計測までの時間を節減できる。構成品ケース19を開いてすぐ使用できるようにするには、例えば、構成品ケース19を開けた時にキーボード16Aが見える位置にある、液晶ディスプレイ17Aを蓋側に立てかければ良い等である。また、配線間違い等によるトラブルもなくすことができるという効果を奏する。
Since each part of the IoT development and
また、プログラム記憶部13Aを書き換え可能なので、1台の端末でタイムシェアリングして複数のジョブが可能である。例えば授業時間には、植物育成プログラムとは別の授業用プログラムを起動して、授業に使用することも可能である。
また、各部を固定せず、増減設可能なので、フレキシビリティが高い。例えば、構成品ケース19の内、外どちらに機器を組み立てても良い。設置場所を広くとれれば、構成品ケースの外に装置を組み立てられる。例えば、植物育成プログラムでは構成品ケース19の内に組み立てて使用し、授業用プログラムでは構成品ケース19の外、机上に組み立てて使用できる。この場合、ディスプレイを複数使用し、主ディスプレイに授業の教材を表示し、副ディスプレイにインターネットから取得した参考書を表示して使用しても良い。また、インターネットIに接続された、アプリケーション、データを利用可能であり、応用が広がる。図書館の動植物図鑑、食物栄養一覧表、各国地図等を参照可能である。
In addition, since the program storage unit 13A can be rewritten, it is possible to perform a plurality of jobs by sharing time with a single terminal. For example, during class time, a class program different from the plant training program can be activated and used for class.
Moreover, since each part can be increased or decreased without being fixed, the flexibility is high. For example, the device may be assembled either inside or outside the
試験の時も便宜である。配られたUSBメモリから試験問題を表示し、回答をUSBメモリに記録して回収すれば、回答を書き換えできない。また、採点・統計処理が容易になる。また、翻訳アプリケーションを利用して、未学習言語の書物を翻訳してもらい、読書することも可能である。
また、IoT用機器の操作法については、インターネットI上の特定のウェブページ(例えば製造メーカ、販売エージェント等のウェブページ)に記載しておけば、取扱い説明書の配布を省略できる。さらにダウンロード可能とすれば、操作者が使用しやすくなるので好適である。
It is also convenient for testing. If a test question is displayed from the distributed USB memory and the response is recorded in the USB memory and collected, the response cannot be rewritten. In addition, scoring and statistical processing becomes easy. It is also possible to have a book written in an unlearned language translated and read using a translation application.
In addition, if the operation method of the IoT device is described on a specific web page on the Internet I (for example, a web page of a manufacturer, a sales agent, etc.), distribution of the instruction manual can be omitted. Further, it is preferable to make it downloadable because it is easy for the operator to use.
以上のように、本IoT用機器は、常に持ち運んで利用できる。ケースを開けて直ぐに使えるという利点を有する。また、電気回路組み立てボード18は電気回路等の構成部品を増減設可能に搭載し、構成品ケース19に固定されておらず、電気回路組み立てボード18はパソコン用筐体で覆われていない。プログラム記憶部は書き換え可能である。このため、修理・改造において、さらに機器の開発において、融通性(フレキシビリティ)に富む。このことは、機器の開発に大変便宜である。また、教育において、構成品が見えるのでソフト及びハードを理解し易い。
このように、本実施例によれば、IoT用機器の使用に当たり、予め組み立てたIoT用機器自体を運搬できるという効果の他、様々な効果を奏する。
As described above, the present IoT device can always be carried and used. It has the advantage that it can be used immediately after opening the case. Further, the electric
As described above, according to the present embodiment, in using the IoT device, there are various effects in addition to the effect that the preassembled IoT device itself can be transported.
図4に実施例2におけるIoT用開発用及び教育用機器10Aの構成例を示す。本実施例では、実施例1にビジュアル観察を追加する例について説明する。植木鉢26の植物の撮影にビデオカメラS3を用い、IoT用機器10Aの液晶ディスプレイ17Aで観察する仕組みを追加するものである。
FIG. 4 shows a configuration example of the IoT development and educational device 10A in the second embodiment. In the present embodiment, an example in which visual observation is added to the first embodiment will be described. A mechanism for using the video camera S3 to photograph the plant in the flower pot 26 and observing with the
植木鉢26の前にビデオカメラS3を設置し、所定の時間(例えば1時間間隔)で自動的に撮影が行われる。撮影画像データは、第2の制御部21、インターネットI、受信インターフェイス14Aを経由して制御部11に送信され、センサーデータ記憶部13Bに記憶される。また、学生が見たい時に、自らの操作によりセンサーデータ記憶部13Bに記憶された撮影画像を適時にディスプレイ17に表示して観察することができる。学生はディスプレイ17に表示された撮影画像から植物の生育状況を把握し、また、ディスプレイ17に表示された演算結果としての所定の水やりの時間に供給すべき水の量を確認できる。所定の水やりの時間に供給すべき水の量は演算結果記憶部13Cに記憶される。学生は操作部16を操作して、制御部11から第2の制御部21に確認信号を送信しても良く、撮影画像の観察結果を考慮して、水供給の時間及び/又は水の量を修正して送信しても良い。 A video camera S3 is installed in front of the flower pot 26, and photographing is automatically performed at a predetermined time (for example, every one hour). The captured image data is transmitted to the control unit 11 via the second control unit 21, the Internet I, and the reception interface 14A, and stored in the sensor data storage unit 13B. Moreover, when a student wants to see, the picked-up image memorize | stored in the sensor data memory | storage part 13B by own operation can be displayed on the display 17 at a time, and can be observed. The student can grasp the growth state of the plant from the photographed image displayed on the display 17 and can confirm the amount of water to be supplied at a predetermined watering time as the calculation result displayed on the display 17. The amount of water to be supplied at a predetermined watering time is stored in the calculation result storage unit 13C. The student may operate the operation unit 16 to transmit a confirmation signal from the control unit 11 to the second control unit 21, considering the observation result of the photographed image, and the water supply time and / or the amount of water. May be sent after modification.
第2の制御部21は、制御部11から送信された確認信号、水供給の時間及び/又は水の量に基づいて、植木鉢26への水の供給を制御する。確認信号の場合には予め定められた水供給の時間で水の量を供給する。
ビジュアルセンサー(ビデオカメラ)S3を使用すると、種々の情報を得られる。計測対象の寸法、形状だけでなく、色彩、明るさが解り、過去の画像と比較して発育状況もわかる。また、外が晴れか雨か、茎が真っ直ぐ伸びているか、葉間が疎か密か、虫がいるか等の状況も解る可能性もある。そして、データ解析部12Aを設けて、これらの情報を解析して必要な情報、例えば発育速度等を得ることにより、学生に科学的な考察の材料を提供できる。
また、インターネットIから、同じ植物の発育に関する情報を得て、考察を深めることも可能である。
The second control unit 21 controls the supply of water to the flower pot 26 based on the confirmation signal transmitted from the control unit 11, the time of water supply and / or the amount of water. In the case of the confirmation signal, the amount of water is supplied at a predetermined water supply time.
Various information can be obtained by using the visual sensor (video camera) S3. Not only the dimensions and shape of the measurement target, but also the color and brightness are understood, and the growth status is also known compared to past images. In addition, there is a possibility that the situation such as whether the outside is clear or rain, the stem is straight, whether the leaves are loose or dense, and whether there are insects, etc. may be understood. Then, by providing the data analysis unit 12A and analyzing the information to obtain necessary information, such as a growth rate, it is possible to provide students with scientific consideration materials.
It is also possible to obtain information on the growth of the same plant from the Internet I and deepen the discussion.
その他の構成は実施例1と同様であり、実施例1と同様に、IoT用機器10Aの使用に当たり、予め組み立てた開発用及び教育用機器10A自体を運搬できる、また、計測までの時間を節減できるという効果を奏する。 Other configurations are the same as in the first embodiment, and as in the first embodiment, when the IoT device 10A is used, the pre-assembled development and educational device 10A itself can be transported, and the time until measurement is reduced. There is an effect that can be done.
図5に実施例3におけるIoT用開発用及び教育用機器10Bの構成例を示す。本実施例では、放射線センサー20B(20B1〜20Bn)で複数地点の放射能を計測する例について説明する。 FIG. 5 shows a configuration example of the IoT development and educational device 10B in the third embodiment. A present Example demonstrates the example which measures the radioactivity of several points with the radiation sensor 20B (20B1-20Bn).
本実施例ではセンサーとして、NaIシンチレータ20Bでγ線の放射能線量を測定するものとする。センサー側でデジタル値に変換し、インターネットIを介してIoT用機器10Bに送信するものとする。NaIシンチレータ20B1〜20Bnは複数地点に設置され、IoT用機器10Bは複数のNaIシンチレータ20B1〜20Bnからの計測データをインターネットIを介してポーリングして順次取り込み、各NaIシンチレータ20B1〜20Bnの識別番号#20B1〜#20Bnと共にセンサーデータ記憶部13Bに保存する。同時に、各NaIシンチレータ20B1〜20Bnの位置に設置されたGPSモニター20C1〜20Cn(図示しない)からの位置データを識別番号#20B1〜#20Bnと関連づけてセンサーデータ記憶部13Bに保存する。
操作者は、自らの操作により、センサーデータ記憶部13Bに保存された放射能線量とNaIシンチレータ20B1〜20Bnの位置情報を、適時にディスプレイ17に表示して観察することができる。経時変化グラフ形式、地図形式でディスプレイ17に表示できる。
データを見るだけであれば送信インターフェイス14Bはなくても良いが、例えば計測場所の窓を開閉する等の指示を送信するのであれば、必要になる。
In the present embodiment, the radioactive dose of γ rays is measured by the NaI scintillator 20B as a sensor. It is assumed that the sensor side converts it into a digital value and transmits it to the IoT device 10B via the Internet I. The NaI scintillators 20B1 to 20Bn are installed at a plurality of points, and the IoT device 10B sequentially fetches measurement data from the plurality of NaI scintillators 20B1 to 20Bn via the Internet I, and identifies each NaI scintillator 20B1 to 20Bn with an identification number #. It is stored in the sensor data storage unit 13B together with 20B1 to # 20Bn. At the same time, the position data from the GPS monitors 20C1 to 20Cn (not shown) installed at the positions of the NaI scintillators 20B1 to 20Bn are stored in the sensor data storage unit 13B in association with the identification numbers # 20B1 to # 20Bn.
The operator can observe the radiation dose stored in the sensor data storage unit 13B and the position information of the NaI scintillators 20B1 to 20Bn on the display 17 at an appropriate time. It can be displayed on the display 17 in a time-change graph format and a map format.
The transmission interface 14B is not necessary if only data is to be viewed, but is necessary if an instruction to open / close a measurement location window, for example, is transmitted.
その他の構成は実施例1と同様であり、実施例1と同様に、IoT用機器の使用に当たり、予め組み立てたIoT用機器自体を運搬できる、どこでも計測状況を観測できる。 Other configurations are the same as those in the first embodiment, and in the same manner as the first embodiment, when the IoT device is used, the IoT device itself assembled in advance can be transported and the measurement state can be observed anywhere.
図6に実施例4におけるIoT用開発用及び教育用機器10Cの構成例を示す。本実施例では、電気配線の電圧・電流検査を行う例について説明する。例えば、展示会場(イベント会場)においては、展示機器及び照明機器への電気配線工事が行われる。そして、布設された配線の電圧・電流について、予定の電圧・電流が実現されているか検査を行う必要がある。 FIG. 6 shows a configuration example of the IoT development and educational device 10C in the fourth embodiment. In this embodiment, an example in which a voltage / current inspection of electrical wiring is performed will be described. For example, in an exhibition hall (event hall), electrical wiring work to exhibition equipment and lighting equipment is performed. Then, it is necessary to inspect whether the planned voltage / current is realized for the voltage / current of the installed wiring.
検査員はIoT用開発用及び教育用機器10Cを所持し、展示会場内を持ち歩く。電圧プローブ20C1〜Cn及び電流プローブ20D1〜Dnを別途持参し、予め定められた計測点にセットする。電圧プローブ20C1〜Cn及び電流プローブ20D1〜Dnはアナログ値を出力するものとする。電圧プローブ20C1〜Cn及び電流プローブ20D1〜Dnからの出力はイントラネット(無線LAN)を経由して第3の受信インターフェイス14Cを介してIoT用機器10Cに取り込まれる。IoT用機器10Cでは、先ず取り込んだアナログ値をセンサーデータ記憶部13Bのアナログ値記憶部13BAに記憶する。アナログ値が小さい時は増幅器19A(図示しない)を通して信号を増幅した上でアナログ値を記憶する。アナログ値は配線図の計測位置に関連付けて記憶される。予定された複数の計測点で電圧及び電流の測定を行い、計測値をアナログ値記憶部13BAに記憶する。次に、アナログ値記憶部13BAに記憶された計測値をアナログ/デジタル変換器19Bを通してアナログ/デジタル変換を行い、センサーデータ記憶部13Bのデジタル値記憶部13BDに記憶する。デジタル値は配線図の計測位置に関連付けて記憶される。なお、デジタル値記憶部13BDへの記憶があれば、アナログ値記憶部13BAへの記憶は必ずしも必要ではない。 The inspector carries IoT development and educational equipment 10C and carries it around the exhibition hall. Voltage probes 20C1 to Cn and current probes 20D1 to Dn are brought separately and set at predetermined measurement points. The voltage probes 20C1 to Cn and the current probes 20D1 to Dn output analog values. Outputs from the voltage probes 20C1 to Cn and the current probes 20D1 to Dn are taken into the IoT device 10C via the third reception interface 14C via the intranet (wireless LAN). In the IoT device 10C, first, the acquired analog value is stored in the analog value storage unit 13BA of the sensor data storage unit 13B. When the analog value is small, the signal is amplified through an amplifier 19A (not shown) and stored. The analog value is stored in association with the measurement position on the wiring diagram. Voltage and current are measured at a plurality of scheduled measurement points, and the measured values are stored in the analog value storage unit 13BA. Next, the measurement value stored in the analog value storage unit 13BA is subjected to analog / digital conversion through the analog / digital converter 19B, and stored in the digital value storage unit 13BD of the sensor data storage unit 13B. The digital value is stored in association with the measurement position on the wiring diagram. If there is a storage in the digital value storage unit 13BD, the storage in the analog value storage unit 13BA is not necessarily required.
操作者は、自らの操作により、デジタル値記憶部13BDに保存されたデジタル計測値を、配線図の計測位置と関連させて適時にディスプレイ17に表示して見ることができる。配線図及び設計時の電圧値及び電流値は本社の機器設計データベース22Aに保存されており、インターネットI経由(受信インターフェイス14A及び送信インターフェイス14B経由)で読み出して比較する。計測値が設計時の電圧値及び電流値と同じであれば配線に問題ないことが解る。異なる時は専門の担当者に連絡して配線をやり直す等の処置を行う。インターネットI、送信インターフェイス部14Bを介して計測値を機器設計データベース22Aに書き込んでも良い。 The operator can display the digital measurement value stored in the digital value storage unit 13BD on the display 17 in a timely manner in association with the measurement position of the wiring diagram by his / her own operation. The wiring diagram and the voltage and current values at the time of design are stored in the equipment design database 22A of the head office, and are read and compared via the Internet I (via the reception interface 14A and the transmission interface 14B). If the measured value is the same as the voltage value and current value at the time of design, it can be understood that there is no problem with the wiring. If they are different, contact a specialist in charge and re-route the wiring. The measurement value may be written in the device design database 22A via the Internet I and the transmission interface unit 14B.
IoT用機器10Cの各部を構成品ケース19に収納して運搬できるため、検査員は展示会場内を持ち運べる。複数地点での配線工事があるときに便宜である。予め組み立てたIoT用機器10C自体を運搬できるという効果を奏する。また、構成品ケース19を開いてすぐ使用できるように、各構成品を配置しておけば、構成品ケース19を開いてから組み立てる必要がないので計測までの時間を節減できる。また、配線間違い等によるトラブルもなくすことができるという効果を奏する。
また、プログラム記憶部13Aを書き換え可能なので、1台の端末でタイムシェアリングして複数のジョブが可能である。例えば配線チェックプログラムの適当な空き時間に費用見積プログラムを起動して本社の価格表データベースにアクセスし、見積もり伝票を早期に発行することも可能である。
Since each part of the IoT device 10C can be stored and transported in the
In addition, since the program storage unit 13A can be rewritten, it is possible to perform a plurality of jobs by sharing time with a single terminal. For example, it is possible to activate the cost estimation program at an appropriate free time of the wiring check program, access the price list database of the head office, and issue an estimation slip at an early stage.
また、各部を固定せず、増減設可能なので、フレキシビリティが高い。例えば、構成品ケース19の内、外どちらに機器を組み立てても良い。設置場所を広くとれれば、構成品ケース19の外に装置を組み立てられる。例えば、配線チェックプログラムでは構成品ケース19の内に組み立てて持ち歩きながら使用し、費用見積プログラムでは構成品ケース19の外、机上に組み立てて使用できる。この場合、液晶ディスプレイ17Aを複数使用し、主ディスプレイに見積伝票を表示し、副ディスプレイに本社から取得した価格表を表示して使用しても良い。インターネットIに繋がる、アプリケーション、データベースを利用可能であり、応用が広がる。電子部品ハンドブック、各社の電子機器ウェブページ、JIS標準規格等を参照可能である。また、認証プログラム、数値計算プログラム、構造解析プログラム、在庫管理プログラム等インターネットI内に存在するプログラム、データを必要に応じて取り込むことが可能である。
Moreover, since each part can be increased or decreased without being fixed, the flexibility is high. For example, the device may be assembled either inside or outside the
その他の構成は実施例1と同様であり、実施例1と同様に、IoT用機器の使用に当たり、予め組み立てたIoT用機器10C自体を運搬できる、また、計測までの時間を節減できるという効果を奏する。 Other configurations are the same as in the first embodiment, and as in the first embodiment, when using the IoT device, the preassembled IoT device 10C itself can be transported, and the time to measurement can be reduced. Play.
図7に実施例5におけるIoT用開発用及び教育用機器10Dの構成例を示す。本実施例では、製品の欠陥検査・製品選別を行う例について説明する。 FIG. 7 shows a configuration example of the IoT development and educational device 10D in the fifth embodiment. In the present embodiment, an example of performing product defect inspection and product selection will be described.
製品がベルト上で輸送される。ベルト上を輸送される製品を監視するためにセンサーとしてビデオカメラ20Dを設置し、常時ビデオカメラ20Dで監視する。製品としてのりんごの寸法、色彩について検査し、寸法・色彩に応じて製品を選別する。また、傷、虫食い、腐食、形状歪等の欠陥が見つかったりんごは除去する。寸法は例えばりんごの画像から輪郭を抽出した後に、横幅を計測し、8cm以下、8cm〜10cm、10cm〜12cm、12cm以上の4段階に分類し、さらに、色彩について、赤、黄、緑の3種類に分類する。合計12グループと、傷、虫食い、腐食、形状歪等の欠陥が見つかった不良品グループの合計15グループに分類し、分類マークAp1〜Ap15を付与する。製品がベルト上を搬送され、グループごとに予め定められた位置に来たときに、押し出し具により箱に入れられる。 The product is transported on a belt. In order to monitor the product transported on the belt, a video camera 20D is installed as a sensor, and is constantly monitored by the video camera 20D. The size and color of the apple as a product is inspected, and the product is selected according to the size and color. Also, apples found to have defects such as scratches, worms, corrosion, and shape distortion are removed. For example, after extracting an outline from an image of an apple, the width is measured and classified into four stages of 8 cm or less, 8 cm to 10 cm, 10 cm to 12 cm, 12 cm or more, and the colors are 3 in red, yellow, and green. Classify into types. Classification is made into 12 groups in total and 15 groups of defective products in which defects such as scratches, worms, corrosion, and shape distortion are found, and classification marks Ap1 to Ap15 are given. When the product is conveyed on the belt and reaches a predetermined position for each group, the product is put into a box by an extrusion tool.
ビデオカメラ20Eの画像はイントラネット(有線光LAN)と第3の受信インターフェイス部14Cを経由してIoT用機器10Dに取り込まれる。IoT用機器10Dでは、有線光LANを介して取り込んだ、例えばCCD画像信号のデジタル値をセンサーデータ記憶部13Bに記憶する。デジタル値は各製品(りんご)の識別番号と関連付けて記憶される。計測に関する取扱い説明・製品選別基準は本社の製品データベース22Bに記憶されており、計測時に製品データベース22BがインターネットIを経由して参照される。センサーデータ記憶部13Bに記憶された寸法、色彩に応じて製品(りんご)が選別される。選別の結果は製品データベース22Bに書き込んでも良い。 The image of the video camera 20E is taken into the IoT device 10D via the intranet (wired optical LAN) and the third reception interface unit 14C. In the IoT device 10D, for example, a digital value of a CCD image signal captured via the wired optical LAN is stored in the sensor data storage unit 13B. The digital value is stored in association with the identification number of each product (apple). Handling instructions and product selection criteria relating to measurement are stored in the product database 22B of the head office, and the product database 22B is referred to via the Internet I during measurement. Products (apples) are selected according to the dimensions and colors stored in the sensor data storage unit 13B. The selection result may be written in the product database 22B.
ビジュアルセンサー(ビデオカメラ)20Eを使用すると、種々の情報を得られる。計測対象の寸法、形状だけでなく、色彩、明るさが解り、過去の画像と比較して発育状況もわかる。もし、圃場条件と発育状況の関係を解析をする場合には、相関度を求めることが重要なので、相関関数をインターネットからダウンロードするのも良いが、解析プログラムと共に相関関数をプログラム記憶部13Aに記憶しておくことがより望ましい。
インターネットIからは、例えば、演算用に並列高速計算を行うプログラム等を利用する。構造解析プログラム、類似度評価プログラム等を利用しても良い。ただし、インターネットIから利用したいプログラムは、アクセス先一覧リストを作成しておき、すぐにアクセスできるようにしておくのが望ましい。
Various information can be obtained by using the visual sensor (video camera) 20E. Not only the dimensions and shape of the measurement target, but also the color and brightness are understood, and the growth status is also known compared to past images. If it is important to analyze the relationship between the field conditions and the growth situation, it is important to obtain the degree of correlation, so the correlation function may be downloaded from the Internet, but the correlation function is stored in the program storage unit 13A together with the analysis program. It is more desirable to keep it.
From the Internet I, for example, a program that performs parallel high-speed computation for computation is used. A structural analysis program, a similarity evaluation program, or the like may be used. However, it is desirable to create a list of access destinations for programs that are desired to be used from the Internet I so that they can be accessed immediately.
その他の構成は実施例1と同様であり、実施例1と同様に、IoT用機器の使用に当たり、予め組み立てたIoT用機器自体を運搬できる、また、計測までの時間を節減できるという効果を奏する。 Other configurations are the same as in the first embodiment, and as in the first embodiment, when the IoT device is used, the preassembled IoT device itself can be transported, and the time until measurement can be reduced. .
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は以上の実施の形態に限定されるものではなく、実施の形態に種々変更を加えられることは明白である。 Although the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above embodiment, and it is obvious that various modifications can be made to the embodiment.
例えば、実施例2の変形として、掃除ロボットにカメラを装着して、ビジュアル画像を取得する例も考えられる。ゴミが見えれば掃除を続け、見えなければその場所では掃除を中断し、移動のみ続ける。また、ゴミが見えたら掃除を再開する。掃除コースは決まっているから、途中通常と異なる画像が出現したら、異常と判断され、警報がインターネッとを介して通知される。姿勢制御信号を送信して、回復すればコースに戻して掃除を続けさせる。回復しなければ掃除を中止する。 For example, as a modification of the second embodiment, an example in which a visual image is acquired by attaching a camera to a cleaning robot can be considered. If you see trash, continue cleaning. If you do not see it, stop cleaning and continue moving. If you can see trash, resume cleaning. Since the cleaning course has been decided, if an image different from the normal one appears on the way, it is determined that there is an abnormality and a warning is notified via the Internet. An attitude control signal is transmitted, and if it recovers, it returns to the course and continues cleaning. Stop cleaning if not recovered.
また、例えば、以上の実施の形態では、インターネットから自社データを参照する例について説明したが、インターネット経由で演算プログラムにアクセスして一部又は全部の演算処理をしても良く、クラウドにアクセスして参考資料を参照しても良い。また、IoT用機器、制御機器又はセンサーをインターネットで接続するに際し、インターネットとして公衆回線を用いても良く、イントラネットを用いても良く、両者を経由しても良い。また、IoT用機器、制御機器又はセンサーとインターネット又はイントラネットとの接続には有線光ケーブル、無線送受信機どちらを用いても良い。例えば、また、IoT機器が、静置されておらず、例えば、車で移動中に、後部座席のIoT用開発用及び教育用機器から公衆無線回線を経由してインターネット経由で、事務所、店舗、工場等の機器にアクセスし、現地の機器を制御することも可能である。また、接続するセンサーの種類・数を自由に変更可能である。制御する対象、制御する物理量も自由に変更可能である。 Further, for example, in the above embodiment, the example of referring to the company data from the Internet has been described. You may refer to the reference material. When connecting an IoT device, a control device, or a sensor via the Internet, a public line may be used as the Internet, an intranet may be used, or both may be routed. Further, a wired optical cable or a wireless transceiver may be used for connection between the IoT device, the control device, or the sensor and the Internet or the intranet. For example, the IoT device is not stationary. For example, while moving by car, from the rear seat IoT development and education device via the public wireless network via the Internet, office, store It is also possible to access equipment in factories and control local equipment. In addition, the type and number of sensors to be connected can be freely changed. The object to be controlled and the physical quantity to be controlled can be freely changed.
本発明はIoT用開発用及び教育用機器に利用できる。 The present invention can be used for IoT development and educational equipment.
10,10A〜10D IoT用開発用及び教育用機器
11 制御部
12 演算処理部
13 記憶部
13A プログラム記憶部
13B センサーデータ記憶部
13BA アナログデータ記憶部
13BD デジタルデータ記憶部
13C 演算結果記憶部
14 インターフェイス部
14A 受信インターフェイス
14B 送信インターフェイス
14C 第3の受信インターフェイス
14D 第3の送信インターフェイス
15 電源部
15A 電源アダプター
15B 電池
15C 電源スイッチ
16 操作部
16A キーボード
16B マウス
17 表示部
17A 液晶ディスプレイ
18 電気回路組み立てボード
19 構成品ケース
19A 増幅器
19B アナログ/デジタル変換器
20B1〜20Bn NaIシンチレータ
20C1〜20Cn 電圧プローブ
20D1〜20Dn 電流プローブ
20E ビデオカメラ
21 第2の制御部
22A 機器設計データベース
22B 製品データベース
26 植木鉢
28 水タンク
41 把持部
43 電源用コネクタ
44 カバー板
G ゲートウェイ
I インターネット
S1 温度センサー
S2 湿度センサー
S3 ビデオカメラ
S4 アラーム音マイク
S5 CO2センサー
T1〜T4 物(機器)
10, 10A to 10D IoT development and educational equipment 11 Control unit 12 Arithmetic processing unit 13 Storage unit 13A Program storage unit 13B Sensor data storage unit 13BA Analog data storage unit 13BD Digital data storage unit 13C Calculation result storage unit 14 Interface unit 14A Reception interface 14B Transmission interface 14C Third reception interface 14D Third transmission interface 15 Power supply unit 15A
Claims (4)
インターネット経由でセンサーから送信されたセンサー出力信号を受信する受信インターフェイスと;
前記受信インターフェイスで受信された前記センサー出力信号をセンサーデータとし、前記センサーデータを演算処理して演算結果を求める演算処理部と;
前記演算処理部で求められた演算結果を表示する表示部と;
操作者がコマンド及びデータを入力する操作部と;
前記演算処理部で求められた演算結果をインターネット経由で送信する送信インターフェイスと;
前記プログラム記憶部、前記受信インターフェイス、前記演算処理部、前記表示部、前記操作部及び前記送信インターフェイスを制御する制御部と;
前記プログラム記憶部、前記受信インターフェイス、前記演算処理部及び前記送信インターフェイスを増減設可能に搭載し、さらに前記制御部を搭載する電気回路組み立てボードと;
前記表示部、前記操作部及び前記電気回路組み立てボードを収納し、運搬のために把持する把持部を有する構成品ケースとを備え;
前記表示部、前記操作部は及び前記電気回路組み立てボードは前記構成品ケースに固定されておらず、前記電気回路組み立てボードはパソコン用筐体で覆われていない;
物のインターネット用開発用及び教育用機器。 A program storage unit for storing the program;
A receiving interface for receiving a sensor output signal transmitted from the sensor via the Internet;
An arithmetic processing unit that uses the sensor output signal received by the reception interface as sensor data, and performs arithmetic processing on the sensor data to obtain an arithmetic result;
A display unit for displaying a calculation result obtained by the calculation processing unit;
An operation unit for an operator to input commands and data;
A transmission interface for transmitting the calculation result obtained by the calculation processing unit via the Internet;
A control unit for controlling the program storage unit, the reception interface, the arithmetic processing unit, the display unit, the operation unit, and the transmission interface;
An electric circuit assembly board on which the program storage unit, the reception interface, the arithmetic processing unit, and the transmission interface are mounted so as to be increased and decreased, and further the control unit is mounted;
A component case that houses the display unit, the operation unit, and the electric circuit assembly board and has a gripping unit that grips the board for transportation;
The display unit, the operation unit, and the electric circuit assembly board are not fixed to the component case, and the electric circuit assembly board is not covered with a personal computer casing;
Development and educational equipment for the Internet of things.
前記演算処理部で求められた演算結果を記憶する演算結果記憶部と;
前記プログラム記憶部、前記受信インターフェイス、前記センサーデータ記憶部、前記演算処理部、前記演算結果記憶部、前記表示部、前記送信インターフェイス及び前記制御部に適切な直流電圧を供給する電池又は、商用電源の電圧を適切な直流電圧に変換して供給する電源アダプターと;
前記適切な直流電圧を供給及び遮断するための電源スイッチとを備え;
前記送信インターフェイスは前記操作部から入力されたコマンド及びデータをインターネット経由で送信し;
前記制御部は、前記センサーデータ記憶部及び前記演算結果記憶部を制御し;
前記電気回路組み立てボードは、前記センサーデータ記憶部及び前記演算結果記憶部を増減設可能に搭載し、さらに前記電源スイッチを搭載し;
前記構成品ケースは、前記電源アダプター又は前記電池を収納し;
前記電源アダプター又は前記電池は前記構成品ケースに固定されておらず;
前記表示部、前記操作部、前記電気回路組み立てボード、及び前記電源アダプター又は前記電池を前記構成品ケース内の又は構成品ケース外の適切な位置に配置した後に、前記受信インターフェイスと前記送信インターフェイスとを前記インターネットに接続し、前記電源スイッチをオンにすることにより、稼働可能となる;
物のインターネット用開発用及び教育用機器。 A sensor data storage unit that stores the sensor output signal received by the reception interface as sensor data;
An operation result storage unit for storing an operation result obtained by the operation processing unit;
Battery for supplying appropriate DC voltage to the program storage unit, the reception interface, the sensor data storage unit, the calculation processing unit, the calculation result storage unit, the display unit, the transmission interface, and the control unit, or a commercial power source A power adapter that converts the current voltage to an appropriate DC voltage and supplies it;
A power switch for supplying and shutting off the appropriate DC voltage;
The transmission interface transmits commands and data input from the operation unit via the Internet;
The control unit controls the sensor data storage unit and the calculation result storage unit;
The electrical circuit assembly board is equipped with the sensor data storage unit and the calculation result storage unit in an adjustable manner, and further has the power switch mounted thereon;
The component case houses the power adapter or the battery;
The power adapter or the battery is not fixed to the component case;
After the display unit, the operation unit, the electric circuit assembly board, and the power adapter or the battery are arranged at appropriate positions in the component case or outside the component case, the reception interface and the transmission interface Can be operated by connecting the Internet to the Internet and turning on the power switch;
Development and educational equipment for the Internet of things.
前記アナログ/デジタル変換器を前記電気回路組み立てボードに搭載する;
請求項1又は請求項2に記載の物のインターネット用開発用及び教育用機器。 An analog / digital converter that performs analog-to-digital conversion when any of the sensor output signals is an analog signal;
Mounting the analog / digital converter on the electrical circuit assembly board;
A device for development and education for the Internet according to claim 1 or 2.
請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の物のインターネット用開発用及び教育用機器。 The program storage is rewritable;
A device for development and education for the Internet according to any one of claims 1 to 3.
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