ボード開発から支える Open IoT シマフジ電機株式会社犬尾 inuo@shimafuji.co.jp 2018/12/18
発表内容 シマフジ電機のご紹介 シマフジ電機で開発した 2 種類の IoT-Engine をご紹介
シマフジ電機のご紹介 シマフジ電機は ボード開発をメインとして HW と SW を最適な形で組み合わせた装置をご提供する 組み込み機器メーカです ソリューション / 製品企画 提案 デモ機試作 量産 OEM 販売 装置開発 筐体 ケーブル設計製造 メカ設計製造 ボード開発 デジタル / アナログ回路基板設計開発 各種認定 (CE 技適 機能安全 ) xxxx xxxxx(xxx xxxxx){ xxx xxxxx; xx(xxx=xx){ xxxxxxxxx; xxxx; } xxx(xxxx; xx; xxx){ xxxx xxxx; xx(xxxx==x){ xxx; xx(xxxxxxx){ xxxxx; }xxx{ xxxx; } xxxxxxx; } ソフトウェア開発 FPGA 設計 組込 OS 移植 ドライバ設計開発 アプリ開発 ( データ解析 モータ制御 ) 各種 IP 設計開発 システム構築 (ZYNQ)
シマフジ電機のご紹介 主要製品 評価ボード (RZ/T1 RZ/A1) OFDM 変調器 ( 地デジ放送 ) 安全コントローラ ( 機能安全対応モータ制御 ) 宇宙機内通信試験装置 (SpaceWire) 参加展示会 TRON Symposium ESEC( 組込みシステム開発技術展 ) Small Satellite Conference International SpaceWire Conference 主要取引先 ルネサスエレクトロニクス NEC NEC ソリューションイノベータ 三菱電機 東芝 日本アンテナ 萩原電気 リョーサン 新光商事 ユーシーテクノロジ コア 産業総合研究所 JAXA 大阪大学 北里大学 東京大学 千葉工業大学 東京工業大学 慶応大学 広島大学
TRON との関係 2003 年 ~ T-Engine ボードや同アプライアンス製品の開発サポート ( 小型ボード開発の原点 ) JAXA 様 NEC 様の評価機器に発展 ( 宇宙機内通信の地上試験装置 ) 2006 年 ~ トロンショー出展 TeaCube(2004 年 ) SpaceCube(2005 年 ) TeaMacaron(2009 年 ) SpaceCube MkII(2008 年 ) 2015 年 ~ IoT-Engine のモジュールの開発サポート SpaceWire-GbEther(2012 年 )
2 種類の IoT-Engine を自社開発 IoT-Engine RZ/A2M IoT-Engine RZ/T1
IoT-Engine RZ/T1 (SEMB1401) ボード仕様 CPU メモリ 外部接続 基板寸法 RZ/T1 ( ルネサスエレクトロニクス製 ) Cortex-R4F 600MHz 内蔵メモリ 1024+512KB SPI Flash Memory IoT-Engine コネクタ IoT-Engine RF 拡張コネクタ 30mm x 37mm 8MB x1 x1 電源 DC3.3V (IoT-Engine コネクタ ) ut-kernel2.0 動作 ユーシーテクノロジ様よりご提供予定
特徴 様々なセンサやディスプレイと接続できる機能 fvio に対応している fvio : functions-virtualized Input/Output オプションボードをスタックした IoT-Engine
I/O 端子の機能を仮想化する fvio 技術 fvio : functions-virtualized Input/Output オプションボード接続構成図 RZ/T1 マイコン内部バス RF Module IoT-Engine RZ/T1 Sensor Modules fvio ホスト 0 1 2 3 4 5 6 7 ルネサス製 RZ/T1 マイコン外部端子の機能として 任意の組み合わせで設定可能 fvio プラグイン I2C マスタ エンコーダカウンタ UART 全二重 UART 半二重 パルス生成 パルスカウンタ SPI マスタ SPI マスタ (5 スレーブ ) SCL SDA A BZ TX RX TX RX DIR PWM0 PWM1 PWM2 PWM0 PWM1 PWM2 0 1 2 3 4
fvio の設定例 RZ/T1 マイコン内部バス 設定例 1 fvio ホスト 0 1 2 3 4 5 6 7 fvio ホスト 0 1 2 3 4 5 6 7 加速度センサ 加速度センサ 加速度センサ 加速度センサ 加速度センサ 加速度センサ 加速度センサ 加速度センサ MPU-6050 MPU-6050 MPU-6050 MPU-6050 MPU-6050 MPU-6050 MPU-6050 MPU-6050 マイコン外部端子の機能として 任意の組み合わせで設定可能 fvio プラグイン 設定例 2 fvio ホスト 0 1 2 3 4 5 6 7 I2C マスタ エンコーダカウンタ UART 全二重 UART 半二重 パルス生成 パルスカウンタ SPI マスタ SPI マスタ (5 スレーブ ) 加速度センサ MPU-6050 加速度センサ MPU-6050 OLED ディスプレイ D1308Z 温湿度気圧センサ エンコーダカウンタ UART 全二重 SPI マスタ (5 スレーブ ) SCL SDA A BZ TX RX TX RX DIR PWM0 PWM1 PWM2 PWM0 PWM1 PWM2 0 1 2 3 4 SCL SDA SCL SDA A BZ TX RX 0 1 2 3 4
デモ紹介 ( シマフジブースで展示中 ) 3 軸加速度センサ (ADXL345) 1 2 3 4 fvio fvio fvio fvio fvio fvio fvio fvio IoT-Engine RZ/T1 OLED ディスプレイ (D1308Z) 1 2 3 4 種類 プロトコル デバイス 授受データ 通信速度 [Kbit/sec] チャネル間トリガ同期 (5000Hz) サンプリングレート [Sample/sec] データレート [Kbit/sec] センサ1 I2C ADXL345 3 軸データ取得 1189.4 なし 14685 (*1) 1189.4 センサ2 (6 Byteリード ) 422.7 あり 5000 405.0 センサ3 401.6 2500 202.5 センサ4 219.7 1250 101.2 種類 プロトコル デバイス 授受データ 通信速度 [Kbit/sec] チャネル間トリガ同期 (5000Hz) 表示フレームレート [Flame/sec] データレート [Kbit/sec] ディスプレイ1 I2C D1308Z 1ライン出力 474.4 なし 51.4 (*2) 474.4 ディスプレイ2 (8 Byteライト ) 43.9 405.0 ディスプレイ3 21.9 (*3) 202.5 ディスプレイ4 10.9 (*3) 101.2 (*1) I2C 通信をオーバクロックしています (*2) I2C 通信速度で律速 (*3) 取得センサデータレートで律速
fvio の特徴
IoT-Engine RZ/A2M (SEMB1402) ボード仕様 CPU メモリ 外部接続 基板寸法 RZ/A2M R7S921053VCBG Cortex-A9 528MHz 内蔵 RAM 4MB DRP 6タイル SPI Flash Memory HyperRAM MIPI CSI-2 フラットフレキケーブルコネクタ IoT-Engine コネクタ IoT-Engine RF 拡張コネクタ 電源 DC3.3V (IoT-Engine コネクタ ) 30mm x 42mm 8MB 8MB x1 x1 x1 ut-kernel2.0 動作 ut-kernel2.0 用ミドルウェア準備中 MIPI( カメラ入力 )/LVDS( ディスプレイ出力 ) ユーシーテクノロジ様よりご提供予定
特徴 カメラとディスプレイが繋がる唯一の IoT-Engine DRP と呼ばれるアクセラレータエンジンが使える DRP: Dynamically Reconfigurable Processor カメラ IoT-Engine
ルネサス様提供資料より抜粋
ルネサス様提供資料より抜粋
ルネサス様提供資料より抜粋
ルネサス様提供資料より抜粋 シマフジ製品で使用実績あり
DRP ライブラリを作って動かしてみた (1) カメラ画像を無線配信する デモ カメラから入力した RAW データを RGB カラー化 (DRP ライブラリ ) マイコン内蔵 JPEG エンコーダに入力可能な画像フォーマットに変換 (DRP ライブラリ ) LVDS ディスプレイに出力 MotionJPEG フォーマットに変換し 動画をスマートフォンにプッシュ配信 (CPU で処理 ) 動画無線配信 IoT-Engine デモセット
DRP ライブラリを作って動かしてみた (2) カメラ画像を手で動かせる デモ カメラから入力した RAW データを RGB カラー化 (DRP ライブラリ ) ディスプレイに表示する領域と位置を 3 軸加速度センサの値に連動させる (DRP ライブラリ ) HDMI を経由してテレビに表示 HDMI 出力 IoT-Engine デモセット
まとめ IoT-Engine RZ/T1 fvio 技術で様々なセンサを接続できるようになります! シマフジは fvio 技術の充実と拡張を推進します! RZ/T1 マイコン内部バス fvio ホスト 0 1 2 3 4 5 6 7 マイコン外部端子の機能として 任意の組み合わせで設定可能 fvio プラグイン I2C マスタ エンコーダカウンタ UART 全二重 UART 半二重 パルス生成 パルスカウンタ SPI マスタ SPI マスタ (5 スレーブ ) SCL SDA A BZ TX RX TX RX DIR PWM0 PWM1 PWM2 PWM0 PWM1 PWM2 0 1 2 3 4 IoT-Engine RZ/A2M AI のための画像の前処理に最適な DRP を使用できます! シマフジは DRP ライブラリの開発をスピーディにサポートします!