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IoT電子工作に最適！M5Stack Core2のハードウェア


5×5cmにWi-Fi/Bluetooth/LCD/D-A/センサ/SDカード

IoT電子工作に最適！M5Stack Core2の魅力

図1　M5Stack Core2は，5×5cmとコンパクトなケースに，GPIO32個，DAC/ADC，LCD，SDカード，Wi-Fi/Bluetooth/センサなど，IoT開発に必要な機能をほぼ搭載している．画像クリックで動画を見る．または記事を読む．［提供・著］白阪 一郎
詳細：［VOD/KIT］ M5Stack Core2付き！ESP32で学ぶPython＆Arduinoプログラミング入門

コンパクトな設計と多機能性が融合するM5Stack Core2

M5Stack Core2は，ESP32マイコンを中心としたIoTデバイス開発キットで，わずか5×5cmの筐体にさまざまなハードウェアを詰め込んでいます．ESP32は，32ビット・デュアル・コア・プロセッサとWi-Fi・Bluetooth通信機能を一体化した高性能なチップです．M5Stack Core2にはこのESP32が搭載されており，以下のような機能を備えています．

  1. 多彩なインターフェース
    M5Stack Core2は，I$^2$C，SPI，UARTなどの通信プロトコルに対応しており，外部デバイスとの連携が容易です．また，GPIOが32個，DACやADCといったアナログ信号用のポートも搭載されており，センサ・データの収集や制御に適しています
  2. 組み込み型周辺機器
    LCDディスプレイ（320×240ピクセル），タッチスクリーン，マイク，スピーカ，ジャイロ・センサ，加速度センサ，SDカード・スロット，振動モータといった豊富な機能が搭載され，IoTデバイスの多様な用途に対応可能です
  3. 開発の容易さ<> 開発環境として，Arduino（C/C++）やMicroPythonが利用できるため，初心者からプロまで幅広い層に適しています．さらに，多くのライブラリやサンプル・コードが公開されており，迅速なプロトタイピングが可能です

ESP32の通信モードとその応用

ESP32は，以下の3つのWi-Fiモードをサポートしており，IoT機器の設計において非常に柔軟性があります．

  1. Stationモード
    外部のアクセス・ポイントを利用してインターネットに接続し，データを取得・送信します
  2. Access Pointモード
    M5Stack自体がアクセス・ポイントとして機能し，ほかのデバイスを接続可能にします
  3. Station + Access Pointモード
    上記2つのモードを同時に使用し，データ取得と配信を一元的に管理します

これらのモードにより，M5Stack Core2はクライアント・デバイスとしても，独立したIoTサーバとしても動作可能です．たとえば，温度センサで取得したデータをWi-Fi経由で送信し，スマートフォンやPCのブラウザで確認するシステムを構築できます．

ESP32を核とするM5Stackの可能性

ESP32: IoTのためのSoC設計

ESP32は，IoT分野に革命をもたらしたマイコンとして広く知られています．特徴は以下のとおりです．

  1. 高性能な処理能力
    ESP32は，240MHzのデュアル・コアプロセッサを備え，600DMIPSの処理性能を発揮します．これにより，複雑な通信プロトコルやデータ処理をリアルタイムで実行可能です
  2. 多機能な通信プロトコル
    Wi-FiとBluetooth（BLE/BR/EDR）をサポートしており，IoTデバイスどうしの相互通信や，クラウドとの連携が容易です．これにより，スマートホームや産業用IoTの分野で多様な用途に対応します
  3. 低コストでの導入可能性
    ESP32は，同などの機能をもつほかのマイコンと比較して非常に安価です．さらに，ESP32モジュール（ESP32-WROOM-32など）を利用することで，日本国内でも電波法の制約をクリアしつつ，安全に利用できます
〈著：ZEPマガジン〉

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著者紹介

  • 1977年～2008年　NECで中大型コンピュータの装置開発
  • 2009年　NECラーニングで組み込み研修講師
  • 就労移行支援ベルーフで職業訓練（IT）講師，現在に至る

著書

  1. ［VOD/KIT］STM32マイコン＆Wi-Fiモジュールで学ぶ C/C++プログラミング入門，CQ出版社．
  2. ［VOD/KIT］Python×実習キット×スマホでできる！ESP32マイコン活用術，CQ出版社．
  3. ［VOD/KIT］M5Stack Core2付き！ESP32で学ぶPython＆Arduinoプログラミング入門，CQ出版社．
  4. ARM32ビット・マイコン電子工作キット ブレッドボードで気軽に始めよう，CQ出版社．
  5. 連載，子供向け1500円パソコン IchigoJam誕生，トランジスタ技術, CQ出版社．

参考文献

  1. ［VOD/Pi KIT］ラズベリー・パイで学ぶLinux＆Pythonプログラミング超入門，ZEPエンジニアリング株式会社．
  2. ［VOD/KIT］実習キットでできる！ラズパイPicoでマイコン入門，ZEPエンジニアリング株式会社．
  3. ［VOD/KIT］実習キットでできる！ラズパイPico×Wi-FiモジュールでIoT超入門，ZEPエンジニアリング株式会社．
  4. ［VOD/KIT］一緒に動かそう！Lチカから始めるFPGA開発【基礎編】，ZEPエンジニアリング株式会社．
  5. ［VOD/KIT］M5Stackで一緒に作ろう！IoTセンシング・エッジ×クラウド連携システム開発［改訂版］，ZEPエンジニアリング株式会社．
  6. ラズベリー・パイ Picoマイコン入門 C言語開発環境の構築 ，ZEPエンジニアリング株式会社．