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@dzonesasaki(Daizo Sasaki)

IoTを試したい時に準備するもの2021年春版

Posted at

1. はじめに

職場でIoTを試したい！という時に準備する物と情報などを挙げてみました。

2. 必要なもの

2.1. 部品

(後で詳細を記載します）

  • ESP32
  • スマホ充電アダプタ
  • モバイルバッテリ
  • USB Microケーブル
  • ブレッドボード と ジャンパワイヤー
  • 100均のタッパ
  • ラズパイ一式（できれば）

2.2. パソコン

参考：https://qiita.com/dzonesasaki/items/ed2c38de2b40eafcd3cb

  • windows10のPCでOK
  • arduino-IDEをインストール

2.3. 情報

参考：https://qiita.com/dzonesasaki/items/7942b13ab9a799f652ff

  • 社内にWi-Fiがあるかどうか (無ければ容易に実施できない)
  • そのWiFiのSSIDとパスフレーズ（パスワード）
  • そのWiFiは社内の他のPCやLANに接続している機器にアクセスできるのかどうか
  • Wi-Fiの電波が届くか？ https://qiita.com/dzonesasaki/items/869b3a8f337d43e569f7
  • 場長など現場責任者の許可
  • 固定IPの付与してもらう(ラズパイ用)
  • 監視したい装置の何の情報が欲しいのか
  • 装置からどのように信号を取り出すか？の情報

3. 部品について

パソコンの設定や情報収集は比較的簡単だと思います。
しかし、部品については、色々と手間があるかもしれません。普通の流れは次の通りだと思います。

  1. 見積もり
  2. 決裁
  3. 発注

問題になるのが、上司決裁。上司は費用を問題視することが多いので、数パターンか考えましょう。

あと、購入における会計方法が会社の方法に合っているかも、経理部門と相談しましょう。以下では、秋月通商とswich-scienceの2通りを挙げました。あと百均も入れましたが、会計方法がNGの場合は違う方法を探しましょう。少し割高にはなりますが、モノタロウなどでも扱っているようです。

なお、センサ類は含んでいません。必要であれば、合わせて準備しましょう。

以下、2021年2月時点での情報です。

3.1. 少しリッチなパターン(秋月通商)

約17,000円（＝15580+550+110+110）

3.1.1. M5stickC plus

ESP32に液晶ディスプレイが付いたもの。少し高いものの、はじめからセンサが内蔵されていて、初心者に丁度良いです。

3.1.2. USB-Cケーブル

M5stickC plusはUSB-Cで接続します。(ESP32評価ボードは、microUSB)

  • https://akizukidenshi.com/catalog/g/gC-13563/
  • ＵＳＢケーブル　ＵＳＢ２．０　ＴｙｐｅＡオス⇔ＴｙｐｅＣオス　１．５ｍ
  • 通販コード　C-13563
  • 1本 ￥120（税込） （価格は変更となる場合があります）
  • 品切れの場合があります

3.1.3. USB充電器

  • https://akizukidenshi.com/catalog/g/gM-14935/
  • スイッチングＡＣアダプター（ＵＳＢ　ＡＣアダプター）　Ｔｙｐｅ－Ｃオス　５．１Ｖ３．８Ａ
  • [AD-A051P380]
  • 通販コード　M-14935
  • 1個 ￥900（税込）

3.1.4. モバイルバッテリ と USB-C変換ケーブル

設置したい場所に100Vコンセントが無い場合、バッテリーを使います。秋月に無いので、百均などで購入します。もしくは、amazonなどで良さそうなものを購入するのも良いと思います。

3.1.5. ブレッドボード と ジャンパワイヤー

装置やセンサから信号を取り出してESP32に入力する際に使います。

3.1.6. 均のタッパ

百均などで購入します。ESP32とモバイルバッテリ、回路などを入れます。アダプタや配線する場合は穴を空けます。

3.1.7. ラズパイ4一式

ラズパイをデータ収集用サーバとして使います。設定時は別途ディスプレイを用意します。

  • Ｒａｓｐｂｅｒｒｙ　Ｐｉ４　Ｍｏｄｅｌ　Ｂ　４ＧＢ　（ラズベリーパイフォーモデルビー）

  • スイッチングＡＣアダプター（ＵＳＢ　ＡＣアダプター）　Ｔｙｐｅ－Ｃオス　５．１Ｖ３．８Ａ

  • ＨＤＭＩケーブル　タイプＡオス－タイプＤオス（ｍｉｃｒｏ）　２ｍ

  • Ｒａｓｐｂｅｒｒｙ　Ｐｉ用ｍｉｃｒｏＳＤカード（Ｒａｓｐｂｉａｎ　ＯＳ書込済）

  • ＲＡＳＰＢＥＲＲＹ　Ｐｉ４　ＳＴＡＮＤＡＲＤ　ＣＡＳＥ　（３ピース）

  • Ｒａｓｐｂｅｒｒｙ　Ｐｉ公式キーボード　　ＵＳＢハブ付き　日本語配列

  • Ｒａｓｐｂｅｒｒｙ　Ｐｉ　公式マウス　３ボタン

3.2. 標準的なパターン(秋月通商)

約15,000円 (= 13510 + 550+110+110)

3.2.1. ESP32-DevKit

ESP32の開発ボード。USBから電源供給して使えます。

  • ＥＳＰ３２－ＤｅｖＫｉｔＣ－３２Ｅ　ＥＳＰ３２－ＷＲＯＯＭ－３２Ｅ開発ボード　４ＭＢ
  • https://akizukidenshi.com/catalog/g/gM-15673/
  • [ESP32-DevKitC-32E(4MB)]
  • 通販コード　M-15673
  • 1個 ￥1,230（税込）

3.2.2. USB-microケーブル

ESP32評価ボードとパソコンは、USB-micro で接続します

  • https://akizukidenshi.com/catalog/g/gC-07607/
  • ＵＳＢケーブル　ＵＳＢ２．０　Ａオス－マイクロＢオス　１．５ｍ　Ａ－ｍｉｃｒｏＢ
  • [USBcable A-microB]
  • 通販コード　C-07607
  • 1本 ￥120（税込）

3.2.3. USB充電器

  • https://akizukidenshi.com/catalog/g/gM-12001/
  • スイッチングＡＣアダプター（ＵＳＢ　ＡＣアダプター）　ＭｉｃｒｏＢオス　５Ｖ３Ａ
  • [AD-K50P300]
  • 通販コード　M-12001
  • 1個 ￥700（税込）

3.2.4. モバイルバッテリ と USB Microケーブル

設置したい場所に100Vコンセントが無い場合、バッテリーを使います。秋月に無いので、百均などで購入します。もしくは、amazonなどで良さそうなものを購入するのも良いと思います。

3.2.5. ブレッドボード と ジャンパワイヤー

装置やセンサから信号を取り出してESP32に入力する際に使います。

3.2.6. 均のタッパ

百均で購入します。ESP32とモバイルバッテリ、回路などを入れます。アダプタや配線する場合は穴を空けます。

3.2.7. ラズパイ3B+一式

ラズパイをデータ収集用サーバとして使います。設定時は別途ディスプレイを用意します。

3.3. 足と知識で安く準備するパターン(秋月通商)

約3,500円 (= 1,840 + 550 + 550+ 110+110)

知識を駆使して、ラズパイを購入せずにサーバをPC等で代用するパターンです。自分で構築できることが前提ですが、そもそも、そのような方はこのページを見ていないでしょう。なので、ここの情報は殆ど参考にならないと考えておいた方が良いでしょう。

3.3.1. ESP32-DevKit

  • ＥＳＰ３２－ＤｅｖＫｉｔＣ－３２Ｅ　ＥＳＰ３２－ＷＲＯＯＭ－３２Ｅ開発ボード　４ＭＢ
  • https://akizukidenshi.com/catalog/g/gM-15673/
  • [ESP32-DevKitC-32E(4MB)]
  • 通販コード　M-15673
  • 1個 ￥1,230（税込）
  • ESP32の開発ボード。USBから電源供給して使えます。

3.3.2. USB-microケーブル

  • https://akizukidenshi.com/catalog/g/gC-07607/
  • ＵＳＢケーブル　ＵＳＢ２．０　Ａオス－マイクロＢオス　１．５ｍ　Ａ－ｍｉｃｒｏＢ
  • [USBcable A-microB]
  • 通販コード　C-07607
  • 1本 ￥120（税込）
  • ESP32評価ボードとパソコンは、USB-micro で接続します

3.3.3. USB充電器

百均などで頑張りましょう。500円ぐらい。

3.3.4. モバイルバッテリ と USB Microケーブル

設置したい場所に100Vコンセントが無い場合、バッテリーを使います。秋月に無いので、百均などで購入します。もしくは、amazonなどで良さそうなものを購入するのも良いと思います。。

3.3.5. ブレッドボード と ジャンパワイヤー

装置やセンサから信号を取り出してESP32に入力する際に使います。

3.3.6. 百均のタッパ

百均などで購入します。ESP32とモバイルバッテリ、回路などを入れます。アダプタや配線する場合は穴を空けます。

3.4. 少しリッチなパターン(Switch-Science)

約19,000円 （＝17,292 + 550+550+110+110+330）

switch-scienceでの購入の場合は、タイミングが悪いと品切れになります。品切れでも2ヶ月程度で補充されているようです。

3.4.1. M5StickC

3.4.2. 普通のブレッドボード

3.4.3. 普通のジャンパワイヤ(オス～オス)

3.4.4. 通信用USBケーブル

百均

3.4.5. USB充電アダプタ

百均(550円？)

3.4.6. モバイルバッテリ

百均 (550円？)

3.4.7. HDMIマイクロ- HDMI変換

百均

3.4.8. HDMIケーブル

百均 （330円？)

3.4.9. Raspberry Pi 4 Model B / 4GB（OKdo製）

3.4.10. ラズパイ4に最適なACアダプター 5.1V/3.0A USB Type-Cコネクタ出力

3.4.11. ヒートシンク（Raspberry Pi 4対応）

3.4.12. HDMI（オス） - Micro-HDMI（オス）ケーブル（1m）

3.4.13. Raspberry Pi 4 用OKdo製ケース白

3.4.14. Raspberry Piオフィシャルキーボード日本語レイアウト 赤/白

3.4.15. Raspberry Piオフィシャルマウス 赤/白

3.4.16. USB micro-B（オス）をUSB Type-C（オス）に変換するアダプタ

4. おわりに

「IoTを試したいけど、何を揃えたら良いのか？」という質問があった場合、私の回答は基本的に「何をやりたいのかある程度明確にして、それからgoogleりましょう」なのですが、一例を教えて欲しいと言われた場合に、回答している内容を挙げてみました。センサーノードは、ESP32を用いる場合、4,000円程度で揃うと思います。サーバ側は、ラズパイを用いる場合、1万2千円から1万5千円程度になります。キーボードとマウスを省けば、もっと安いです。（IoTと呼ぶには、本当はインターネット経由するべきなのですが、工場内でIoTを試したいという場合、多くがオンプレのように感じてます。なので、ラズパイなどを用意する構成にしています。）
ちなみに、世の中にIoTセットみたいなものは10万円程度からあるようです。上の部品代と比較すると、高いと思うかもしれませんが、全く知らない段階から始めるならば、調査時間、勉強時間、作業時間を考えると、すぐにその金額に達する場合もあると思います。何を解決したいのかを明確にし、効果的に活用して頂きたいと思います。

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