robot2010年版オープンソースハードウェア徹底ガイドができました。オープンソースハードウェア(OSHW)ができはじめたころ(5、6年前)は、すべてのプロジェクトを集めてギフトガイドを作ることができた。プロジェクト数はせいぜい数百で、ちょっとのガイドで網羅できたのだが、今はその数も膨大になり、この時期にタイムリーに、きちんとした形でガイドにまとめるのは、とてもひとりの手には負えなくなってしまった。いうか、ひとつのサイトには収まりきれない。新しいプロジェクトが毎週発表されて、数千単位で増えていく。広く公表されないものやマイナーなものも少なくない。OSHWにとって2010年はすごい年だった。たくさんの企業がOSHWで大きな利益を上げたし、OSHWの生態系の中で支え合う形ができてきた。holidays!(英語)こんなにプロジェクト数が多いと、ガイドをまとめるための手段はひとつしかない。今年は、私が好きなOSHWプロジェクトを選んで紹介することにした。贈り物に最適で、OSHWの理念をしっかり受け継いでいるものを私がチョイスする。Makeで買えるものもある。MakeはOSHWを支持しているので、なるべく多くのOSHWを販売するようにしているけど、自作のみのものや、販売されていないものもある。したプロジェクトを作って、自分で販売することもできるからね。Makeで販売しているものなら、もちろん、ショップへのリンクがあるよ。すべてを紹介することができないので、あなたのお勧めプロジェクトがあったら、ぜひコメントで教えてほしい。オープンソースハードウェアであること。特別なものだったこと。プレゼントはそうでなくちゃね。オープンソースハードウェアとは、設計が一般に公開され、誰もが解析し、改造し、そのもの自体やそれをベースにして作ったものを配布、製造、販売ができるハードウェアのこと。ハードウェアの設計資料は、改造などがしやすいように、適切な形式で公開される。理想的には、どこでも手に入る部品や材料から、普通の方法で、特別な設備を使わなくても製作でき、内容に制限がなく、オープンソースの開発ツールを使って発展させられることが望ましい。オープンソースハードウェアは、自分の技術を自分で支配する自由を人々に与えるものであり、設計をオープンにして分かち合うことで、知識の共有と、商業的な発展を促すものです。これが、オープンソースハードウェアサミット(とそれ以降に)まとめられた概要。詳しい定義はこちらで見てね。今でもずっと発展途上だけど。それがオープンソースハードウェアなのかどうかを見きわめる簡単なチェック法がある。ファイルは手に入るか?」「商用利用ができるか?」だ。曖昧な部分もあるし、「こんなときはどうする?」とか、抜け穴なんかもあるが、我々は実直に頑張ってる。このくらいにしておこう。脇道にそれてしまった。プラットフォーム編ArduinoArduinoはオープンソースハードウェアの象徴的存在だ。電子工作を始めたいと思っている人に最適のプレゼントになる。ベテランの電子技師も、ささっと試作品を作りたいときにArduinoを利用している。Arduinoは、柔軟で使いやすいハードウェアとソフトウェアから作られたオープンソースの試作用プラットフォームだ。アーティスト、デザイナー、ホビイストなど、とにかくインタラクティブな物や環境を作りたい人のためのもの。今、いちばん成功しているオープンソースハードウェア製品だろうね。現在、世界には20万台のArduinoが使われていると見積もられている(自分的に)。それには、オリジナルも、クローンも、派生品も含まれる。Arduinoは誰がなんと言おうと大成功だ。ユニークな機能を加えた、いろいろな派生モデルがある。Shedで売ってます。Boardは、USBから電源をとる低価格のファンレスワンボードコンピューターだ。邪魔で高くてうるさいデスクトップマシンとは違う、ノートパソコンのような性能と拡張性を誇る。Arduinoより高性能で、でもアナログ入力は必要ないという人にお勧め。ビデオ出力もあるので、埋め込み型のキオスク端末などにも使える。価格:149ドルBugLabsBUGはモジュラーを組み合わせてデバイスを作るオープンソースシステム。2.0は、より簡単に、直感的に使えるインターフェイスを備え、色も充実した。HDビデオにも対応した。JVMも使える(標準装備)。今年から、BUGはすべての大手無線通信業者の高速電話回線を使えるよう認可を受けたので、こいつでデバイスを作ったら、これまでは閉鎖的だったネットワーク回線に即座につながるというわけだ。Board今年は、Chumbyのハッカーボードが登場した。Oneの基盤なのだが、ハックしやすいように改良されている。Oneの電源コネクターは使いづらかったよね)、たくさんのデジタルI/Oと、ちょっとのアナログI/Oが使えるArduino式のシールド用ヘッダーと44ピンのブレークアウトヘッダーを装備。オンボードの4方向スイッチとLEDを備え、ビデオディスプレイを見なくても、ちょこっとハックできる。ディスプレイと言えば、液晶パネルは付属していない。ビデオ出力用の4芯の3ミリジャックがあり、iPodのビデオケーブルに対応しているので、テレビのコンポジット・ビデオ入力につないで見ることができる。ソフトとハードの融合。Frameworkを使用したオープンソースの電子プラットフォーム。32ビットマイクロコントローラーと豪華な開発環境によって、エンジニアにもホビイストにも完ぺきなソリューションを提供してくれる。4チャンネル、それにADCを6チャンネル備えている。Frameworkによって、高度なコーディングが可能になり、マイクロコントローラの性能を最大限に引き出せる。イベントベースのプログラム、マルチスレッド、ラインごとのデバッグ、ブレークポイントなども可能。Arduino用シールドも使えるヘッダピンも備えている。一部のArduino用シールドにはサードパーティーのドライバーが必要。Shedで売ってます。USBこれも2010年新登場。USBは、自分だけの電子プロジェクトが作れるオープンソースのプラットフォーム。プロジェクトは、初心者に最適の専用プログラミング言語、Spinを使って製作する。USBポートからPCに接続すれば、プログラムの更新やデータの共有などができる。I/Oピンは32本もあるので、数多くのセンサーが使えて、たくさんの外部機器のコントロールもできる。ビデオ出力(ビデオハードウェア)と高度なオーディオ機能を備えているので、ビデオも簡単。microSDでHi-Fi音声取り込みもできる。ブレッドボードやプロトボードで拡張可能。価格:49.95ドルArduinoシールド編Arduinoシールドとアドオンは、音楽、GPS、インターネットなどの機能を追加してArduinoを強化するためのプロジェクトだ。Arduinoに重ねて装着する。その上にさらにシールドを重ねられるものもある。Arduinoの人気は高まるばかりなので、シールドの市場も確立しつつある。ここでは私が好きなシールドを紹介しよう(すべてオープンソース)。これを読んで、クローズドなシールドを作ってしまった人がいたら、思い直してほしい。個人的な意見だけど、このコミュニティと生態系に、その価値を与えてくれるほうが、みんなの利益になる。オープンソースでシールドを作って販売するときは、Arduinoと同じライセンスで販売してほしい。それがフェアだからだ。オープンソースハードウェアで儲けさせてもらったら、同じチャンスをみんなにも与えないとね。ことで、シールドの話に戻ろう。Shieldは、Arduino用のチャーリープレックス方式のLEDマトリックスだ。それぞれのLEDに個別にアクセスできるので、9×14のグリッドに好きなものが表示できる。スクロールテキストやゲームや映像や、とにかくなんでもだ。これはシールドだけなので、Arduino本体は別に用意してね。Shedで売ってます。ArduinoとNetduinoのための究極のプロトタイプ用シールド。マイクロコントローラーでLEDを点滅させる以上のことをやりたいと思っているすべての人に必須のアイテム。先へ進もうとすれば、回路を組む必要がある。回路を組むためには、MakerShieldのようなプロトタイプシールドが必要になるってわけ。Shedで売ってます。MotorShieldArduinoは電子工作の入門にぴったり。こんなモーターシールドがあれば、ロボットやメカトロニクスの入門用にもなる。これはフル機能搭載のモーターシールドだ。簡単クラスから中級クラスのプロジェクトに向いている。Arduinoをもっと活用してロボットに挑戦したい人に最適。Shedで売ってます。Shield今年はアップデート版が登場。Shieldは、Arduinoをインターネットに接続できるようにするもの。Ethernetを使用し、TCPとUDPの両方に対応したネットワークスタック(IPスタック)を内蔵。ソケット同時接続数は4つまで。イーサネットライブラリーを使ってスケッチを書けば、このシールドでインターネットに接続できる。Arduinoと接続します。ヘッダは貫通しているので、このうえに別のシールドを重ねることもできる。shieldデータ記録専用の高性能で便利なシールド。安いのに、よくできている。アクセスもカスタマイズも簡単。充実した解説書とライブラリーも付属している。AT16またはFAT32フォーマットのSDカードにデータをファイルにして保存でき、プロッティング・プログラム、スプレッドシート、解析プログラムなどで読み出せる。3Dプリンターとロボット編Egg-BotEgg-Botはオープンソースのアートロボットだ。ピンポン玉から小さめのグレープフルーツぐらいまでの大きさの球(直径3センチから10センチぐらい)や卵型のものに模様が描ける。卵だけでなく、ピンポン玉や電球や小さいカボチャや、ちょっと工夫すればワイングラスなんかもオーケー。ゴルフボール、クリスマスのオーナメント、電球、そしてもちろん卵にプリントした作品の写真(リンク元)を見てほしい。Egg-Botの本体は頑丈なファイバーグラス製。モーター用のヒートシンクも組み込まれている。ペン用と卵用のモーターには、高精度なステッパーモーターを使用し、ペンの上げ下げには、静かで信頼性の高いサーボモーターが使われている。Egg-Botキットの組み立ては、細いプラスとマイナスのドライバーなどの普通の工具を使って数時間で完了する簡単なもので、ハンダ付けは必要ない。組み立ての解説を見たり、ソフトウェアをダウンロードするために、インターネットに接続されたUSBポート付きのコンピュータ(Mac、Windows、Linux)が必要。Printerキットは、最新のパーソナルファブリケーション技術を提供する。MK5プラストルーダーによって、トラブルなく数千時間の使用が可能だ。これまで、Makerbotの成長と、この数年の大きな広がりを見守ってきたけど、Makerbotの連中は、オープンソースハードウェアの理念を堅持しながら、いい感じでビジネスができている。価格:1,225.00ドルDIYLILCNCDIYLILCNCは、完全な3軸CNCが安価に作れる設計図のセット。基本的な工作技術があって、普通の工具を持っている人なら、ひとりで作れる。CNCは、高い精度で物を作ることができる。このDIYLILCNCは、ガントリーに切断ツール(ルーターなど)をマウントして、それを多軸方向に動かすという形をとっている。この動きはコンピューターからデジタルデザインデータを送って制御する。価格:材料費500ドルからDIYDronesArduPilotは、オープンソースのArduinoをベースに作られた高機能なオートパイロット。機体の安定には赤外線センサーを使い、GPSでナビゲーションを行う。GPSモジュールと赤外線XYセンサーは別売り。このオートパイロットは、機体の安定とナビゲーションの両方を行うため、別に安定装置を取り付ける必要がない。モードにも対応しているため、ラジコンで操縦しているときも機体の安定が保たれ、簡単で安全な飛行ができる。ハードもソフトもすべてオープンソース。基盤の表面実装パーツはすべてハンダ付けされているが、コネクターは自分で取り付けなければならない。ファームウェアはロード済みだが、オートパイロットソフトウェアは自分でダウンロードしてボードに読み込ませる。価格:24.95ドルカルチャージャミング編TV-B-Goneいたるところにある液晶テレビにうんざりしている人、食事中にまでCMを見せられるのがイヤな人、道路の向こうのスクリーンを消したいと思う人のためのキットがTV-B-Goneだ。v1.2は、世界中で使えるよ。Shedで売ってます。くて、タバコの箱程度の大きさなので、簡単にカモフラージュできる。リチウムイオン電池で、携帯電話などの2バンドなら2時間、コードレス電話、GPS、WiFi、ブルートゥースなどの1バンドなら4時間、連続使用が可能。DCジャック(標準サイズ)で充電できる。単四電池3本でも使用できる。出力は、高帯域で0.1ワット、低帯域で0.3ワット。有効範囲は、適正に調整されたアンテナを使った場合で半径6メートル。内蔵アンテナや調整ができていないアンテナでは範囲が狭くなる。MeeBlipはハック可能でお安いデジタルシンセ。音作りも簡単で実用的。初心者にも最適だし、音楽活動にユニークなサウンドを加えることもできる。MIDIハードウェアとソフトウェアで演奏可能。ケースを開けて中身を改造してもよし、サウンド回路やプログラムや電子工作について学ぶもよし。これを材料にして新しいプロジェクトを考えてもいいだろう。機能を小さな箱に収めたもの。いったインターフェイスをすべて備えたユニークなものだ。本当にインタラクティブなパフォーマンスに必要なすべてのツールが揃っている。入手情報はまだ明らかにされていない。At?(WTPA)は、非常に高機能な8ビットサンプラーだ。次のような美しい目標を目指すキットだ。)とデジタル(クリーンでローレベルなコード、パラレルメモリー・アーキテクチャー、ラッチによるI/O拡張、さまざまなシリアル通信に対応)の回路設計の優良で明快な実例となり、電子工作についてもっと学んで知識と技術を高めたいと熱望しているキット愛好家(初心者も含む)の期待に応える。Clockキットは、言うなれば屋内日時計。長さの違う3本の影が映る。時間は普通のアナログ式時計と同じ、時、分、秒の3本の針で表示される。ACアダプター、ステンレス製土台、それに抵抗やコンデンサーなどの細かい部品がついてくる。Shedで売ってます。Clock最新のオープンソースハードウェアと80年代初頭のロシア式日常が合体して、この美しい自作キットが生まれた。これは1960年代末から1980年代中期にかけて電子製品に使われていた。キットには必要な材料がすべて入っている。電源、ケース、VFD、そして電子部品。すべてが箱から出してすぐにハンダ付けできる状態で収まっている。バックアップ用のボタン電池も入っている。スヌーズ付きのアラーム付き。明るさ調整機能もあるので、ナイトスタンドとしても使える。Shedで売ってます。eZ430-ChronoseZ430-Chronosは、世界初の開発環境を備えたスポーツウォッチだ。人気のeZ430開発ツールを次のレベルに押しあげ、超小電力とTIのCC430マイクロコントローラー(MCU)の先進的な統合が自由に行えるようになった。一般公開されていない話では、TIはCADファイルやソースコードを公開して商用利用を許可するつもりでいる。我々はそのことについて現在協議中だ。あるけど、うまくいくといいね。Controllerこのプロジェクトの目標は、最大電力点追従(MPPT)のある充電制御装置だ。MPPTは、太陽光発電や風力発電で効率を最大化して、最大の電力を引き出すためのもの。これが対象とする負荷は、バッテリーやインバーターやグリッドだ。価格:材料費30ドルよりMintyBoostiPodやMP3プレイヤー、カメラ、携帯電話など、USBで充電できるすべてのガジェット用の小さくてシンプルなUSBチャージャーだ。Shedで売ってます。バージョンは、超小型フォームファクターの演算装置だ。336MHzのプロセッサー、2GBフラッシュメモリー、microSDスロット、ヘッドホンジャック、USBデバイス、850mAhリチウムイオン電池を備えている。付属のLinuxでもUSBからでも立ち上がる。ターゲットは、オープンソースハードウェアの未来を信じて、エンドユーザーの気持ちを忘れたくないという開発者だ。これはオープンコンテンツの理想的な相棒となる。OpenCourseWareの閲覧装置などへの応用が期待される。超小型のノートパソコンに仕立てて友だちを驚かすなんてアイデアも楽しい。入手方法はいろいろと幅広い。Nanonoteはこのシリーズの最初の製品なので、今後、いろいろなハードウェア機能が追加される。価格:99.00ドルツール編OpenLogOpenLogはオープンソースのデータロガー。使い方も交換もシンプル。本当に使えるシリアルロガーが欲しかった。これに電源を入れると、9600bpsで送られてくるシリアルデータをすべて記録する。Ctrl+zを3回押すと、ログを停止してコマンドモードに切り替わる。新規ファイルが作られる。コマンドリストが表示される。高機能というわけではないが、シリアルのストリームのログをしっかりと取ってくれる。Pirateは、PCのシリアルターミナルを通じて、ほとんどのチップと対話ができるユニバーサルバス・インターフェイス。プロトタイピングで初めてのチップや未知のチップを扱うときに、本当に助けになる。0.6~5.5ボルトで多くのシリアルプロトコルに対応するが、さらに追加が可能。RISCマイクロプロセッサーを搭載したワイヤレスボード。IDEで書いたSketchでプログラムができる。デバイスなどが接続できる。EconotagMarのオープンで安価な無線メッシュネットワーク用スタンドアロン開発キット。JTAG搭載でデバッグが簡単。プログラム用のハードウェアは必要なし。「表示-継承」で配布されるオープンソースハードウェア。ベースの無線センサーネットワーク用ボードFreakLabsのFREAKDUINO-CHIBIは、無線機器開発のための低コストで素早いプロトタイピング、実験、展開を行うためのボード。IDEの簡単さと、豊富なサードパーティーの周辺機器との互換性と、統合された無線機能を掛け合わせた安価な無線プロトタイピング・システムだ。価格:28.00ドル以上はあくまで、私の個人的なお勧め。このほかに、お勧めオープンソースハードウェアがあったら、教えてね。