Skip to main content

クラウドを使ったラズパイ4とAnalog Discovery 2で測定したデータの分析

昨今、さまざまなクラウドサービスが提供されている。動画や音楽などをクラウドで多くの人と共有するのが流行りになっている。

IoTの発展によって、組み込み系の分野もクラウドの恩恵を受けられるようになってきた。様々な開発プロジェクトから、複雑な計測までクラウドを活用し始めている。

waveforms_demo_run_941962345220674cb4a50364229a7921758d79f8.png

IoTとは、たくさんのモノ(デバイス)がつながりあって、ネットワークを作ることだ。このネットワークにつながっているデバイスは人や、別のモノ、クラウドのストレージにセンサーのデータを送る。このデータはクラウドによって、処理、分析され、活用される。

このところ、デバイス同士が繋げやすくなり、クラウドが安価になってきたことで、このようなトレンドが強くなってきました。

ここで、今回使うデバイスのおさらいをしよう。

Analog Discovery 2 はUSBで接続できる高機能なオシロスコープだ。あらゆる種類の混合信号の測定、生成、記録、制御を行える。ポケットに収まるほど小さいが、研究室の機器を置き換えるのに十分なほど強力だ。 無料ソフトのWaveFormsで動作するAnalog Discovery 2は、オシロスコープ、波形ジェネレーター、電源、電圧計、データロガー、ロジックアナライザー、パターンジェネレーター、静的I / O、スペクトルアナライザー、ネットワークアナライザー、インピーダンスアナライザー、プロトコルアナライザーなど従来の機器と同じ用に動作します。 

WaveForms はDigilentが開発したソフトウェアで、Analog Discovery 2およびAnalog Discovery Studioで使用する。 WaveFormsは、2チャンネルのオシロスコープ、ロジックアナライザ、波形ジェネレーター、デジタルI / Oなどのユーザーインターフェイスを提供する。 ダウンロードは無料で、Mac(Apple)、Windows、Linux(32ビット、64ビット、ARM)に対応している。

WaveFormsのインストール

Step 1: WaveFormsのダウンロード
このチュートリアルでは、Raspberry Pi 4 Model B 1GB(ラズパイ4)にWaveFormsをこちらからダウンロードする。2GB、4GBのものでも同様に動作する。

Linuxのディストリビューション用のWaveFormsのインストールファイルをダウンロードする。 今回は、Raspbian OSでRaspberry Pi 4 Model Bを使用しているため、ARMビルドのDebianフレーバーを選択する。

arm_debian_option1_ba177a702e76dd21502bc5e3a8d4c4bf825fd194.png

 

ステップ2:Adept 2をダウンロードする
Adept 2のバージョンをダウンロードする。このとき、AdeptインストールファイルのバージョンがWaveFormsと同じであることを確認してほしい。 WaveFormsではARMバージョンを選択したため、RuntimeバージョンとUtilitiesバージョンのどちらの場合でもでもARMバージョンを使用する。

adept2_rpi_runtimedownload1_c1cea28e394fddd35be47b0981b6b5db16c7d988.png

Step 3: Adept 2 のインストールファイルを開く
Step2でダウンロードしたファイルを開く。

doubleclick_adeptruntimedownload_a7a2368f25257fc0044d0df1012928859067145f.png

Step 4: Installをクリック
表示されたウィンドウの[Install]をクリックします。

installadeptruntime_c5e980603ce4247fe2f9e15e49710a1b7d5825c8.png

Step 5: WaveFormsのインストールファイルを開く
ダウンロードしたWaveFormsのファイルを開く

doubleclick_adeptruntimedownload1_a7a2368f25257fc0044d0df1012928859067145f.png

Step 6: Installをクリック
表示されたウィンドウの「Install」をクリックします

Step 7: WaveFormsを開く
Waveformsのアプリケーションを開く。

Step 8: No Deviceと表示される
もしAnalog Discovery 2が接続されていない場合、「no device was detected」と表示される。ソフトウェアを動かすのにデバイスは必要ないので、「OK」をクリックして先に進む。.

waveforms_nodevice1_2bb730034b9e0d2e5251271c4fbce149cd133f4c.png

Step 9: Demoモードを実行
デバイスマネージャーが開くので、「Demo Mode」をクリックし、次に「Select」をクリックする 

waveforms_choosedemo_47605c2623831e14390a69db70a9437f3ab4743e.png

Step 10: Demo Mode でのオシロスコープ

前述の通り、Analog Discovery 2をまだ持っていなくても大丈夫だ。WaveFormsをデモモードで実行して、インターフェースや性能の感触をつかむことができる。 

下の画像は、正弦波および矩形波を表示しているオシロスコープのデモだ。

waveforms_demo_run1_941962345220674cb4a50364229a7921758d79f8.png

Step 11: Analog Discovery 2 を接続
Analog Discovery 2を接続すると、デバイスが見つかったことを示すウィンドウがポップアップする。「OK」を選択して先に進む 

Step 12: デバイスマネージャー
デバイスマネージャーを開くと、下図で示すウィンドウが現れる。デモモードと同じようにAnalog Discovery 2を選択してほしい。 

waveforms_select_devce_91e7964dd60071c65eabf201fad0ab06d33c2ebe.png

これでWaveFormsのインストールが完了し、Analog Discovery 2と接続できた。気になることがあれば、WaveForms Resource Centerで各計測機器のチュートリアルを閲覧してほしい。

WaveForms SDKからThingSpeak.comにデータを送る

ThingSpeakはMathworks社のデータの「収集」「分析」「可視化」のためのオンラインプラットフォームだ。このガイドでは、WaveForms SDKとDigilentの測定機器で収集したデータをThingSpeakに送る方法をご紹介する。

Step 1.

thingspeak.comで、サインインまたはサインアップする 

thingspeak-1_a286d2ab7968d917d47859078a3b2142e6b54121.png
Step 2.

「Channel」メニュー内で「My Channel」を選択し、「New Channel」を作成する。

Step 3.

チャンネルの設定値、名前、および各欄を設定する。 

thingspeak-3_20e2bb81d7196d6524320eb585551e1bcb3e23f4.png

Step 4.

APIキーの下のWrite API Keyをメモしておく。カスタムアプリケーションやカスタムスクリプトからサーバーへデータを送信するために必要になる。 

thingspeak-4_dd301c27851c183c7b97ea421c54d323b0266eb2.pngStep 5.

AnalogImpedance.py スクリプトをダウンロードし、下記のように「8C####BU」をWrite API Keyに置き換えてください

url = "https://api.thingspeak.com/update?api_key=8C############BU"

WindowsmacOSLinuxスクリプトを実行すると以下のようになる。

thingspeak-6_b7d2da5c7915f741ea1001a62696152095516466.png
Step 6.

データがいったんThingSpeakに送られれば、「Private View」または「Public View」タブでデフォルトのグラフを見ることができる。

thingspeak-5_5e18a92513d6b4167151442751f64246bca5f7d1.png

Next Steps

これで試験・計測機器とThingSpeakの間でデータを転送できるようになった。次はスクリプトを各プロジェクトの必要に応じて修正しましょう。

WaveForms SDKに関するさらに詳しい情報は、WaveForms Resource Centerを参照してほしい

Love learn engineering in hands-on approach. Interested in new technology. Work in Digilent as International Sales and Distribution Manager.
DesignSpark Electrical Logolinkedin