Wio T

1. 2021年3月6日
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TOPPERSプロジェクト
開発者会議実行委員会

2. TOPPERSプロジェクトとは？
 プロジェクトの活動内容
 ITRON仕様の技術開発成果を出発点として、組込みシステ
ム構築の基盤となる各種の高品質なオープンソースソフト
ウェアを開発するとともに、その利用技術を提供
 プロジェクトの推進主体
 産学官の団体と個人が参加する産学官民連携プロジェクト
 2003年9月にNPO法人として組織化
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組込システム分野において，Linuxのように広く使われる
オープンソースOSの構築を目指す!
TOPPERS = Toyohashi OPen Platform for
Embedded and Real-time Systems

3. 開発者会議実行委員会とは
 「開発者会議」という、毎年秋ごろに開催される
TOPPERSの開発者や利用者が集まる会議
の実行委員会
 近年は会員以外も参加できます
 温泉宿に宿泊して、開発者と直接議論できます
（2020年はオンライン開催で、今年もオンラインの予定）
 ゲストトークでRTOS関連の状況など共有します
 2018年 「AWS 及び Amazon FreeRTOSのご紹介」
https://www.toppers.jp/devconf2018.html
 2019年 「ソニーSpresense技術解説とハンズオン」
https://www.toppers.jp/devconf2019.html
 2020年 「Wio Terminalのアーキテクチャ」
https://www.toppers.jp/devconf2020.html
 開発者会議の実行委員会ですが、
OSCへの出展など、TOPPERSの広報活動も行ってます
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4. IoTにはリアルタイムOSも
 IoT機器でもLinuxが使われることが多いですが、
より低消費電力なデバイス向けにはRTOSも必要
 RTOSを使っていなかったデバイスに
通信機能が必要になると、RTOSを使いたい
 暗号化は必須となり、単一ループ処理では、
リアルタイムな制御は困難
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5. IoT関連で目にするRTOS
AWS
 FreeRTOSを開発している組織ごと買収し、
組込み機器で使いやすいライセンスに見直して提供
arm
 Mbed OSとしてRTOSやドライバを含むソフトウェアを提供
The Linux Foundation
 組込み向けRTOSのZephyr OSを開発
Microsoft
 ThreadXをAzure RTOSとして提供
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IoTにはRTOSも必要

6. TOPPERSのRTOS
 μITRON 4.0に準拠したRTOSを開発、公開、発展
 2000年 TOPPERS/JSP(=μITRON 4.0)
→ 2007年 TOPPERS/ASP
→ 2015年 TOPPERS/ASP3
 μITRONの静的APIを継承
 ビルド時にタスクなどOSオブジェクトの初期化情報を作成
 実行時の初期化処理が軽減
 初期化情報がROMに配置されるのでRAM使用量が減る
 ASP3で「ティックレスの高分解能時間管理」を実装
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車載系OSもあります

7. ティックレスの特徴
 OS動作のために定期的な処理（ティック）が必要
 例えば1ms間隔のタイマー割り込み
 時間分解能を上げるためにはティックの間隔も短く
する必要あり
 定期的な割り込み処理の頻度が上がり
 カウントだけの無駄な処理が増え
 消費電力が上がってしまう
 ティックレスでは、アプリの要求に応じて可変の間
隔で割り込み処理
 割り込み処理の頻度が下がり、低消費電力が下がる
 高分解能のタイムアウトが設定できる
（例えば100μS）
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8. ティックレスのイメージ
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1ms
1μs
2.5ms 0.7ms
1msのティック
100μsのティック
ティックレス
ティック 処理

9. TOPPERSの最新RTOS
TOPPERS/ASP3
 シングルコア向け
TOPPERS/HRP3
 ASP3にメモリ保護や時間パーティショニング機能な
どの保護機能を追加
TOPPERS/FMP3
 ASP3にマルチプロセッサ向けの拡張
TOPPERS/HRMP3
 HRP3×FMP3でマルチプロセッサ向けの拡張と
 メモリ保護や時間パーティショニング機能などの保護
機能を追加
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10. 次世代宇宙機に採用
 TOPPERS/HRMP3
 JAXAの次世代宇宙機向けマ
イクロプロセッサ用のリア
ルタイムOSに採用
 ルネサスエレクトロニクス
社のRXv2 CPUコアを２つ搭
載したもの
 三菱重工がJAXAからの委託
を受け開発を進めている
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https://www.toppers.jp/press/release-1911-02.pdf

11. 対応プラットフォーム
 TOPPERS/ASP3
 arm Cortex-A9(RZ/A1) GR-PEACH
 Core Tile for ARM11 MPCore
 TOPPERS/FMP3, HRP3,HRMP3
 arm Cortex-A9(Zynq-7000) ZYBO-Z7
 TOPPERS/ASPでは
 RISC-V 32bit SiFive社 HiFive1ボード
Sipeed社 Longan Nano
 RISC-V 64bit 2コア Sipeed社 Maixボード
にも対応
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12. Wio Terminalについて
 Seeed社が2020年5月に発売した
LCDとWi-Fi、BLEが使える
電子工作向けデバイス
 加速度センサー、マイク、
スピーカー、microSDスロット、
光センサー、赤外線送信機などを内蔵
 Groveポートでセンサーなどをはんだ付けなしで、
外付け可能
 Raspberry Piと配置が同じ40pinのコネクタ付
https://wiki.seeedstudio.com/jp/Wio-Terminal-Getting-Started/
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13. Arduino IDE
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 Wio Terminalの
開発環境の一つとして
Arduino IDEがある
 Windows、Mac OS X、
Linuxで利用できる
Webブラウザでも可

14. Arduino_TOPPERS_ASP
 Arduino IDEでもTOPPERSが使える
 Wio Terminal向けがあります
 マルチタスクを気軽に試せます
https://qiita.com/exshonda/items/5ed13c87870dee9b2a56
https://github.com/exshonda/Arduino_TOPPERS_ASP
 ただ、Wi-FiやBLEが使えません
 Seeed社提供のWi-Fi、BLEライブラリは
FreeRTOSを使用、TOPPERSへの移植はまだ
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鋭意作成中！！

15. TOPPERSのコンテスト
 TOPPERSでは毎年夏ごろにコンテストを開催
 アプリケーション開発部門
 TOPPERSの成果物を使った作品
 活用アイデア部門
 TOPPERSの発展のためのアイディア
 Wio Terminalを使った作品を作って
応募しませんか？
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16. 第１１回 TOPPERS活用アイデア・アプリケーション開発コンテスト
TOPPERS開発成果物を利用した
楽しい・独創的なアプリケーション
実用的なアプリケーション
わかりやすいサンプルアプリケーション
を募集します
アプリケーション開発部門 活用アイデア部門
TOPPERS開発成果物の利用者にとって
有益な活用アイデアや
TOPPERSをより良くするアイデア
を募集します （アイデアだけでもＯＫ！）
応募資格：国内に在住の方（グループ、法人の場合にはその代表者）なら誰でも
（※TOPPERSプロジェクトの会員でない方もご応募頂けます）
応募期間：2020年6月12日（金）～2020年９月７日（月）
表彰：＜活用アイデア部門＞ 金賞 銀賞 銅賞 各1万円！
＜アプリケーション部門＞ 金賞 5万円！！ 銀賞 3万円！！ 銅賞 １万円！
＜学生賞＞ 学生の応募作品の中から優秀なものに学生賞（１万円）を授与！
募集要項、応募規約、FAQ 、技術講習会の案内等は以下のページで公開していきます！
http://www.toppers.jp/contest.html
協賛社からの
特別賞も予定
しています
学生や組込み
初心者からベテラン
エンジニアまで、
幅広い応募をお待ち
しています！
Arduino on TOPPERS
TOPPERS/EV3RTも
こちらの開発部門へ！
実用的なアプリケーショ
ン
や開発支援ツールから
たのしい
趣味の電子工作ま
で！
構想段階の企画案や
ソースコード非公開作品
でもＯＫ
TOPPERSの教材開発、
ビルドツールや文書管
理の改善案なども！

17. アプリケーション開発部門： 銀賞
Athrill+TOPPERS/SSP（シュリンク版）に
る初級者向けハンズオンセミナ教材
髙橋和浩（アライブビジョンソフトウェア株式会
前回コンテスト（第１０回） 受賞作品の紹介
活用アイデア部門： 銅賞
TOPPERSのAUTOSARへの貢献
小川清
第10回 TOPPERS活用アイデア・アプリケーション開発コンテスト
主催： NPO法人TOPPERSプロジェクト ウェブサイト：http://www.toppers.jp/contest.html
協賛： CQ出版社、(株)アフレル Facebook http://www.facebook.com/toppersproject
アプリケーション開発部門： 金賞
TOPPERS/ASPのタスク遷移表示システム
石岡之也
アプリケーション開発部門： 銅賞
Raspberry Pi を使った Cortex-M
開発環境の構築
石岡之也
アプリケーション開発部門： 銀賞
NUCLEO F767ZI用mruby版sample1
山根ゆりえ （達人出版会）
PC経由での利用 PrspberryPi 単体で開発
ここに入れるイイ感じの素材
が
あれば……

18. アプリケーション開発部門： 銀賞
3Dパネルを使った非接触操作デモ機
木下浩彰（ファルコン電子株式会社）
前々回コンテスト（第９回） 受賞作品の紹介
アプリケーション開発部門： 銀賞
TOPPERS Configuration Generator
鴫原一人（富士ソフト株式会社）
第11回 TOPPERS活用アイデア・アプリケーション開発コンテスト
主催： NPO法人TOPPERSプロジェクト ウェブサイト： http://www.toppers.jp/contest.html
Facebook http://www.facebook.com/toppersproject
活用アイデア部門： 金賞
クラウドIDEとエミュレータを利用した実機レス開発環境
庭野正義 （アイコムシステック株式会社）
アプリケーション開発部門： 銀賞
デジタル文字遊び
石岡之也
アプリケーション開発部門： 銀賞
ワンチップマイコンによる画像処理
システム
羽佐田 理恵
（ＦＣＴ組込みシステム研究サークル）

19. TOPPERS BASE PLATFORMでも
 TOPPERSのワーキンググループの一つ
教育WGで作成した教育コンテンツで使う
ソフトウェアプラットフォーム
 STM32やRISC-V、 Intel Cyclone V SoC向けのソフト
ウェアが公開されているので、お手持ちのボードで！
 一部紹介
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CPU ボード
ARM Cortex-A9 Cyclone V SoC DE10-Nano
ARM Cortex-M7 STM32F7 Discovery
ARM Cortex-M4 STM32F401 Nucleo-64
ARM Cortex-M4/M0 STM32WB55 Nucleo
ARM Cortex-M0+ STM32G071 Nucleo-64
RISC-V K210 Maixシリーズ

20. 学習用ドキュメントもあり
 教育コンテンツは組込み技術者養成用
 例年は秋ごろセミナーを開催、
基礎１、２、３のコースがありそれぞれ２日間
 基礎1：ハードウェア、開発環境、
デバイスドライバの開発実習
 基礎2：RTOSの導入、RTOS運用、
TOPPERS BASE PLATFORM(ST)環境セットアップ
 基礎3：SPI,ADCデバイスドライバ、
グラフィックLCDの表示方法、
SDカードを使ったFATファイルの理解と学習
 とっても詳しいコンテンツです！
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2020年はセミナー開催を見送りました

21. セミナー用基板
 セミナーでは専用のシールドを使います
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2019年までのセミナー用
フラットーク社製TEB001
2020年のセミナーに用意した
IWHI-LCDシールド
コロナで開催しませんでした

22. IoT作品には
 BASE PLATFORMでAzure IoT Centralに接続
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 シリアルモニタで
コマンド操作
 IoT SDKのユーザー
実装部分に
lwIP対応追加
(Socket APIベース)
 IoT SDKが標準で対応
wolfSSLを使用

23. 有線LANでも無線LANでも
 有線LANには、NUCLEO F767ZI
 ESP32のATコマンドでWi-Fiで接続
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お手元の
ESP-WROOM-32D
搭載基板でWi-Fi接続

24. サンプルアプリの公開
 OSC2020 Online/Hokkaidoで企画展示
https://event.ospn.jp/osc2020-online-do/article/special_event
 TOPPERS BASE PLATFORMで組込みソフトを学ぶ準
備をしよう
https://dev.toppers.jp/trac_user/contrib/attachment/wiki/OSC2020
Hokkaido/202006_OSC2020_Hokkaido_TBP%E7%92%B0%E5%A2
%83%E6%A7%8B%E7%AF%89.pdf
 TOPPERS BASE PLATFORMを使ってAzure IoTに接
続しよう
https://dev.toppers.jp/trac_user/contrib/attachment/wiki/OSC2020
Hokkaido/202006_OSC2020_Hokkaido_AzureIoT.pdf
 ET2020向けに作った動画もあります
https://toppers.jp/et2020.html
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25. RISC-Vでも
 Sipeed Maix Bit
 AIアクセラレーターを搭載した64bit RISC-V基板
 カメラとLCDが付属
 AIのサンプルYOLOによる物体検知
 IoT SDKのユーザー実装部分に
ATコマンドによるTCP接続を追加
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26. AIの利用した作品にも
 カメラの画像で検知した人物と車をカウントして、
その数をクラウドに送る
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Microsoftのイベント「de:code 2020」のセッションのデモを参考にさせていただきました
https://www.microsoft.com/ja-jp/events/decode/2020session/detail.aspx?sid=X05&tk=X

27. サンプルアプリの公開
 TOPPERSコントリビューテッドソフトウェアで公開
https://dev.toppers.jp/trac_user/contrib/wiki/azure_iot_hub_riscv
 ソースコードは「Zip 書庫」をクリック
 Github版コントリビューテッドソフトウェアにも
https://github.com/toppers/contrib
 Qiitaに記事も書きました
https://qiita.com/h7ga40/items/a83f99653bbd1f850b27
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ここ

28. ダウンロードや連絡先
 その他のサンプルは、
TOPPERSコントリビューテッドソフトウェア
 https://dev.toppers.jp/trac_user/contrib
 QiitaのTOPPERS Advent Calendarの記事も参考に
 https://qiita.com/advent-calendar/2020/toppers
 質問などはメーリングリストへ
 https://www.toppers.jp/community.html
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29. 29
コンテストへのご応募
お待ちしています！
応募の案内はまだ先ですが…

30. 30
ありがとうございました