Intel（R）Galileo　開発ボード

プレミアムレビュー

ファーストインプレッション

Intelの低消費電力x86 CPU、Intel Quark SoC X1000を搭載した「インテルGalileo開発ボード」のレビューになります。

「インテルGalileo開発ボード」は、Arduinoとの互換性に配慮して設計された、ホビー向けの開発ボードで、Arduino用の拡張ボード「シールド」の流用、Arduino用のスケッチ（プログラム）の流用が容易な作りになっているそうですので、早速使ってみます。

開封編

外箱と、箱の中に「What will you make?」とあります。さて何を作ろうかなとゆう

思いになりました。

外箱の底面と、内部の底面にボードのイラストがありました。

 中には、Galileo本体と、ACアダプターと各国用プラグが入っていました。

Intel Galileoについて

1.電源

今迄見てきたマイコンボード等は、ボード上のUSBポートから給電するだけで動作するものが多かったですが、Intel Galileoは、ACアダプタからの給電になります。

そこで、付属のACアダプタの出力が5V/2Aなので、電源ケーブルを作り、モバイルバッテリーで動作すようにすれば、色んな用途に使えそうです。

2.CPU

Intelの低消費電力x86 CPU、Intel Quark SoC X1000を搭載していて、400MHzで動作しているようです。

3.OS

Arduino互換のソフトウェア環境と、それとは別にLinux BSP(Board Support Package)も提供され、どちらでも利用可能となっていますが、今回私は、マイコンボードとしてGalileoを使用するので、取り敢えずArduino互換環境を構築してみました。

4. Arduino互換性

Arduinoとの互換性に配慮して設計された、ホビー向けの開発ボードで、Arduino用の拡張ボード「シールド」の流用、Arduino用のスケッチ（プログラム）の流用が容易です。

5.グラフィック機能

グラフィック機能、HDMIポートを持ち、Androidを載せることもできるRaspberry Piとは異なり、Intel Galileoはグラフィック機能を持たず、UEFIでブートする都合上、Windows、MS-DOSを起動させることは困難な様です。

6.Ethernetポート

ボード上にEthernetポートがあり、Galileo用Arduino IDEに付属のEthernetライブラリで使える他、Galileoに搭載されたLinuxからも利用できるそうです。

7.Mini PCIe

基板の背面に、Mini PCIeコネクタが有り、ここにWiFiカード等を挿入可能で、WiFiについては、Galileo用Arduino IDE付属のライブラリで、Arduino互換にて使えるとのことです。

8.MicroSD

ボード上にMicroSDソケットがあり、Galileo用Arduino IDE付属のライブラリでArduino互換にて使える他、ここにブート用のファイル「LINUX IMAGE FOR SD for Intel Galileo」を書き込んで置くと、Linuxが起動可だそうです。

9.USB Hostポート

Arduino IDEとのやりとりをするのに使うUSB クライアントポートのほかに、USB ホストポートを搭載し、Arduino IDEのUSB Hostライブラリで利用可能です。

セルフパワーのUSBハブが接続出来れば、色々使えるんですがね。

 動作確認

 1.ソフトウエアのダウンロード

Galileoの場合、Arduino互換のソフトウェア環境と、それとは別にLinux BSP(Board Support Package)も提供され、どちらでも利用可能となっていますが、今回私は、マイコンボードとしてGalileoを使用するので、取り敢えずArduino互換環境を構築してみましたが、今回のミッションが終了したら、Linuxとしても、使ってみたいです。

ソフトウェアは、Intel Makers Communityからダウンロードできます。

https://communities.intel.com/docs/DOC-22226

　私のPCは、Windows 8.1環境なので、「Intel Galileo Arduino SW 1.5.3 on Windows」をダウンロードしました。

　zipファイルなので展開しますが、この際に展開先を"C:\"にする必要があるそうです。実際は別の場所でもいいそうですが、Arduino IDEからg++を呼び出すにあたり、ロングファイルネームに対応していないようで、C:\Program FilesとかC:\Program Files(x86)ではダメだそうです。また、同時にGetting Stated Guideも入手してみました。

https://communities.intel.com/docs/DOC-21838

 2.PCとの接続

1.まずIntel GalileoにACアダプタを接続電源ONにし、PCとIntel GalileoをUSBケーブルで接続します。この順序を逆にすると、故障する恐れがあるので注意が必要です。又取り外す際は、USBケーブルを残した状態でACアダプタの電源をOFFにしないように注意しましょう。

　Getting Started Guideによれば「ACアダプタを挿さずにUSBを接続するとボードが壊れる可能性がある」と警告されています。

2.デバイスマネージャーでGadget Serial Driverが表示されているのを確認し、「ドライバの更新」をします。

3.Driverの指定で、先に展開した、C\:Galileoを指定して更新します。

　更新が完了すると、デバイスマネージャーのポートのところに、Galileoが認識されました。

4.Intel Galileo 用Arduino IDEを起動して、ファームウェアのアップデートをします。

　「ツール＞シリアルポート」を見て、私の環境でIntel GalileoはCOM4で認識されているので、COM4を選択します。

　「ヘルプ＞Firmware Update」を実行すると、Galileoの電源は、ONになっていますか？と確認が出ますので、「はい」を選択します。

　インストールされているファームウェアより新しいものが見つかりました。アップデートしますかの確認が出ますので、「はい」を選択します。

　約6分位で終了しますので、「了解」を選択してアップデートを終了します。

3.スケッチの動作

　Intel Galileoのデジタルの13番は、基板上のLEDに繋がっているようですので、点滅させてみます。

1.Intel Galileo 用Arduino IDEを起動して、「ファイル」を開き、「スケッチの例＞01.Basic＞Blink」を選択します。

2.「ファイル」を開き、「マイコンボードに書き込む」を選択すると、基板上のLEDが点滅始めました。

 書き込んだスケッチは、USBケーブルを引き抜きしてもそのままですが、 Galileoの電源を一度切ると消えてしまい、継続されませんでしたが、「LINUX IMAGE FOR SD for Intel Galileo」を書き込んだ、MicroSDカードから起動すると、スケッチが保存されるようになりました。

ファーストインプレッションまとめ

現在Linux BSP(Board Support Package)動作の方は、確認していませんが、Arduino互換のソフトウェア環境の方は、取り敢えず確認出来ました。

感想

Arduinoに関しては、初心者の私でも、少しずつですが、使えるようなり今後が楽しみです。

ただ、USBケーブルを接続する際に、先にGalileoに通電しないと、壊れる可能性があることや、電源切るとスケッチが、消えてしまったり（これに関しては勉強不足で、良い方法があるかもしれません。）シールドが使えないものがあったり、ちょっと躓いてます。(;´･ω･)

これから、キット、パーツ等が届きましたら、レビュー課題を行っていきます。（2/2８着弾しました。）

3/3追記

MicroSDカードから起動すると、スケッチが保存されるようになりました。

レビュー課題編

概要

今回のミッションは、Galileo（Arduino互換）+Bluetooth+Androidスマホでコントロールする、タンクを製作することです。

ハードウェア仕様

パーツ、キット他

1.Intel Galileo（Arduino互換）モバイルバッテリー電源供給仕様

 Anker Astro M3モバイルバッテリー+電源供給ケーブルDC-5521A

2.タミヤ楽しい工作シリーズNO.108タンク工作基本セット

3.タミヤ楽しい工作シリーズNO.168ダブルギヤボックス

4.タミヤ楽しい工作シリーズユニバーサルプレート

 5.モーターシールドRev3

6.「Bluetoothモジュール」：FB155BC

7.コントロール用Androidスマホ

8.乾電池BOX、線材、ユニバーサル基板等

ハードウェア組み立て

ギヤボックスの組み立て

タミヤ楽しい工作シリーズNO.108タンク工作基本セットには、シングルモーター駆動のギヤボックスが付属していますが、前進後退、旋回をモーターの回転制御だけで行いますので、今回は、タミヤ楽しい工作シリーズNO.168ダブルギヤボックスを使用します。

ギヤボックスの説明書に従い組み立てます。今回はタンクに使うので、低速高トルクのギヤ比を選択しました。

ギヤボックスにモーターを取り付けると電源コードのはんだつけが、しずらいので先に付けて於きます。今回はモーターシールドのネジで固定する端子台に接続するので、先端もはんだつけしといた方が、良いでしょう。

私は、プレットボード用ジャンパーコードを使用し、テスト等で簡単に延長出来るようにしました。

ギヤボックスの組み立て完了後は、モーターの取り付けです。

 シャーシ、キャタピラの組み込み

タミヤ楽しい工作シリーズNO.108タンク工作基本セット内にあるトラック＆タイヤセットと、木製シャーシにギヤボックス電池ケースを組み込みます。

ここで、問題が発生しました。ギヤボックス変更に伴い付属の木製シャシーのサイズが小さい為使えませんでした。

そこで、 タミヤ楽しい工作シリーズユニバーサルプレートを急遽使うことにしました。

またもや、ギヤボックスが大きいのかユニバーサルプレートを切り欠くことになりました。

シャーシ廻りの組み立て完了

総合的組立

モーターシールドを取り付けたGalileoや、Bluetoothモジュール、モバイルバッテリー、電池ケース等を、タミヤのユニバーサルプレートに取り付けし、結線していきます。

配線中 

 ハードウェア完成

全てのパーツ、結線が完了し一応完成しました。これから、スケッチの書き込みや、Androidからの、コントロールが出来る様に頑張って実装していきます。

モバイルバッテリー取り付け状況

上部から撮影

Galileo側のスケッチ構築

 モーターシールドの動作確認

「CarTest.ino」とゆうサンプルスケッチで、モーターシールドと2つのモーターの回転方向の確認が出来ました。

＊このスケッチでは、前進3秒、後進3秒の繰り返しの動作をすることができます。

問題なく動作し、回転方向等は正常でしたので、前後だけの、単純な動作だけですが動画掲載しました。

キャタピーラを外しモーターの動作と、モーターシールドの出力を撮った動画です。

走行させた動画です。ギヤ比をもう少し低くした方が良さそうです。

 ここまでは、順調でしたが次の項目で躓いてしまいました。(-_-;)

Bluetoothモジュールの動作確認と、ペアリング

今回私が使用した、FB155 v2.2.1というFirmtech製のモジュールをAndroid端末からすんなりペアリングするためにはBTconfigなるソフトを使ってセットアップしてやる必要があるそうでした。

http://firmtech7.cafe24.com/bizdemo4649/download/util_eng.php

からFirmtech utility、Bluetoothをダウンロードして展開してBTconfigを用意しておきます。

１．FB155 BluetoothモジュールとGalileoを配線する。
FB155 Vcc (3.3V) <----> Galileo　3.3V
FB155 GND <----> Galileo　GND
FB155 RXD <----> Galileo　RX0 (D0)
FB155 TXD <----> Galileo TX0 (D1)

2.GalileoとPCをUSBでつなぎ、コントロールパネルからデバイスマネジャーを呼び出してポートを見てCOMポート（例COM６）の番号を確認する。

3.この（例COM６）を使って、次のスケッチをGalileoに書き込む。
void setup() {
}
void lop() {
}
4．USB結合をそのままにしてBTconfigを起動する。

Serial Openに（例COM６）と入れてOPENしてREADするとOverviewにFB155のパラメータが表示されるので、Security Parametersを Authentification: ENABLE, Pin Code: 0000, Encryption: DISABLEにセットする、UART ParametersのBaud rate: 9600を確認してWRITEのボタンを押す。これでペアリング出来るようにセットされるようです。

上記の方法で、ペアリングを試みたのですが、エラーにより先に進めませんでした。(;´･ω･)

Arduino Unoを購入したので、これから接続してファームウェアのアップとかも検証してみます。

ペアリングが出来れば、「BT-RemoconCar.ino」とゆうスケッチで、Androidと通信ができるようです。

ここでも、スケッチ検証途中で、エラーが出てしまいました。（Car Test.inoは大丈夫でした。）

Galileoは、Arduino互換とゆうことですが、一筋縄では動かないですね。

ここまでの動作確認を本家Arduino　Unoを使い検証してみます。

もし、Galileoで手こずるようでしたら、申し訳ございませんが、Arduino　Uno+Bluetooth+スマホで動作させてから、再度Galileoにて挑戦します。

本日、Arduinoと接続してみましたが、Buletoothモジュールの動作は問題なかったです。

Bluetoothモジュールのセットアップ

Serial OpenにCOM8と入れてOPENしてREADするとOverviewにFB155のパラメータが表示されるので、Security Parametersの Authentification: DISABLE　 Pin Code: BTWIN Encryption: DISABLEの確認と、UART ParametersのBaud rate: 9600を確認してWRITEのボタンを押すとペアリング出来るようにセットされました。

Androidスマホとのペアリング

 Androidスマホ側では設定アプリを呼び出して、BluetoothにFB155v2.2.1が表示されているのを確認してペアリングに進みペアリングのコードは「BTWIN」を使い、キーボードから入力するとペアリングが完了しました。

PC～Arduino～Androidスマホ間のシリアル通信

1.スマホに「Bluetooth Terminal」アプリの「Blue Term」をインストールします。

2.アプリ起動

3.メニューから、「Connect device」を選択する

4.ペアリング済の「Bluetoothモジュール」がリストアップされますので、「FB155v2.2.1」を選択します。

5．接続が完了すると、画面右上に「connected:FB155v2.2.1」と表示され、ArduinoとAndroidが接続されます。

6.とりあえず、このまま接続状態で、PC側にも「Teraterm」アプリをインストールします。

7.Android側にもどり、適当な文字を入力すると、「Teraterm」側にその文字が表示されました。

8.PC側から、文字を入力すると、Android側の「BlueTerm」に表示されます。

以上で、ArduinoとAndroidの間で無線シリアル通信ができるようになりました。

スケッチの書き込み

Galileoでも同じような通信ができるようにもう少し検証してみます。

まあこれが、開発の醍醐味でしょうね。

ここで、Androidアプリを作る前に、先にインストールした「BlueTerm」を使い、文字列コマンドで操作してみます。

文字列コマンド

前進　AF

後退　AB

右折　AR

左折　AL

1.  「BlueTerm」を起動

2.　メニューから、「Connect device」を選択

3.　ペアリングの済んでいる、モジュール名を選択

4.　画面右上にモジュール名が表示されると、接続完了

5.　文字列コマンドにて動作確認

文字列コマンドにて、前進、後退、右折、左折の動作させてみました。（撮影の都合上キャタピラーは外してあります。）

スマホから、文字列を送信したら、正常に動作しました。

これまでの、苦労を思うと少し感動しました。

これで、一応最初の目標である、Arduino+Bluetooth+Androidスマホでコントロールするタンクは完成です。

 ここまでできれば、後はスマホ側にコントロールアプリを入れることで、タンクをBluetooth経由でスマホで自由にコントロールできます。

Android側の制御アプリの作成

Android開発環境の構築

Androidアプリケーションを開発するために必要となるAndroid SDK（Software Development Kit）と、Javaの開発でよく利用されるEclipseをインストールします。

現在、EclipseやADT（Android Development Tools）というプラグインがパッケージとなったAndroid SDKが用意されています。

私はWindows環境で開発するので、このAndroid SDKをインストールして環境構築を行いました。

http://developer.android.com/sdk/index.html

「Android Developers」サイトからAndroid SDKをダウンロードします。

1.「Download the SDK ADT Bundle for Windows」ボタンをクリックします。

2.利用規約の同意画面が表示されますので、チェックボックスにチェックし、32ビット版Windows環境の場合「32-bit」、64ビット版Windows環境の場合「64-bit」を選択して、「Download the SDK ADT Bundle for Windows」ボタンをクリックしてダウンロードします。

3.解凍したフォルダを開いて、正しく解凍できていることを確認しします。

4.これでAndroid SDKとEclipseのインストールは完了ですので、Eclipseの起動確認をしておきます。

解凍したフォルダのeclipseフォルダにEclipseを起動するexeファイル「eclipse.exe」がありますので、そのファイルをダブルクリックします。

5.起動すると「Workspace Launcher」ダイアログが表示されますので、Workspace（ワークスペース）のフォルダを選択します。

ワークスペースを選択したら、そのまま「OK」ボタンをクリックします。

6.これでEclipseの起動が完了します。
Googleに送信されるSDK使用の統計情報のためのダイアログが表示されますので、「Finish」ボタンをクリックします。

7.Eclipseの開発画面が表示されます。これでEclipseの起動確認は完了です。

対象のバージョンのSDKコンポーネントを追加

1.インストールしたAndroid　SDKのフォルダにある「SDK Manager.」をクリックします。

2.「Android SDK Manager」ダイアログが開き、インストール可能なSDKコンポーネントの一覧が表示されます。

プロジェクトに、「RemoteControlCar」を作成します。

コンパイルして、Androido端末に実装します。

 ここで、またもや躓いてしまいました。（エラー吐きまくりダメでした。）(-_-;)

又一つ、解決しなければいけない問題が出てしまい頓挫してしまい、現在デバック中です。

ほんと難しいです。

今後も挑戦が継続しますので、進展がありましたら追記して行きますのでよろしくお願いします。

今後の課題

1. Galileoと、Bluetoothモジュールとの接続

2. Androidアプリの完成 2014.4.10完成しました。

3. タンクにWebカメラ搭載しスパイタンクとして使ってみる。 

まとめ

約2か月くらいかけてGalileoと格闘してきましたが、Arduino互換でインテル Quarkプロセッサー搭載しLinuxが走るインテルのGalileoですが、Arduino互換ということであれば、既存のシールドやパーツが接続でき（私の場合Bluetoothモジュール他）、スケッチの転用もできそうだ。……と思っていましたが、現実はそんなに甘くなかったです。(-_-;)

ここで、分かったことですが、従来からArduino用として市販されているシールド（拡張ボード）がそのまま使えるとは考えない方が良さそうです。

インテルのサイトでは動作確認が取れているシールドのリストが掲載されていましたが、私が必要とした、シールドは無かったです。

今後Galileoのファームウェアのアップデートやライブラリの更新により、Arduinoとの互換性が向上して欲しいです。

まあ開発の醍醐味と、苦しみを味わえて今回は本当に勉強になりました。

私の個人的感想ですが、「インテル開発ボードGalileoは、電子工作に関しては、帯に短し襷に長し」とゆう感じでした。

今後の更新スペース

 本日（4/10）Androidアプリが完成しました。

こちらを参考にさせて頂き、Andoroidプログラム内の、AndroidManifest.xmlを一部手直しして、完成しました。

LGL22 Androidスマホにアプリを転送してみました。

起動画面です。

ここで、Bluetooth機能をオンにして、ペアリングの終わっているBluetoothモジュールを選択すると、通信が確立されます。

メイン画面は、11x11のマス目で構成され、下部の画像の様に、マス目をタッチした時に表示され、十字の交点がタッチされている領域になります。

タッチしている位置によって「前進」「後退」「右旋回」「左旋回」の指示が指一本で行えます。

マス目の中央をタッチしている時は「停止」状態です。

これで、Androidアプリが完成しました。

キャタピラーを外して車輪だけの回転だけですが、一応指一本でスマホから、Bluetooth経由でコントロール出来ました。