ET2017資料： mruby/cの利用事例

「mruby/c」の利用事例

Shimane IT Open-innovation Center

2017年11月17日

しまねソフト研究開発センター ITOC

（公益財団法人しまね産業振興財団）

専門研究員東裕人

しまねソフト研究開発センター（ＩＴＯＣ）

Shimane IT Open-Innovation Center


ＩＴを活用する企業の

支援と研究開発の

拠点

島根県・しまねソフト研究開発センターはIoT・AIを活用したサービスの創出に向けて取り組んでいます


島根発の製品・サービスの創出へ

教育機関国・自治

体

研究機関

しまねソフト研究開発センター

島根県

組織体制・顧問


センター長（(公財)しまね産業振興財団

副理事長）

顧問

研究プロジェクトチーム

技術ＡＤ

事務局研究員

須藤修（東京大学大学院情報学環教授）

森正弥（楽天株式会社執行役員楽天技術研究所代表）

正村勉（日本郵政株式会社執行役）

塚本昌彦（神戸大学大学院工学研究科教授）

佐藤一郎（国立情報学研究所副所長アーキテクチャ科学研究系教授）

鹿島久嗣（京都大学大学院情報学研究科教授）

まつもとゆきひろ（一般財団法人Rubyアソシエーション理事長）

経済産業省商務情報政策局情報産業課

自己紹介

しまねソフト研究開発センター ITOC

専門研究員東裕人（ひがしひろひと）

1992 年、県内大手製造業に就職。2004年、IT企業に転職2015年ITOC開所時より現職組込み系のハード、ソフトウェア、およびネットワークについての経験過去、Rubyを利用した「組み込み向けアプリケーションフレームワーク Alone」の研究開発に取り組むその改良版が評価され、第7回フクオカRuby大賞（2015年3月）では優秀賞を受賞


内容

1. なぜ組込にmruby, mruby/cを

使うのか

2. 適用性の高い分野

3. 採用事例

4. mruby/cの利用方法



なぜ、組込にmruby, mruby/cを使うのか

昔現在

アセンブラ（機械語）アセンブラ（機械語）

C言語

MPU MPU

マイコンが提供するレジスタ・メモリモデルを、人が直接操作していた開発効率が悪い

構造化プログラミングが可能になった開発効率が向上したレジスタモデルが隠蔽されたメモリモデルはポインタとして残った



現在未来

アセンブラ（機械語）アセンブラ（機械語）

C言語

MPU MPU

構造化プログラミングが可能になった開発効率が向上したレジスタモデルが隠蔽されたメモリモデルはポインタとして残った

オブジェクト指向プログラミングが可能に開発効率がさらに向上メモリモデルも隠蔽

C言語

高級言語 (mruby?)


Cレイヤーの上段には、C++がくるはずだった


Cレイヤーの上段には、C++がくるはずだった

C++?



C、C++は罠（できるけどやってはいけないこと）が多い

char *format_value( int n, double v ){

char buf[100];sprintf( buf, "%d: %5.2f¥n", n, v );return buf;

}

int main(){

int x = 1;printf( "%d, %d¥n", x++, x++ );return EXIT_SUCCESS;

}


C言語

基本応用（実用）

© Shimane IT Open Innovation Center


C++

基本応用（実用）



C++には言語仕様として

テンプレート（STL)が

含まれる



なぜ高級言語を使いたいのかオブジェクト指向、デザインパターン等、より高度な概念を利用して開発効率を向上させたい

なぜC++ではイマイチなのか教育コストがやけに高いC言語に比べて、罠が減るどころか増えている

なぜmruby, mruby/cを使うのかRubyが好きだから（上記の問題をイイ感じに解決できそうだから）

mruby, mruby/c

すべての• 組み込みプログラムの置き換えは想定していない。

極度にプログラムサイズを小さくする場合

厳密なリアルタイム性能

しかしながら• 、これらは全体の２割以下

それ• 以外は、高級言語(mruby)で！


捨てないで、もったいない

• 今までのC言語の資産は捨てる（書き換える）必要はありません。

モノとモノ• 、モノとネットワークを繋ぐglueとしてmrubyを使う。

• 今までのC言語レイヤーの上位レイヤーとしてmrubyを使う。


適用性の高い分野センサーデバイス IoT

小さいサイズのマイコンを使いたい

繰り返し、試作、検証を必要とする

センサーノードで、いくらかの処理が必要

しきい値判定

特定パターン判定

LPF


製品カスタマイズ

製品• の利用ユーザーごとに動作をカスタマイズ

ベースとなる機能 ⇒ C言語

カスタマイズ部 ⇒ mruby, mruby/c

動作• パラメータではなく、スクリプトによる挙動の変更

柔軟性• が飛躍的に向上


複雑な処理

複数• のセンサ、アクチュエータによる複雑な制御

イマドキのリッチなユーザインタフェース•

PLC• （ラダー言語）の置き換え


mruby/c 採用事例

河川水位・雨量観測システム実証実験

株式会社藤井基礎設計事務所様


河川水位・雨量観測システム



センサーノード



雨量計



結果表示



気温

気圧



電池電圧


利用方法

ソースコードを• 、Githubで公開（BSD License）

https://github.com/mrubyc/mrubyc

Version • 1.1 RC1のリリースを、10月24日実施

正式• リリースを今月末予定


https://github.com/mrubyc/mrubyc

利用方法１ mrubyc_ideを使う


PC上でIDEを動かすターゲットマイコンには、対応するファームウェアを書き込んでおくソース編集からコンパイル、書き込みまで一連の流れをサポート

利用方法２ C言語と混在


mrbcコンパイラでコンパイル済み中間コードを生成既存のC言語プログラム提供するVM

結合して書き込み

まとめ

• 組み込みにも高級言語のチカラを！

• C言語の世界よりも広いパラダイムを知ろう

• mruby, mruby/c は、そのための良い友人

• Happy Hacking!


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