福野泰介の一日一創 - create every day

宇宙オープンデータ活用アライアンス「xData Alliance」参画! オープンデータで理解する大気圏、成層圏、対流圏

2018/07/31
#space #KidsIT #IchigoJam #opendata 

日本初の衛星データプラットフォーム「Tellus」とアライアンス「xData Alliance」の発表!

さくらインターネット、 日本初の衛星データプラットフォーム「Tellus(テルース)」の開発・利用促進を行うアライアンス「xData Alliance」発足 | さくらインターネット

8領域21社のアライアンスで次世代の宇宙オープンデータ事業の創造を目指します!
(インフラ、データ収集、データ利活用、ビジネス開発、防災・セキュリティ、プロモーション、競争促進・人材育成、投資の8領域)

アライアンス21社のオープンデータ(csv-utf8)を作成(on web app / csvviewer
jig.jpグループ、B Inc. は、データ利活用領域として参画。地上オープンデータの知見を活かします。

宇宙オープンデータの活かし方、現状と理想

共同CSR、KidsVentureの「IchigoJamで宇宙を見に行こうプロジェクト」、打ち上げた気球のデータを多角的に分析するために既存のデータを活用を試みます。

探すと発見「上空のオゾン分布を気球で調査」(JAXA | JAXAの歩き方 公開データのウェブサイトカタログ内、PDFより)

紹介されていたサイト「SHADOZ (Southern Hemisphere ADditional OZonesondes)」から「DATA ARCHIVE」、なんとなく惹かれる「Java」を選択。1998年から2013年までのデータがありました。

データ形式(dat)の中身はスペース区切りのテキスト、このままでは解析しづらいので、アプリ「dat2csv」を作ってCSV化し、Excelで読み込み、計測不能な「9000」を「-」に置換してグラフ化。

(SHADOZ (Southern Hemisphere ADditional OZonesondes) - Javaのデータを加工、グラフ付きExcelデータ / csv-utf8 / on web app csvviewer

大気圏の中で、我々が住んでいる対流圏と成層圏の違いは、高度によって温度の下がっていくか上がっていくかの違い。 このデータでは、-82℃まで下がったところでその境界を迎えているようです。高度16km。なかなかに高い!

年代、場所によっていろいろなデータがありますが、ひとつひとつダウンロードして解析していく必要があって手間がかかるのが現状です。 これを標準API「SPARQL」を使って、サクッと取得できるようになれば、多角的解析もAI活用も自由自在、楽できます。

宇宙オープンデータで広がる未来、ワクワクします!

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こどものワクワク載せて打ち上げたIchigoJam、回収に成功! IchigoJamで宇宙を見ようプロジェクト IchigoSpace Day2 スマホVRで蘇る感動の打上動画VR

2018/07/29
#KidsIT #IchigoJam #space #movie #megane 

毛利衛さんのふるさと、北海道余市町で開催「IchigoJamで宇宙を見に行こう
こどもたちがセンサーデバイスとしてIchigoJamをプログラミングした、Day1。
その翌日、気象条件に恵まれ、打上&回収にチャレンジすることに決定!


まだまだ元気なIchigoSpaceスタッフ!


こどもたちがプログラミング&電子工作したIchigoJamをチェック。


海に落ちる予定のカプセル内に浸水しても大丈夫なように、撥水絶縁スプレー。


すっかり暗くなってから、外のベンチでセンサープログラムの写経体験中。


車載電源を使えばOK、はんだづけ&ホットボンドで車内電子工作!

打上に備えて、一旦休憩・・・。


ほぼフルの月明かりの元、打上準備作業、再開。


深夜2時、プログラミングした子供も見に来てくれました!
ワークショップ後すぐに寝たとのこと!


最後の動作チェック。


空きスペースにマイIchigoJamも載っけてもらいました!右がUVセンサーML8511、左が高精度温湿度計SHT31


風船にヘリウム注入開始。
風船が1つ1万円、ヘリウムがボンベ1本3万円ほどとのこと。


風船の準備ができる頃、だいぶ明るくなり、いよいよ打上時刻です。


着地点をシミュレーションした結果通りの量にヘリウムを詰めた風船。手に感じる浮力がおもしろい!
風船を使った月面ごっこも楽しそう。くれぐれも入れすぎ注意。


オ(ヤ)カタ号を手にする、PCN仙台の親方。気合十分!


もう1機、あいえるたん号には、インフィニットループのキャラクター、あいえるたん搭乗。


THETAで撮影した打上シーン、臨場感あるスマホVRや、Oculus GoなどのVRでぜひ体験ください!


みるみる小さくなっていく2機(計算上、約秒速5mで上昇とのこと)。皆で見送り、再会を願う。


打上10分後、ついに見えなくなりました。


打上ミッション、コンプリート!


Tシャツでは肌寒い深夜から早朝も、ステキなIchigoSpaceスタッフジャンパーで乗り切れました!

ここで打上班は再び、休憩。
メッセージグループで交わされる回収班の様子をワクワクしながら見守ります。


打上から2時間後、ついに、船で海上を移動する回収班からの写真付きメッセージに感動!
浮かぶカプセル!還ってきた!


回収、成功!
もう1機は藪と蜂に阻まれ回収を断念。後日、装備を整えて再チャレンジとなりました。

8/18には、再びこども達が集結し、回収したIchigoJamを使ったデータ解析ワークショップを予定。
果たしてIchigoJamは無事か?データは取れているのか!?
Day3をお楽しみに!

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- 成層圏では地上より日焼ける?しない? IchigoJamで宇宙を見ようプロジェクト IchigoSpace Day1 センサープログラミング
- こどもたちワクワク載せたIchigoJam、打上と1機の回収に成功! IchigoJamで宇宙を見ようプロジェクト IchigoSpace Day2 スマホVRで蘇る感動の打上動画VR
- IchigoJamで宇宙を見に行こう!
- KidsVenture

成層圏では地上より日焼ける?しない? IchigoJamで宇宙を見ようプロジェクト IchigoSpace Day1 センサープログラミング

2018/07/28
#KidsIT #IchigoJam #space 

宇宙はロマンの塊、「KidsVenture x 宇宙 - IchigoJamで宇宙を見に行こう!」 IchigoSpace プロジェクト Day1、参加したこどもたちによるはんだづけ&プログラミングによる、データ観測デバイスづくりワークショップ開催!

人は道具で、不可能を可能にしてきました。

未解決の課題の数々、世の中にはたくさんデータがあるようですが、実はまだまだ足りません。
なければつくるがKidsVenture
IchigoJamを気球に乗せて、宇宙への入り口、成層圏を計測・考察してみるプロジェクト!

会場は毛利さんのふるさと北海道余市町「余市宇宙記念館
毛利さん、福井県にある科学館「エンゼルランドふくい」の名誉館長なのは、エンゼルランドがある福井県坂井市春江町がお父様の出身地という、福井との縁も発見!

PCN仙台代表、荒木さんとPCNこどもプロコンの入賞者との再会!

今回イベントにも強力に協力してくれている、IchigoJamも使ってくれている、北海道のNPO、NEXTDAYさんにようる楽しい展示群!しっかりしたタイヤで力強く走るのもまた良い!

NEXTDAYさん、技術班として、宇宙目指す品質のはんだづけテクニックでこどもたちを強力にバックアップいただきました!

間関に使えるUVセンサー、メガネは本当に紫外線をカットしてくれるか実験、成功!

気圧センサーの働きをチェックするため、息を吹きかけて実験する、子供。

Ichigoハカセとしてもらった話す時間。伝えたかったのはと「毎日、ほんの少しでもやること」。
秋月電子でのパーツの探し方のコツを伝授(温湿度センサー、距離センサー)。ネタは身の回りにたくさん転がっているはず!

例えば、お母さんはきっと気にしているけど、人には見えない紫外線、UVセンサー「ML8511使用紫外線センサーモジュール」の使い方

アナログ出力なので、使い方は簡単。VDDとGNDを電源につなぎ、ENピンをOUTにつないで1にするかVCCにつなげば、Voから紫外線量に比例した電圧が出力されるので、IN2などにつなぎます。

10 ?ANA(2):WAIT10:CONT

これだけプログラムをかいて、外に持っていくとどんどん値が変わります!

マニュアルを見ると、1.0Vから2.7Vあたりが、よく紫外線量を表すのに使う、UVインデックスの0から15にだいたい対応しているようです。 1.0Vはアナログ出力値で310、2.7Vは837となります(3.3V=1023なので)。UVインデックス = (ANA(2)-310)/33 と概算してみましょう。

10 ?"UV:";(ANA(2)-310)/33:WAIT10:CONT

UVインデックス、3を超えたら日焼け止めを、8を超えたら外出は控えたほうがよいそうです。
紫外線が見えるメガネとか、喜ぶかもしれませんよ。


UVセンサーと温湿度計をつなげ、EEPROMへどんどん書き込むプログラムを実験!
この日の最高UVインデックスは2と、北海道余市町の夕方、さほど紫外線は強くない様子。
我々が住む、対流圏を抜け、高度27,000mの成層圏へ飛ばす今回の打上実験、果たして紫外線量ほどう変化するのか!?
大人でも、下がる派と上がる派が分かれ、これも飛ばして確かめちゃうことになりました!

丸一日のワークショップにも関わらず、みんな元気で楽しそう!

完成!ちゃんと計測してくれるか、ドキドキ

ずらっと並ぶ、子供による観測デバイス!
果たして飛ぶか?データは回収できているのか?どんなことが分かるのか?楽しみです。

施設内には、反射速度や、集中度を測るゲームの展示もありました。IchigoJamでより宇宙らしく再現してみるのもありですね。

宇宙への打上が壁画となった会場。今回飛ばすのは成層圏の入り口、高度27,000mを目指します。

スタッフはもうひとがんばり!次はいよいよ打ち上げです!

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- 成層圏では地上より日焼ける?しない? IchigoJamで宇宙を見ようプロジェクト IchigoSpace Day1 センサープログラミング
- こどもたちワクワク載せたIchigoJam、打上と1機の回収に成功! IchigoJamで宇宙を見ようプロジェクト IchigoSpace Day2 スマホVRで蘇る感動の打上動画VR
- IchigoJamで宇宙を見に行こう!
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IchigoJamの宇宙進出! 宇宙と気圧とデジタルリコーダーづくり

2018/07/19
#IchigoJam #space #maker 

宇宙に行ったラズパイ「Astro Pi」に続き、IchigoJamも宇宙進出!

こどもたちがプログラミングした、センサー付き観測プログラム搭載IchigoJamを気球で成層圏にいって、浮力を失うまで持っていき、洋上で回収する大作戦。 楽しみですね!

IchigoJamで宇宙を見に行こう!」いよいよ来週末!


温度センサー、気圧センサー、湿度センサーを搭載、果たしてIchigoJamはちゃんと動き続けてくれるのか!?結果が楽しみです!

試したかったことのひとつ、気圧センサーを使ったデジタルリコーダーづくり。
秋月で買った3V仕様のアナログ気圧センター「MIS-2503-015G(800円)」を使ってみました。

データシートを見ると、ちょっと変わったピン番号のナンバリングと、表記方法ですが、切り欠きを下にした時の右側3ピンに配線するだけと簡単です! 4をIchigoJamのVCC(3.3)、5をアナログ入力IN2、6をGNDにそれぞれ接続します。0.1uFのコンデンサはなくても大丈夫な様子。

MIS-2500 Series Integrated Pressure Sensor データシートより

とりあえず値を見てみましょう。

10 ?ANA(2):WAIT3:CONT

60前後の値がだだーっと出てきます。指で触ってやると増減すればきっとうまくいってます。

熱収集チューブがちょうどよかったので、センサー部分にくっつけてみました。
サウンダーを接続し、デジタルリコーダーにします。

10 A=ANA(2):?A 20 IF A>61 BEEP 50-A 30 WAIT2:GOTO 10


チューブを吹く圧力によって音の変わるデジタルリコーダー第一弾のできあがり!
ひとり一台リコーダーを持つように、ひとり一台のプログラミングできるコンピューターでマイリコーダーを作って合奏も楽しいかも。

手軽に作成できるので、夏休みの宿題にもどうぞ!

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クリエイティブ・コモンズ・ライセンス
この作品は「Creative Commons — CC BY 4.0」の下に提供されています。
CC BY 福野泰介 - Taisuke Fukuno / @taisukef / アイコン画像 / プロフィール画像