The slides for the lecture at University of Tsukuba on Feb 9th, 2009.

1. 応用論
Gainer Funnel
共通言語 目指
小林茂（IAMAS：岐阜県立国際情報科学芸術 ）
2009 年 2 月 9 日：筑波大学春日

2. 自己紹介
• 1970年名古屋市生
• 電子楽器 （1993∼2004）
–
– 技術研究所
–
• IAMAS（2004∼）
–
–
–

3. 自己紹介： 開発 動機
• 気軽
→ 動 段階 気 遅
• 実際 動 想像 進
→建設的 行
• 共通言語
→ 上 齟齬 多発
→ 使
必要 ？

4. 自己紹介：書籍（執筆）
Make日本語版Volume 04
特集「Sketch 」
・ 編（ ・ ・2008年）

5. 自己紹介：書籍（執筆）
Make日本語版Volume 05
「Sketch / Prototype―素材 使 電子回路」
・ 編（ ・ ・2008年）

6. 自己紹介：書籍（共著）
＋GAINER
GainerBook Labo＋ 研究室（九天社・2007 年／ 社・2008 年）

7. 自己紹介：書籍（監修）
Making Things Talk
Arduino 作 「会話」
Tom Igoe 著・小林 茂 監訳・水原 文 翻訳（ ・2008年）

8. 本日
•
• ・
•
• Gainer
• Funnel

9. ？
• 大学 ITP*1
Tom Igoe
中心 教 名前
• 教
方法 1
• 理解 反応 人間
表現 幅 増
• 教育 1 分野 定着
*1 Interactive Telecommunications Program

10. ITP 紹介
ITP Winter Show 2008
• ITP 学 学生 展覧会 毎年春冬2回開催
• 12月17日 18日 開催
• http://itp.nyu.edu/shows/winter2008/

11. 関連：Sketching in Hardware 3
• 関 会議
• 2008.7.25∼27 3日間開催
• 参加者 約40名
• 全員 発表
• 濃密 情報交換 作
• 最後 「Sketching in Hardware」 実践

12. ？
一般的 PC 見 人間 ？
• 情報（ASCII ）
• 情報（1 ）

13. Alto (1973)
出典：http://toastytech.com/guis/

14. ？
• PC＋標準入出力 世界 実現
限界
– 人間 直接触 感
– PC 縛
• 統一 良
勿論
（例：Flash 上 表現）

15. ？
• 物理的 入出力 活用
表現力 拡大 （例：Nintendo Wii）
• 電子楽器 昔
• iPhone 注目 理由 大 関連
•
確立 ？

16. 構成要素
•
（例：光、圧力、音、温度、加速度 ）
•
（例：LED、 、 ）
•
（例： 、I/O ＋PC ）
→ 簡単
＋電子工作

17. ＋電子工作？
難 ？
• 必要
（例：ActionScript、C、C++、Java ）
• 電子工作 必要
（例：回路設計、実装、検証）
• 両方 必要 …

18. ＋電子工作？
難 ？
• 確 習得 努力 必要
• 結果 直接的 人間 感覚
訴 （ ）

19. ＋電子工作？
最近 扱 登場
•
– Flash
– Processing
– Max/MSP
• 電子回路
– Gainer
– Arduino
– Phidgets

20. 電子工作 大変？
• 誰 付
• 必要最小限 （ ） 覚
– 電圧∼電流∼抵抗
– 回路図 読 方
– 法則
– 使 部品 特徴
• 失敗 覚
• UNDO （＝人生 一緒）

21. 世界 方法
（例：PIC、AVR）
a
b
c
d
A
B
C
D
マイコン
microcontroller
program
a0]=ain.o;
aout.1 = 255;

22. 世界 方法
＋PC（例：Arduino、Wiring）
a
b
c
d
A
B
C
D
マイコン
microcontroller
PC
USB
program
a0]=ain.o;
aout.1 = 255;
program
a0]=ain.o;
aout.1 = 255;

23. Arduino I/O
写真：SparkFun Electronics

24. 世界 方法
I/O ＋PC（例：Gainer、Phidgets）
a
b
c
d
A
B
C
D
I/Oモジュール
I/O module
PC
USB
program
a0]=ain.o;
aout.1 = 255;

25. Phidgets

26. Gainer ？
・ ＆
• I/O
• ・
– ActionScript 2/3
– Processing
– Max/MSP

27. Gainer 紹介
開発 経緯
• 最初 海外製 I/O 使
– 誤 部品 壊 時 修理 大変
– 入出力 構成 固定 応用 難

28. Gainer 紹介
開発 経緯
• 自分 欲 自分 作
• IAMAS PDP*2
中心 開発
• （ ＆ ）
• 2006年6月 v1.0
*2 Programmable Device Project

29. Gainer I/O
写真撮影：高尾俊介

30. I/O ＋
写真撮影：高尾俊介

31. 電子部品
写真撮影：高尾俊介

32. I/O ＋ ＋部品
写真撮影：高尾俊介

33. ？
• 部品 足 穴 電子回路 形成
• 付 不要
– 部品 再利用
– 回路 組 間違 直
– 耐久性 注意 必要

34. 構造
• 横方向 背面 接続
• 縦方向 未接続
• 電源用 専用 用意

35. 構造（内部）
• 穴 差 込 接触 導通
• 適切 太 利用

36. ：LED 点灯

37. ：LED 点灯

38. 入力：曲
写真撮影：高尾俊介

39. 出力：LED
写真撮影：高尾俊介

40. 出力：振動
写真撮影：高尾俊介

41. Gainer I/O 入力
入力 2種類
• 入力（din：high low 2段階）
–
– 状態 取扱 簡単
• 入力（ain：256段階）
– 出力電圧 変化
– 連続変化 扱

42. ： 入力 接続

43. ： 入力 接続

44. ： 入力 接続
• Processing 起動
• SimpleScope 開 実行
• 回 変化 確認
• 回 電圧 変 ？

45. ：抵抗分圧

46. ：抵抗分圧

47. ： 制御
• Topics/Fractals and L-Systems/Tree 開
• 変更 加 別名 保存
•
• mouseX ain 0 値 置 換

48. HELLO!!
• 日時：2007.12.22-23
• 場所：山口情報芸術
• 参加者：19名
• 言語：日本語
• 環境：Processing×Funnel×Gainer I/O

49. 作品紹介1：Haohao table
概要：
• 遠藤孝則＋原田克彦＋増田一太郎
•
• 製作期間 約3週間
• NTT InterCommunication Center [ICC]
展示（2006.6.6-2008.3.11）

50. 作品紹介1：Haohao table
写真提供：ICC

51. 作品紹介1：Haohao table
画像提供：増田一太郎

52. 作品紹介1：Haohao table
写真提供：原田克彦

53. 作品紹介1：Haohao table
超音波センサ1
超音波センサ2
超音波センサ5
超音波センサ6
I/O PC
プロジェクタ
USB
VGA
プランター内部 バックヤード
センサのオン／オフ
アナログ出力

54. 作品紹介2：
概要：
•
• 製作期間 約1 月
• NTT InterCommunication Center [ICC]
展示（2007.4.19-2008.3.9）
•「 年表2008」

55. 作品紹介2： （ 版）
写真撮影：萩原健一

56. 作品紹介2： （ 版）
写真撮影：萩原健一

57. 作品紹介2： （ 版）
写真撮影：萩原健一

58. 作品紹介2： （ 版）
写真撮影：萩原健一

59. 作品紹介2：
CdSセル
レーザーモジュール
I/Oモジュール
アクチュエータユニット
ACソレノイド
SSR
AC電源へ

60. 作品紹介2：

61. 作品紹介2： （拡張版）
写真提供：ICC

62. 作品紹介2： （拡張版）
写真提供：ICC

63. 作品紹介2： （拡張版）
写真提供：ICC

64. 作品紹介3： 3
• 柏木恵美子（ 11期生）
•
• 水 関 題材
• 水道 蛇口
• IAMAS東京展「 」 展示
（2007.8.24-26）

65. 作品紹介4：Mountain Guitar
• 金箱淳一
• 音楽表現 型
– 親
– 演奏 奥深
• 各種 ＋I/O ＋PC
• IAMAS東京展「 」 展示
• 学生CG 複数 受賞

66. ・
•
•
•
• 制作
• 展示
•

67. ？
• 安価 簡単 加工 材料 作
• 組込
• 体験 最終 想定
異 実現方法 構
※参考：littleBits coffemaker*3
*3 http://www.vimeo.com/1389390

68. • 早 段階 面白 判断
– 時間 金 捨
– 作 考
• 体験 共有
– 人格 分離
– 過去 経験 判断

69. 作品紹介5：Jamming Gear
• 菅野創×西郷憲一郎
• 組合 音楽 演奏
– 歯数 異 組合 変化
– 視覚的 表現
• 各種 ＋I/O ＋PC
• Make: Tokyo Meeting 01-02
IAMAS Gangu Project展 展示

70. 作品紹介6：Work in Progress展
• 概要：IAMAS Gangu 展覧会
• 会期：2008年12月25日∼27日
• 会場：AXIS
• 内容：
– 20作品
– （初心者向 ・経験者向 ）
http://www.iamas.ac.jp/project/ui/

71. 作品紹介7：風 音楽 ephemeral melody
• 鈴木莉紗×鈴木太朗×飯田誠×荒川忠一
• 玉 銅 音 鳴
• Gainer I/O 3台＋Max＋PC
• 学生CG 受賞作品展 展示中
（国立新美術館・ 芸術祭 併催）
http://www.youtube.com/watch?v=6o3vIkMDWN8

72. 2005年→2009年 変化
• 版以外 登場
– SparkFun Electronics
– Gainer mini（ ）
– Ginger・Pepper・Sugar（Morecat Lab）
• 言語
– Perl・Python・Ruby
– Pd・VVVV
– .NET・Squeak

73. Funnel ？：背景
Gainer
• 通常 GUI
扱 作法 異
• 複雑 現実世界 扱 少 高次
必要 ？

74. Funnel ？：背景
全用途
• 段階 目的 応 使 分 方 効率的
• 多 特定 特化
• 使 分 容易

75. Gainer I/O Arduino 比較
Gainer I/O Arduino Duemilanove
入出力 16 20
A/D 8（8bit） 6（10bit）
PWM 8（8bit） 6 （8bit）
1 0
LED 1 1（D13 接続）
Yes Yes
No Yes
重点 簡単 拡張性

76. Funnel ？：背景
有線接続 体験 制限
• 有線 比較 無線 敷居 高
– 駆動 面倒
– 大変
–
– 届
• 簡単 利用 無線接続 必要

77. Funnel ？：
• 単純 透明
• ∼ 使
• 「共通言語」

78. Funnel Gainer 違
• Gainer
– 的
– Gainer I/O 1:1対応
– 入門書
• Funnel
– 的
– Arduino XBee 利用可能
– 入門書

79. Funnel ？：関連
Sketching User Experiences
Getting the Design Right and the Right Design
Bill Buxton（Morgan Kaufmann Pub・2007年）

80. Funnel ？：関連
出典：Bill Buxton, Sketching User Experiences (2008)

81. Funnel 特徴
• 疑似 風
• 入出力 簡単 扱
– 、 （Convolution）
– 入力 設定 閾値 分割（SetPoint）
– （Scaler）
– （Osc）
• 複数 I/O 対応

82. Funnel 構成
USB XBee
Dongle
Gainer
I/O Module
Arduino
(with Firmata)
USB XBee
Dongle
Funnel Server
ActionScript 3 Processing
Max/MSP
etc.
Ruby
AS3 Library
Processing
Library
OSC LibrariesRuby Library
Funnel I/O
Digi International
XBee
Funnel I/O
Digi International
XBee

83. Arduino ？
• Hernando Barrag´an IDII*4
時
開発 始 Wiring
• 電子回路
• IDE Arduino I/O 構成
*4 Interaction Design Institute Ivrea

84. Wiring
写真：SparkFun Electronics

85. Arduino Duemilanove
写真：SparkFun Electronics

86. Arduino IDE

87. ・ ？
•
– 回路図
– 基板
• 基 自由 改変

88. LilyPad Arduino
写真：SparkFun Electronics

89. Arduino Pro Mini
写真：SparkFun Electronics

90. Arduino ProtoShield
写真：SparkFun Electronics

91. Arduino XBee Shield
写真：SparkFun Electronics

92. XIO: XBee I/O Board v1.0

93. XIO: XBee I/O Board v1.0

94. 無線通信 方式 特徴
Wi-Fi Bluetooth 802.15.4 / ZigBee
IEEE規格 802.11b 802.15.1 802.15.4
通信距離 約100m 約10m 約30m
最大通信速度 11Mbps 1Mbps 250kbps
接続 数 32 7 65535
電池寿命 数時間 数日 数年
構成 型 型 型・ 型
主 用途 無線LAN 携帯電話 機器
表1 代表的 2.4GHz帯無線通信方式 比較

95. Point to Point
Point to Multi
Star
802.15.4 Coordinator
802.15.4 End Device
IEEE 802.15.4 可能 構成

96. IEEE 802.15.4 種類
• （1個）
• ・ （複数）

97. Mesh
Coordinator
End Device
Router
ZigBee 可能 ／ 構成

98. ZigBee 種類
• （1個）
• （複数）
• ・ （複数）

99. XBee 特長
• IEEE 802.15.4 ZigBee 2 *5
– XBee 802.15.4
– XBee ZB ZigBee PRO
• 比較的低価格（国内 約3500円）
• 日本国内 利用 認証取得済
• 利用方法 解説 書籍
*5 間 相互接続性

100. FIO (Funnel I/O) ？
• LilyPad Arduino v1.6
• 電池用 充電器 搭載
• XBee 搭載可能

101. FIO (Funnel I/O) v1.0

102. FIO (Funnel I/O) v1.0

103. FIO (Funnel I/O) v1.3

104. FIO (Funnel I/O) v1.3

105. FIO (Funnel I/O) v1.3
+-

106. FIO (Funnel I/O) v1.3

107. FIO v1.3 vs Funnel IO Remixed

108. Funnel：今後 開発予定
009 近日中 予定
• I2C 追加
–
–
– LED
• XBee FIO 追加
• 修正 細 改良

109. 2009年
• Android 活用
• 進 手法 確立

110. 関連 ：
革命
・ 夜明
・ （ ・2006年）

111. 関連 ：
大量生産→個人 欲 自分 作 時代
• 加工機械 低価格化
– 切削加工機
– 3D
–
– 基板 …
• 高性能化＆ 化
• 充実

112. 今後携帯電話 、人々 存在 ？
小 押 長 文章 取
誰 想像 思 。携帯情報機器
進化 人間 持 合 機能 優秀 精密
人間 教 。予想 人間 隠
能力 機能 電子機器 露
。
驚 、機械 進化 、 使 人間
機能 気 思 。
深澤直人（携帯電話 ・2008年）

113. 応用論
Gainer Funnel
共通言語 目指
小林茂（IAMAS：岐阜県立国際情報科学芸術 ）
2009 年 2 月 9 日：筑波大学春日