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アプリ開発をするのは、夢を実現して、ひとりひとりが幸せになれる社会に貢献するためです。 夢を思い描く想像力がなければ、どんなに優れたプログラミング技術も、残念なスキルになってしまいます。
たとえばスマートシティ。あなたが思い描くスマートシティとはどんなものなのか、アプリで表現してみませんか？
HTML5が普及して、インストール不要のＷｅｂアプリが普及してきました。 またChromebookのような低価格なＷｅｂアプリ専用のデバイスも普及してきました。
例えば、Geolocation APIで位置情報へのアクセスができるyようになった。
ただ、ハードウェアにアクセスするだけなら、わざわざスマートフォンのアプリを開発するメリットは少ない。 しかし、ワンアクションで、複数の操作をできるようにするならば、工数が減らせるのでメリットは高い。 例えば、写真を取ったら、自動的にサーバに保存されるようなアプリである。
| スマート ディスプレイ |
Chromebook | 📱スマホ | 💻PC | |
|---|---|---|---|---|
| インストール | 不要 | 不要 | 必要 | 必要 |
| 入力装置 | 🎥 カメラ 🎤マイク | 🎥 カメラ ⌨キーボード・タッチパッド・🎤マイク | 🎥カメラ タッチパネル・🎤マイク | ⌨キーボード・🖱マウス・🎤マイク |
| 出力装置 | 📱 ディスプレイ 🔊 スピーカー | 💻 ディスプレイ 🔊 スピーカー | 📱 ディスプレイ 🔊 スピーカー | 💻 ディスプレイ 🔊 スピーカー 🖨 プリンター |
|
ストレージ
(補助記憶装置) |
☁クラウド | ☁クラウド | ☁クラウド | 🗃ファイル |
| 認証 | マルチユーザー シングルデバイス |
マルチデバイス シングルユーザー |
SIM シングルユーザー |
マルチユーザー シングルデバイス |
| 決済 | 💳クレジット決済 | バーコード決済、電子マネー決済、クレジット決済 | 💳クレジット決済 | |
| 通信 | WiFi | WiFi | WiFi, 回線 | 有線LAN,WiFi |
| 種類 | 例 | 説明 |
|---|---|---|
| 文書作成 ワープロ |
deepl
|
|
| 表計算 | 数値を計算し、表や グラフなどの図表を作成するアプリです。 平均、 標準偏差などの統計量も計算できます。 データ の件数は 30件程度までが適切です。 それ以上の件数の場合、データベースアプリと連携して 抽出した データ を使う方が効率的です。 | |
| 🔷 プレゼンテーション |
|
|
| グラフィックス |
|
図形、 地図や 写真などの 画像の作成や編集をします。 |
| ＣＡＤ | Solid works * | 図面 |
| Autodesk AutoCAD Web | 図面 | |
| Ｗｅｂページ作成 | HTML editor | |
| データベース | Microsoft Access Microsoft SQL Server | |
| 動画編集 | ||
| プログラミング |
google
colab
|
|
| ビジネス ・グループウェア |
|
アプリ には、 オペレーティングシステム (OS) 上で動く、インストールアプリと、 Webブラウザ 上で動く Webアプリがあります 3 ) 。
| 言語 | 説明 | ||
|---|---|---|---|
| マークアップ言語 | ◇ html, xml, svg,mathML,css | 例：test.html | |
| クライアントサイド |
.NET（ドットネット） JavaScrpt VBscript |
例：
🖱
コールコールプロット
🖱
ワイブル分布
クライアントサイド言語、フロントエンド言語といいます。 |
|
| サーバーサイド |
.NET（ドットネット） Python（パイソン）+Django（ジャンゴ） VBscript(asp) JavaScript（+Node.js） Ruby PHP |
サーバーサイド言語、バックエンド言語といいます。 IISとPythonで、Webアプリを作れます。 * test.asp test.py | |
| データベース | SQL | データベースでデータの取得、保存、更新、削除などを行う言語です。 |
| ライセンスモデル | 製品群 | 製品例 |
|---|---|---|
| デバイス単位 | デスクトップアプリ デバイスアクセス権 |
Office Windows Server Device CAL |
| ユーザ単位 | 開発キット ユーザアクセス権 |
Visual Studio Windows Server User CAL |
| コア単位 | サーバ製品 | Windows Server, SQL Server |
| サブスクリプション (ユーザID*1単位) |
クラウド, オンラインサービス |
Office 365,
Microsoft 365 Google Workspace |
| 包括契約*2 | 組織全体 教職員と学生全員 |
Microsoft EES, Adobe Creative Cloud |
| プリインストールラインセス | プリインストールアプリ |
購入時にインストールされているOfficeなど 別のPCにインストールできない |
他にも、本学の学生全員(約7400人）の迷惑メールを防止するためのソフトInterScan Messaging Security Suite™（IMSVA-9.1)
のような商品もあり、サーバ内に、組み込まれるライセンスモデルもある(
田島の報告とメールヘッダからの予想)。ライセンスモデルは不明。
「電磁的記録」とは、 電子的方式、磁気的方式その他の 人の知覚 によっては認識することができない方式で作られる記録であって、 電子計算機 による情報処理の用に供されるものをいいます。
人間には、目があり、耳があり、色や形、音を感じることができます。 その人間が ">認知する世界とコンピュータを橋渡しするのが、センサーとアクチュエータです。
センサーは、光、音、温度、濃度、などを主に電圧に変換します。
ライブコンサートをライブ配信で楽しむことを考えてみましょう。
図 4 . 音声 から 通信回線 へ ライブの音声は、もともとは空気の圧力変化です。 この圧力の変化量をマイクを使って電圧の変化量に変えます。 このように量から量への変換をアナログ処理と言ったりします。 次に、電圧の変化量を数字にします。電圧と時間を数字にします。 この量を数字にする変換をアナログデジタル変換（ＡＤ変換）と言います。
この数字を通信回線を使って送ります。
図 5 . 通信回線 から 音声 へ 今度は数字を、電圧の変化量にします。数字を電圧と時間にします。 この数字を量にする変換をデジタルアナログ変換（ＤＡ変換）と言います。 そしてその電圧でスピーカーを駆動し、空気の圧力変化にします。 これで、視聴者がライブを聞けるわけです。
ここでマイクなどをセンサー、スピーカーなどをアクチュエータと言います。
13.情報処理概論 12.無機工業化学 8.工業概論
| 世界 | 感覚 | 物理量 | 方式 | 用途 |
|---|---|---|---|---|
| 認知世界 | 視覚（目） | 光 | フォトダイオード | 長さ、 角度、形状、寸法、面積、体積、 色 、 文字 |
| 聴覚（耳） | 音 | マイク | ||
| 触覚（皮膚） | 温度 | サーミスタ * 、熱電対 | 温度計 | |
| 圧力 | 圧力センサー | 圧力計 | ||
| 嗅覚（鼻） | ガス | ガスセンサー | ||
| 味覚（舌） | 化学物質 濃度 | ｐＨセンサー | ||
| 固有受容覚（筋肉） 5 ) | 重さ | 電子天秤 6 ) 7 ) | 重量、質量 | |
| 前庭覚（三半規管） | 加速度センサー | |||
| 非認知世界 | 超音波 | チタン酸バリウム振動子 | ||
| 電気 | 電流センサー | 回路計 | ||
| 磁気 | ホール素子 | |||
| 赤外線 | 焦電型赤外線センサ |
センサーは、 エネルギーを情報に変換します。
例えば、サーミスタの電気抵抗は温度によって変化するので、サーミスタにわずかな電流を流して、 その両端の電圧を ボルテージフォロアで出力すれば、 温度に比例した電圧が得られます。これを ＡＤ変換で 数値 にできます。
センサーで測定した 量 は、 ＡＤ変換で 数値 データとしてコンピュータで 演算、記憶、記録できます。
プロセスオートメーションでは、センサーで計測し、 コントローラで 制御し、アクチュエータで操作します。
| バーコード | ＱＲコード | ＲＦ-ＩＤ | |
|---|---|---|---|
| 用途 | 在庫管理（セルフレジ） | 在庫管理（ＱＲコード決済） | 在庫管理（セキュリティ） |
| センサー | スキャナ | スキャナ、カメラ | 受信装置 |
自動車部品の管理などにも応用。 薬品管理にも応用。
インターネット百葉箱®は教材のウチダが開発した IoT教材です。 全国の学校の 気温・湿度・気圧・天候を、 月、 日 単位で比較することができます。
「グラビア」は、もともと印刷の方式の名前でした。その語感が変わったように 「デジタル」の語感も、時代とともに「スマホを使った何か」とか「ネットを使った何か」のように変わっています。
ここでは、技術用語としての「デジタル」についておさらいします。
「デジタル」の対義語は「アナログ」です。
| 数値 | 区分 | 細分 | 説明 |
|---|---|---|---|
| 測定値 | 系統誤差 | 反復測定において、一定のままであるか、または予測可能な変化をする測定誤差の成分。 | |
| 機械的誤差 | ノギス、天秤、メスシリンダーなど測定器の精度や 精確さ（ 確度） による誤差 | ||
| 個人的誤差 | 測定者のくせによる誤差 | ||
| 理論的誤差 | 理論の省略などによる誤差 | ||
|
偶然誤差
random error |
反復測定において、予測が不可能な変化をする測定誤差の成分。 誤差論（確率・統計）の対象 | ||
| 計算値 | 計算誤差 | ＡＤ変換 、 ＤＡ変換、丸め誤差や計算精度による誤差、 数値 データの格納方式による誤差。 | |
| 設計値 |
公差
tolerance |
製品の仕様図や設計図で、基準値から許容される値。 方向が指定されてより具体的なものは許容値と呼ばれる。 | |
誤差（error）は、測定値から真値を引いた値です。特に、測定誤差と言うこともあります。 8 )
誤差が検査や測定にかかるのに対して、 公差は設計にかかります。 不適合を出さない設計をするには、研究開発段階から、公差の設計が大切です。
化学で使われる量・単位・記号 9 ) 誤差とノイズ 10 )連続的な 量の大きさをいくつかの区間に区分し、各区間内を同一の値とみなすことを量子化と言う。 ・・・ 量子化誤差 が生じる。 量子化誤差は、実際の アナログ信号と変換時に丸められた近似的デジタル信号との差のことである。
11 )
第三次産業革命は、 デジタルコンピュータとＡＤ変換といっていいでしょう。 量を 測定し、 デジタルコンピュータで 記録可能なデータにするには、ＡＤ変換が必須です。ＡＤ変換の分解能は確度を支配します。
センサー で電圧に変換した光や音を、デジタル情報に変換します。 たとえばマイクで電圧に変換し、 ＡＤ変換で、デジタル情報にすれば、音声を ＣＤやフラッシュメモリにデジタル 記録 できます。
| 方式 | 特徴 | 製品例 |
|---|---|---|
| デコード | 消費電力が小さい | |
| ラダー | 線形性がよい | |
| スイッチング | 消費電力が少ない | スイッチングレギュレータ デジタルアンプ （ D級アンプ） |
デジタル情報を電圧に変換し、アクチュエーターで光や音に変換します。
| 項目 | デジタル | アナログ |
|---|---|---|
| 表現 |
01:56
|
|
| 装置例 |
デジタル時計 データロガー ファンクションジェネレータ |
アナログ時計 ペンレコーダ 発振器 |
| 特徴 |
数字（文字）
測定数値を正確に表現 |
量（
角度・長さ）
連続的で微妙な変化を一目で直感的に表現 |
| 精度 | 有限（桁数） | 無限 |
| 時間遅れ※1 | あり | なし |
| 媒体 間のコピー | 容易・高速 | |
| 順序※2 | あり | なし |
| 約束事 | あり | なし |
| 曖昧さ | なし | あり |
| 感覚 | 論理的 | 直感的 |
| 画像 |
|
|
| 音声 |
|
※1. 地上デジタル放送になって、テレビから時報が消えました。 それはデジタル情報には、時間遅れが必ず生じるからです。
※2. デジタルを送るには順序が必要です。エンディアンやバイトオーダーなどと言われます。 シリアライズと同等の概念です。 本質的には言語の線条化と同じ概念です。
| 種類 | 分野 | 計測と制御 |
|---|---|---|
| プロセスオートメーション | 石油精製、化学、 製紙、 製鉄、冶金 | 温度、 圧力、 流量、 液位（ 液面）、 成分濃度 |
| メカニカルオートメーション | 物品（ 自動車、 半導体など）の加工、組み立て、ハンドリング、輸送、包装、貯蔵 | 位置、形状、寸法、姿勢、 画像 |
| オフィスオートメーション | 会計、簿記、統計、伝票処理 | 文字、 数字 |
温度 、 圧力 、 流量 、液位 （ 液面）、 組成 （成分、濃度） は、プロセス変量（プロセス変数）と呼ばれ、計測したり、目標値を設定して、 制御したりします。
| 名称 | 特徴 | |
|---|---|---|
| PID制御 * | 1次遅れ系とステップ応答 エアコンの温度制御や自動車の速度制御（クルージング）に使われます。 | |
| ON-OFF制御 | オンオフ動作とも言います。 電気ポット、低温調理器、冷蔵庫など家電製品にもよく使われます。 | |
| P制御 | 比例動作とも言います。 偏差（オフセット）が残る欠点があります。 | |
| I制御 | 積分動作とも言います。 偏差が残りません。 P制御とI制御を組み合わせた制御をPI制御と言います。 | |
| D制御 | 微分動作とも言います。単独で使われることはないが、制御動作を早めるので P制御やPI制御と組み合わせてPD制御やPID制御として使います。 PID制御は、もっとも使われる制御です。 | |
| スイッチング制御 | デジタル制御です。オンオフ制御とも言えますが、パルスのデューティを変える PWMを ＤＡ変換とすることで、PID制御をデジタル的に実現できます。 トランジスタやサイリスタ、パワーMOSFET、IGBTなどの半導体スイッチで急速に普及しました。 |
温度、圧力、流量、液位、濃度などをプロセス変量と言います。 14 )
設定値（目標値）と計測値の偏差をもとに、プラントを操作することを、制御と言います。 目標の値に保ちたいプロセス変量を制御量といい、それを支配する量を操作量と言います 15 ) 。
制御信号を表現した図をブロック図（ブロックダイアグラム）と言います。センサーの出力を、比較に戻すことを フィードバック 16 ) と言います。フィードバックに基づく制御をフィードバック制御と言います。これに対してフィードバックを行わない制御は、 シーケンス制御と言います。 コンピュータを使った高度な制御は、現代制御（多変数制御）と言います。
アナログ制御ではなく、 センサーの出力をＡＤ変換し、マイコンで比較計算して、パルスでデジタル制御します。
*デジタル社会形成基本法 を要約すれば、デジタル社会とは、情報通信ネットワークで、発展できる社会となります。 ということは、デジタルとは、情報通信ネットワークのことです。 ここでいう情報は、暗黙にデジタル情報を指しているのでしょう。 情報処理ということは、デジタル計算機による、デジタル情報の処理、ということです。 もっとも身近な、デジタル情報通信ネットワークは、インターネットで、 もっとも身近な、デジタル計算機は、スマホでしょうか？ デジタル社会とは、インターネットとスマホを使う社会ということです。
インターネットやAIの恩恵に預かれるデジタル社会の生活にあって、デジタルとは何かを改めて見つめなおす。人は絵画をデ ジタル化して、文字とした。それを紙に書き残すようになった。動力で新聞を印刷するようになった。科学技術で半導体に 印刷するようにった。ついには、音声や画像や動画まで、目に見えない文字としてインターネットで共有するに至った。そう なっても、文字には想いが託されていて、人の心の記憶となる。だからこそ、これからもずっと、文字は、人を笑顔にする最 高の贈り物であってほしいと思う。
想いを託した文字の記憶
ブラウザ上で、プログラムを書くこともできる。
エクリプスを起動し、Javaを使ってスマホアプリを開発し、Google Playに公開してみよう。
センサで計測したデータをネットワークを使ってモニタリングしてみよう。 センサに関して詳しい内容は、 機器分析学II の 測定値の変換と伝送 -センサーの精度、確度、寿命- の単元で取り扱います。 の
センサで計測するデータは、時刻、位置、重量、圧力、温度、光、音、ｐＨなど物理量だ。 それらをトランスデューサで電圧に変え、それをＡＤ変換してディジタルデータとする。
センサーで測定され、ＡＤ変換されたディジタルデータは、 データベースに蓄積される。
| エネルギー | 分析法 |
|---|---|
| 💪力学 | ＭＳ、ＩＣＰ-ＭＳ、粘弾性測定 |
| ⚡電気 | ＣＶ （電気化学分析） 、ＥＩＳ、ポーラログラフィ、 ＳＥＭ、ＴＥＭ、ＥＤＳ（ＥＤＸ） |
| 🌟光 | ＦＴ-ＩＲ、ＡＡＳ、ＵＶ-ＶＩＳ、ＩＣＰ-ＡＥＳ（ＩＣＰ-ＯＥＳ） ＸＰＳ（ＥＳＣＡ）、 ＮＭＲ、ＥＳＲ，ＸＲＤ、Ｘ線ＣＴ、蛍光Ｘ線 オージェ分光、ラマン分光 |
| 🔥熱 | ＴＧ/ＤＴＡ、ＤＳＣ |
| 🧪化学 | 滴定、重量分析、ＬＣ、ＧＣ、ＧＣ－ＭＳ |
| 項目 | 説明 | 例 | |
|---|---|---|---|
| 残量（ＳＯＣ 18 ) 19 ) ） | バッテリーの貯蓄率（％）として 読み取り可能。 | 満充電時から測定した放電容量ではなく、 公称容量[Ah]を使用する場合があります。 またSOC- OCV曲線から推定することもあります。容量維持率とも。 | |
| 満充電までに必要な時間 | 秒単位で 読み取り可能＝電池の 内部抵抗と充電電圧から計算 | ||
| 枯渇するまでの残り時間 | 秒単位で 読み取り可能＝ 残り容量／（消費電力／公称電圧） | ||
| 劣化率（ＳＯＨ 20 ) ） | 現在、未対応 状態監視保全のために必要。 | ||
| 電圧 | 現在、未対応 | 公称電圧より大幅に下がった場合、 緊急保全が必要。 内部短絡などの恐れも。 | |
| 内部抵抗 | 現在、未対応 | ||
| 温度 | 現在、未対応、過熱時のアラート発生に必要。 | ||
| 湿度 | 現在、未対応 | ||
| 結露 | 現在、未対応、水没時の短絡などアラート発生に必要。 |
ＰＣや スマホの電池の状態は、ブラウザからアクセスできます。いずれ、自動車や 住宅の電池の状態もブラウザからアクセスできるようになるでしょう。 バッテリの状態はjavaとhtml5で読み取ります。 バッテリーでユーザー追跡可能になります。 この電池は誰が作ったのか、逆追跡も可能になるでしょう。
自動車 にはエンジン始動のため、バッテリーとして 鉛電池 が使われている。 自動車のバッテリーの電圧 をモニタリングしてみよう。
キノマクリエイト・イトウ・マネージャー4.1
マジックビーを使ったモニタリング
センサーモニタリング
おんどとり
太陽光モニタリング
アメダス＋ＸＭＬ
サーバー室モニタリング
,
サーバー室モニタリング(詳細)
Kinoma Create
センサーって，壊れることもあるよね．水に常に浸させるセンサーは，何年間使えるの？ 10万円のセンサーユニットが2年で壊れたら，修理のコストが可算で，利益を損ねしまう． 人は目で見て，知ることができる．AIの画像判別を使ってはどうかな？ 稲の水やり装置の画像判別データベース AIはんべつ 稲のみずやり
IoT百葉箱の学習結果からお天気を判別してみよう． AI画像判別 IoT百葉箱画像データベース テンソルフローパイソンコード一覧
QRコードは、たとえ、紙に印刷されていてもデジタル情報です。 このように、デジタル情報は、電子媒体に記録されたものばかりとは限りません。
また、QRコードは、機械読み取り可能ですが、人間で読める人はまずいないでしょう。 しかし、機械読み取り可能だからといってデジタルとは限りません。 手書き文字はアナログ情報ですが、OCRでかなりの高精度で機械読み取りが可能です。
画像データを低コストで集めるにはどうしたらよいか？その一つとして，マウスクリックやタップの数を減らすことである．
ウェブブラウザ―で登録後、1分程度使い始められるMonacaは開発環境の整備時間を短縮できるメリットが高い。 Cordova 9.0からFree版ではFile Transfer プラグインが使えないようになった。
プロジェクト名： camera
アプリケーション名： camera
パッケージ名： jp.ac.yamagata.camera
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[ビルド]→[Androidアプリのビルド]
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3.講義のときに説明した電子メールアドレスとパスワードでログイン
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0036 0033 0077 0088
ホームページに公開するとき amenity
