[協力]共立電子産業，TDK，ローム

IoTエンジニア必携！「AI技術」を製作体験
■実体験にこそ価値あり

●どんな技術も作らなければわからない
　編集部では，IoT技術者のコモンセンスになった人工知能(AI：Artificial Intelligence)の学習をアシストするプリント基板(トラ技AIセンサ・フュージョン)を開発し，本誌に付録しました．
　いくら耳学問しても前進はありません，実際に作ってたくさんの発見を楽しんでもらいたいと考えました．

●付録基板×ラズベリー・パイ＝トラ技AIスピーカ
　本付録基板は，大人気のLinux I/Oコンピュータ・ボード「ラズベリー・パイ」の拡張ボードです．MEMSマイク2個，赤外線リモコン送受信回路，赤外線アレイ・センサ，LED8個を搭載できます．ラズベリー・パイと合体するとAIスピーカになります．
　特集記事では，Google AssistantやAmazon Alexaとおしゃべりをしたり，IBM Watsonと連携して，AIリモコンを作ったりします．センサとAIを組み合わせたちょっと未来の組み込みマシンを提案します．

●トラ技AIスピーカの機能
　ラズベリー・パイの拡張ボード「トラ技AIセンサ・フュージョン」に搭載されているMEMSマイクに話しかけると，ラズベリー・パイがこれを録音し，Google AssistantやAmazon Alexa，WatsonなどのクラウドAIに音声ファイルをアップします．
　クラウドAIは，音声ファイルの内容を読み解いてメッセージを返します．ラズベリー・パイはこのメッセージをPWM(Pulse Width Modulation)で再生し，トラ技AIセンサ・フュージョン上のアンプICで増幅してスピーカを駆動します．
▲8行×8列の赤外線アレイ・センサでを人の接近を検出して自動起動
　トラ技AIセンサ・フュージョンには，人の接近を検出する赤外線アレイ・センサを搭載することもできます．これらを連携させると，トラ技AIスピーカに人が近づくと自動的に電源が入り，クラウドAIとの会話スタンバイ状態になります．
▲リモコン・コードの学習と家電の制御
　赤外線リモコンの送信モジュール，および受光LEDも搭載できます．トラ技AIスピーカに手持ちのリモコンの制御コードを学習させたのち，「テレビをつけて」と話しかけると，赤外線リモコン送光モジュールからテレビの電源を入れるコードが赤外線で発射されます．


付録基板を組み立てて，ラズベリー・パイと合体するとAIスピーカになる


トラ技AIセンサ・フュージョン(部品実装後)


トラ技AIセンサ・フュージョン(部品実装前)

　
Google APIとの接続（動画） 　

Amazon Echoとの接続（動画） 　

Watson×Node-RED
　

トラ技AIスピーカのデモンストレーション（Google Assistantバージョン） 　

Watson AIスピーカ・リモコンのIBM Cloudの設定とデモンストレーション 　

トラ技AIセンサ・フュージョン用オプション・モジュール「サーモ・カメラ」の動作ムービ 　

●基板パターン図


●回路図（クリックすると拡大）


●スピーカBOX製作用の型紙データ（クリックすると拡大）


●ソフトウェア一式
　第2部，第3部で開発したソフトウェアと，ラズベリー・パイのイメージ・ファイルは下記からダウンロードできます．約4Gバイトあります．ダウンロード後，まず，readme.txtをご確認ください．
http://LIB.cqpub.co.jp/download/TR201803IMG/TR201803IMG.zip
▲ラズベリー・パイの各種設定が不要
　本誌で解説があるとおり，特集のトラ技AIスピーカの製作では，MEMSマイクのドライバの設定など，多くのラズベリー・パイの設定が必要です．このOSイメージ・ファイルは，特集の第2部や第3部で筆者が作成したAIスピーカ・リモコンの設定のすべてが行われた最終状態になっています．このOSイメージ・ファイルを解凍して，Win32 DiskImagerを使ってSDカードに展開し，本誌に従って，クラウド(Google AssistantやAmazon Alexa，IBM Cloud)の設定をすれば，第2部や第3部で紹介したAIスピーカをすぐに試すことができます．
▲ご注意
　modified_ai_speaker.jsonは赤外線アレイ・センサによる人の検出が処理の最中にも実行されてしまう問題点を解消したプログラムです．
　第3部第6話で解説したai_speaker.jsonのプログラムでは，赤外線アレイ・センサによる人の検出が行われた後も検出用のプログラムが実行されているため，処理の最中でも人の検出が行われてしまいます．
そのため，modified_ai_speaker.jsonのプログラムでは人を検出すると赤外線アレイ・センサ検出プログラムを実行するexecノード①に「msg.kill」が入力され，処理が終わるまで検出プログラムが停止します．また，付録基板に実装された8個すべてのLEDの点灯・消灯が可能になっています．

すぐ動く！キット商品のご案内

■部品セットと完成品を用意

　共立電子産業社の協力により，電子部品を見たことも買ったこともない，はんだ付けなんてとてもできない…，そんなエレクトロニクス・ビギナのために，トラ技AIスピーカのパーツセットと完成品を用意しました．下記，共立電子産業のウェブサイトからご購入いただけます．

●共立電子産業
http://eleshop.jp/shop/default.aspx

　部品セットにはスピーカ・ユニットやスピーカ・ケーブル，オーディオ・ケーブルなども含まれています．特集記事の実験に必要なもののほとんどがそろいますが，スピーカ・ユニットを入れる箱は入っていません．本誌に実寸大の型紙を印刷しましたので，こちらを参考に，手作りしてください．段ボール，厚紙など，使う材料によって音が七変化します．
　なお，ソフトウェア一式は上記ページから無料でダウンロードできます．

■直販キット①(数量限定)　

 http://shop.cqpub.co.jp/

　編集部では，パーツ・セットおよび完成品に，解説書とトラ技AIスピーカ用ソフトウェア一式を収録したDVDを加えたキットを3点用意しました．

●品名
トラ技AIセンサ・フュージョン製作パーツセット
http://shop.cqpub.co.jp/hanbai/books/I/I000244.htm
予約申込書
●型名
AI Sensor-TG100
●価格
4,500円(税込み)
●内容物
(1)付録基板に搭載する部品一式
(2)付属品(スピーカ・ユニット，スピーカ・ケーブル，オーディオ・ケーブル)
＊スピーカBOX，赤外線アレイ・センサは入っていません．
(3)特集記事で開発したソフトウェア一式を収録したDVD-ROM(4Gバイトのzipファイル)
パソコンでzipファイルを解凍した後，Win32 Disk Imagerを使って，SDカードにコピーしてください．Windowsエクスプローラは使えません．下記からも無料でダウンロード(約4Gバイト)できます．
http://LIB.cqpub.co.jp/download/TR201803IMG/TR201803IMG.zip
(4)解説書(トランジスタ技術2018年3月号)

■直販キット②(数量限定)　

●品名
トラ技AIセンサ・フュージョン完成基板セットA
http://shop.cqpub.co.jp/hanbai/books/I/I000245.htm
予約申込書​
●型名
AI Sensor-TG101
●価格
6,550円(税込み)
●内容物
(1)部品実装済み基板
(2)付属品：スピーカ・ユニット，スピーカ・ケーブル1本，オーディオ・ケーブル1本
＊スピーカBOX，赤外線アレイ・センサは入っていません．
(3)特集記事で開発したソフトウェア一式を収録したDVD-ROM(4Gバイトのzipファイル)
パソコンでアーカイブを解凍した後，Win32 Disk Imagerを使って，SDカードにコピーしてください．Windowsエクスプローラは使えません．下記からも無料でダウンロード(約4Gバイト)できます．
http://LIB.cqpub.co.jp/download/TR201803IMG/TR201803IMG.zip
(4)解説書(トランジスタ技術2018年3月号)

■直販キット③(数量限定)　

●品名
トラ技AIセンサ・フュージョン完成基板セットB[サーモカメラ付き]
http://shop.cqpub.co.jp/detail/2134/
予約申込書​
●型名
AI Sensor-TG102
●価格
12,500円(税込み)
●内容物
(1)赤外線アレイ・センサ(AMG8834)搭載モジュール
(2)部品実装済み基板
(3)付属品：スピーカ・ユニット，スピーカ・ケーブル1本，オーディオ・ケーブル1本
＊スピーカBOXは入っていません．
(4)特集記事で開発したソフトウェア一式を収録したDVD-ROM(4Gバイトのzipファイル)
パソコンでアーカイブを解凍した後Win32 Disk Imagerを使って，SDカードにコピーしてください．Windowsエクスプローラは使えません．下記からも無料でダウンロード(約4Gバイト)できます．
http://LIB.cqpub.co.jp/download/TR201803IMG/TR201803IMG.zip
(5)解説書(トランジスタ技術2018年3月号)

AIスピーカ・キットを持ち帰れる製作実習セミナ開催
　作って合点！AI超入門[AIスピーカ・キット付き]
　～学習アルゴリズムの基礎からクラウドAI体験まで～

 http://seminar.cqpub.co.jp/ccm/ES18-0014

●第1回開催日　2018年4月28日(土） 10：00～17：00　満席になりました
●第2回開催決定！　6月10日 定員16名 です．
●講師　小池 誠 氏
●場所　東京・巣鴨 CQ出版社セミナ・ルーム
●定員　16名
●受講料　30,000円(税込）
●持ち帰れるキットの紹介
▲品名(型名)
トラ技AIセンサ・フュージョン完成基板セットA(AI Sensor-TG101)
▲内容物
(1)部品実装済み基板
(2)付属品：スピーカ・ユニット，スピーカ・ケーブル1本，オーディオ・ケーブル1本
＊スピーカBOX，赤外線アレイ・センサは入っていません．
(3)特集記事で開発したソフトウェア一式を収録したDVD-ROM
(4)解説書(トランジスタ技術2018年3月号)
●問い合わせ先
E-mail：seminar@cqpub.co.jp
FAX：03-5395-1255
TEL：03-5395-2125（土日のご連絡はE-mailでお願いします）
〒112-8619
東京都文京区千石4-29-14　CQ出版株式会社
エレクトロニクス・セミナ事務局

特集の補足資料
～記事の訂正やキットのサポート情報～

■特集記事やキットのサポート資料　2018年4月14日
こちらからダウンロードできます．内容は下記のとおり．
・付録基板組み立て後のソフトウェア・インストール方法
・第１３話「Google Assistantとおしゃべり」の本文訂正内容
・オーディオ・ケーブルの作り方
・電源ノイズ対策
・カーネルのバージョンをダウングレードする方法
・部品実装図（拡大）
・基板パターン図
トラブルシューティングなどにお役立てください．

4月号「AI科学教材！TensolFlowディープ・ラーニング・スピーカの製作
ラズベリー・パイ用イメージ・ファイル

本誌4月号(3月10日発売) AI電脳製作コーナ(トランジスタ技術2018年3月号フォローアップ)「AI科学教材！TensolFlowディープ・ラーニング・スピーカの製作(小池 誠著)」で制作したラズベリー・パイ用イメージ・ファイルは下記からダウンロードできます．

http://LIB.cqpub.co.jp/download/TR201805/raspi_20180105.zip