NPO法人3Gシールドアライアンスご紹介tabrain.jp/3GSA20130402_Takamoto.pdf2012.05 ワイヤレスジャパン展で出展紹介 2012.06 日本情報科教育学科で研究発表

NPO法人３Gシールドアライアンスご紹介

2013年４月2日 NPO法人３Gシールドアライアンス

代表理事高本孝頼

もくじはじめに第１章３Gシールドについて第２章３Gシールドの普及展開について第３章３Gシールドアライアンスとは日本のものづくりのこれまで・これから

Copyright(c) 2013 ３G Shield Alliance All Rights Reserved.

NPO法人３Gシールドアライアンス設立記念セミナー

３Gシールドアライアンス

はじめに

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新しい産業革命の兆し

① ハードウェアも含めたオープンソース化

② ソーシャルネットワークによるコミュニケーション構築

③ ICT（情報通信技術）のさらなる応用活用

日本のモノづくりに活力が必要

① 日本の優位性を活かす

② 日本人の知恵・アイデアを引き出す

③ 日本の人材育成と雇用創出を目指す

モノづくりで重要なこと

① 協調・協業：人間どうしが互いに協力しあうこと

② 触発・刺激：互いに何かを与え・求めること

③ 創造・独創：自らの頭脳を活用すること

あなたは自分の頭脳をどれほど活用してますか？

第１章３Gシールドについて

3 Copyright(c) 2013 ３G alliance ＆ Tabrain All Rights Reserved.

もくじ１．３Gシールド誕生の経緯２．３Gシールドとは３． IEM版３Gシールドとは４．３Gシールドのコンセプト５．３Gシールドの主な機能６．３Gシールドの機能一覧

１．３Gシールド誕生の経緯

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総務省 2010年度雇用創出「ICT絆プロジェクト」

で支援して開発

・2010年度、総務省の雇用創出 ICT絆プロジェクトにて応募し、採択「モバイル人材育成のための教材」を開発。2010年度末に完遂・2011年夏に、オープンソースハードウェアArduino上での展開を思考・2011年秋、会津大学 IT秋フォーラムにて、試作（評価）版を発表・2011年12月19日３Gシールドアライアンス発足セミナー開催・2012年1月任意団体３Gシールドアライアンスにて活動開始・2012年7月 IEM評価版３Gシールド貸出開始・2012年8月28日教育向け３Gシールド紹介セミナー開催・2012年10月 IEM製品版３Gシールド販売開始

＋ 2011年夏ごろから関係者の知恵によって３Gシールドが出てくる ⇒ 2011年10月13日会津大学 IT秋フォーラムにて、デモ試作品をプレゼン紹介。

IEM版３Gシールド Arduino

教育現場でもっと簡単に利用できるモバイル教材として製造・販売

2010年末に本プロジェクトで採択され、2011年1月～3月で、モバイル教育教材を開発・完成させる。

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⇒

貸出用の IEM評価版３Gシールド

オープンソースハードウェアのコンセプトで展開

その他 2012.05 東京都立小石川中等教育学校でサイエンスカフェで講演 2012.05 ワイヤレスジャパン展で出展紹介 2012.06 日本情報科教育学科で研究発表＜優秀研究賞を授与頂く＞ 2012.07 高度ポリテクセンターで講義１ 2012.10 高度ポリテクセンターで講義２ 2013.02 日本技術情報センターで講義 2013.03 NCPCの中のモバイルM2M－WG にてArduino+３Gシールド紹介

２．3Gシールドとは

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Arduinoで簡単に3G通信を行うことができるシールド

FOMA系の通信をサポート（docomo、MVNOのIIJmio、IIJmobile、ｂmobile、DTI、ソネット【近日中追加予定】のSIMカードを利用）

クアルコム設計・AnyDATA製造のIEMモジュール版（既販売）と、USBドングル版(この夏販売予定）を使った２つの３Gシールドを用意

低いCPU性能で少ないメモリを持つArduino上で利用できるよう、高機能なAPIをライブラリ”a3gs”として提供

※海外でも３Gシールドが販売されているが、ATコマンドで利用：技術ハードルは高い（MCPCのモバイルM2Mワーキンググループの方によると「多くの技術者がATコマンド習得で挫折している」とのこと）

ライブラリが提供する予定の機能は、下記の通り：

SMS送受信(send, receive, check, onReceived)

Web通信(HTTP GET/POST)

GPS位置取得(GPS Standalone, AGPS)

TCP/IP通信(connect, disconnect, read, write)

その他（時刻やIEM取得等）


IEM版３Gシールド（既販売）

USB版３Gシールド（この夏販売予定）

３．IEM版3Gシールドとは①

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小型の3G通信モジュールの特徴

韓国AnyDATA社の「DTW400-W」（JATE/TELEC 取得済）

Qualcomm社のチップセット「QSC6240」を採用

サイズは 21mm × 22mm × 4.5mm ，重量は4.5ｇと非常に小型

携帯向けに設計されたモジュールであり，消費電力が低い

DTW400-Wの主な仕様

UMTS 850/1900/2100 MHz

EDGE/GPRS/GSM 850/900/1800/1900 MHz

GPS Standalone GPS, AGPS

Speed (UMTS) 384Kbps(DL)/384Kbps(DL)

OS Brew MP 1.0.4

その他 JATE/TELEC 取得済み

動作温度 -20℃ ～ 60℃

IEM(Internet of Everything Module)とは

DTW400-W裏表と100円玉

IEMモジュールの魅力１．小さい（コンパクト）２．消費電力が小さい３．充実した高機能４．既に単体で技適取得


３．IEM版3Gシールドとは ②

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3Gシールドの構成

IEM版3Gシールド

Arduino(UNO, Leonardo, Pro, Mega, DUE..)

Brew コア (Brew MP)

Brewアプリケーション <gw3g>

Arduino ブートローダ

Arduino ライブラリ <a3gs>

Arduino アプリケーション

UART

インターネット接続

GPS機能ほか

3G(W-CDMA) 2100/1900/850MHz

Profiles

Power

３Gシールドアライアンスが提供

INT0

SoftwareSerial ライブラリ

USB or 外部電源


３．IEM版３Gシールドとは③

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IEM評価版3Gシールドを上部から見た写真と各部の名称を右図に示します。

貸出用 IEM評価版３Gシールド製品の主要部品概要

【注意事項】

３GアンテナおよびGPSアンテナは，チップアンテナを用いてます。

そのためケーブルとコネクタが小さく，壊れやすいものとなっています。扱いには十分気を付けるようお願い致します。

またその他の部品も含め、紛失・破損された場合には、別途費用が発生しますので、十分取扱いには注意してください。

IEM 電源SW

電源LED

3G アンテナ

電源切替SW

GPS アンテナ

IEMモジュールボード(上部）

SMS受信通知LED

SIMカードスロット

３Gチップアンテナ

GPSチップアンテナ

Vcc Vin

コネクタボード（下部）

３．IEM版３Gシールドとは④

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IEM製品版3Gシールドを上部から見た写真と各部の名称を，右図に示します。

販売用 IEM製品版３Gシールドの主要部品概要

【注意事項】

３GアンテナおよびGPSアンテナは，小さいコネクタにてケーブルと接続します。壊れやすいために，取扱いに注意してください。

電源スイッチはありません。Arduino側からの制御で電源をON/OFFします。

３Gアンテナ

GPSアンテナ（オプション製品）

IEM

LED2 (電源LED)

LED1

3Gアンテナコネクタ

GPSアンテナコネクタ

SIMカードスロット

JP2: 電源切替ジャンパ

JP1: ロジック電圧ジャンパ

GPSアンテナ

GPSアンテナ

３G&GPSアンテナ

GPSアンテナおよびケーブル＋コネクタは別売オプションとなります。

IEMモジュールコネクタ位置


４．３Gシールドのコンセプト

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誰もが簡単に利用できること電気・電子の知識が無くても３G通信技術とセンサ技術が学べること

小中学生からでもサンプルスケッチを真似て応用展開できること

最先端で高度な技術を理屈なしに学べること理論や理屈なしで、最先端の高度な技術を、利用・活用できること

無駄な学習時間なしに、実技を身に着けられること

センサ技術＋ワイヤレス技術＋ネット技術の応用展開へ繋げることオープンソースハードウェアを使ったセンサ技術との連携を容易にし

Webサービスやクラウドサービスなどとの連携を容易にすること

人材育成と雇用創出へつなげること多くの雇用創出につなげた人材育成での教育につながること

新たなビジネスチャンスを生む雇用創出につながること


５. 3Gシールドの主な機能

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Arduino上のセンサやアクチュエータなどとの連携

GPS機能

ツイッタ―連携

クラウド連携（COSM.COMは無料で利用可能）

HTTP技術やTCP/IP技術を応用することで、可能性は無限大

その他：SMS、メール送受信も可能


「コズム」と

呼んでいる

センサ類との接続は無限大

メニューは接続は無限大

センサ値メール受信

GPS（位置情報）取得

センサ値のツイート

クラウドへのデータアップ

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６．３Gシールドの機能一覧

分類メソッド名機能概要補足

コントロール関係

getStatus※ 3Gシールドの状態取得

begin※ ライブラリの初期化

end※ ライブラリの終了

restart※ 3Gシールドのリセット

start※ 3Gシールドの電源ON

shutdown※ 3Gシールドの電源OFF

getIMEI IMEIの取得携帯端末固有番号

setBaudrate 通信速度の設定

setLED1 LED1のON/OFF

ショートメッセージ関係（SMS）

sendSMS※ SMSの送信

availableSMS※ SMSの受信状態チェック

readSMS※ SMSの読出し

onSMSReceived SMS着信時のコールバック設定

インターネット関係（Web）

httpGET※ GETメソッドの要求

httpPOST POSTメソッドの要求

tweet※ Twitterへの投稿＊

インターネット関係（TCP）

connectTCP※ TCPコネクションを接続する

disconnectTCP※ TCPコネクションを切断する

read※ データを読み込む

write※ データを書き出す

位置情報取得（GPS）関係 getLocation 現在位置の取得内蔵GPSを使用

その他ライブラリ

getServices 利用可能サービスの取得

getRSSI 電波強度の取得

getTime 現在時刻の取得日付・時刻形式

getTime2 現在時刻の取得通算秒形式

getVersion 3Gシールド(gw3gアプリ)のバージョンの取得

＊無償サービス「http://arduino-tweet.appspot.com/」を利用（要Twitterの登録）

※ Arduino GSM/GPRSシールド用ライブラリと互換性がある関数


ATコマンドに比べ、とても簡単。コードも1/4~1/5の短さ

インターネット関係接続も簡単に接続可能

第２章３Gシールドの普及展開ついて


もくじ１．３Gシールドの利用可能性２．３Gシールドの普及展開について３．３Gシールドおよびアライアンスの紹介サイト

１．３Gシールドの利用可能性

□教育機関向けとして

① 最先端技術習得の教材として

・Arduinoによって最先端のセンサ技術も同時に学ぶことができる

・これまでに無かった３Gの通信技術とセンサ技術を同時に学ぶことができる

② 情報科教育でのICT教材として

・ハードウェアとソフトウェアを使った五感の教育教材となる

・インターネット技術やクラウドサーバ技術などにも簡単に触れる学習が可能

□研究機関向けとして

① 広域ワイヤレスセンサネットワークでの活用展開として

・センサによるデータマインイングでの活用として

② 遠隔でのデータ観測や制御で利用

・環境・エコの調査・診断や、建設物の保全・調査など

③ 一時的な調査・分析などで利用

・LAN・WiFiなどの敷設などを必要とせず、簡単に設置して利用が可能

□一般企業・個人向けとして

① M2Mでの製品開発のための試作・プロトタイプ開発として

・アイデア・創造による新規製品の開発での利用として

② M2Mでの量産に向けたコア技術として

・オープンソースハードウェアを活用し、３Gモジュールのみを活用展開することで安価な製品開発に


２．３Gシールド普及について

NPO法人３Gシールドアライアンスでは、期待する３つの波を捉える

① オープンソースハードウェアへの期待

・簡単に・安価で・短時間のメリットを活用する動き

・世界的な動き、特に欧米では普及拡大が目覚ましい（参考：TEDやOCWなど）

・第三次産業革命（Makersなど）への期待

② ソーシャルネットワークの知的コミュニティへの期待

・ネット上の「知の集団」・「知の宝庫」を活用する術を身に付ける時代に

・ネット上のコミュニティを有効活用する動き（知人らの価値ある情報を有効活用）

・知的情報を発信するコミュニティが重要な世の中に（コンプライアンス病からの脱出）

③ M2Mマーケット拡大の期待

・これまでにないワイヤレス技術を使ったビジネス拡大化の期待

・誰もが使える広域ワイヤレス技術により、身近な課題解決にも着手

・今後のM2Mビジネスでの「すそ野を広げる道具」になれば


３．３Gシールドおよびアライアンスの紹介サイト

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http://a3gs.wiki.fc2.com/ Facebook 「Arduino用３Gシールド」


SNSの活用 ※最新の情報を掲載事例紹介やトピックスをアップしています。

※一般向け販売サイト・スイッチサイエンス社・ムトーエンジニアリング社 ※教育・研究機関向けはタブレイン社

※３Gシールドの技術情報提供と保守サポートを掲載・３Gシールドの機能概要などを公開・仕様書や回路図などを公開・保守サポートのための技術情報公開・アライアンスに関することを掲示

第３章３Gシールドアライアンスとは


もくじ１．３Gシールドアライアンスとは２．３Gシールドアライアンスの仕組み（構想）３．３Gシールドアライアンスのアドバンテージ４．３Gシールドアライアンスの展開５．３Gシールドアライアンスへの参加方法６．今後の活動計画のお知らせ日本のモノづくりのこれまで・これから

１．３Gシールドアライアンスとは

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活動目標

オープンソースハードウェアの概念に基づき、組み込み系分野における広域通信モジュールを広く普及させるための開発支援や技術情報の提供を行う団体です。

日本の広域ワイヤレス技術をベースとするモノづくりの発展に貢献し、教育機関や研究機関、さらに一般企業に向けて、人材育成ならびに雇用創出のためのオープンな活動で展開していきます。

今後大きなマーケットが期待されるM2Mビジネスにおいて、アイデアを簡単に実現できる開発環境の提供や、技術支援などを行っていく予定でいます。

※４月２日

参加表明メンバー団体名（賛助会員は個人）（50音順）

一般会員

株式会社インターネットイニシアティブ、金沢工業大学、株式会社構造計画研究所、株式会社ス

イッチサイエンス、ソネットエンタテインメント株式会社、拓殖大学、株式会社タブレイン（事務

局）、ディー・クルー・テクノロジーズ株式会社、株式会社ドリーム・トレイン・インターネット、

High Technology Explore株式会社、株式会社ハローシステム、株式会社ムトーエンジニアリング

賛助会員情報科学芸術大学院大学［IAMAS］（メディア表現研究科の先生）、千葉大学（環境健康フィー

ルド科学センターの先生）、東京大学（先端科学技術研究センターの先生）、東京大学（大規模集

積システム設計教育研究センターの先生）、東京農工大学（総合情報メディアセンターの先生）

2011年12月19日呼びかけ 2012年1月に設立多くのセミナー開催・記事の発表 2013年3月15日NPO法人化

NPO法人３Gシールドアライアンス連携活動

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企業A 企業B 企業C 研究機関教育機関企業A 企業

企業B 研究機関

企業C 教育機関

研究機関個人

教育機関先生・学生

先行テスト版提供

先行試作技術者人材育成

２．３Gシールドアライアンスの仕組み（構想）

幹事企業（構造計画研究所＋スイッチサイエンス＋ムトーエンジニアリング＋タブレインほか）

技術サポート

アライアンスメンバー

戦略会議技術会議参加

提供側

受益側

提供側に

参加参加参加参加参加


一般会員賛助会員

３. 3Gシールドアライアンスのアドバンテージ

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Arduino3Gシールドの技術の先行習得によって、試作・プロト版開発でのアドバンテージを持ち、競合他社との差別化を優位に進めることを目的とする。

アライアンスに加入することで、先行したテスト版・製品版の優位な入手およびその技術習得、さらに先行試作などが可能となる。

しかも３Gシールド技術をベースに、新たなマーケット開拓や、新規顧客開拓、新規事業などの展開が容易になる。

多くの期待されるM2Mのコア技術として、とりわけワイヤレスセンサネットワークでの利用技術や、クラウドとの連携によるデータ蓄積・分析・評価などのデータマイニング技術との連携など、これまでハードルの高い技術を一挙に下げて入手可能に

アライアンスへの加入によって、異業種交流なども含め、オープンなコミュニティを実現し、相互間での技術運用も高めたモノづくり組織を立上げ、早期ビジネスでの立上げを支援

アドバンテージ先行技術習得先行開発体験開発技術蓄積

３Gシールドテスト版早期入手

教育セミナー受講（初級編・中級編）

アライアンス会議（先端技術共有化）

相互技術運用会議（相互支援）

アライアンス提供サービス

技術支援サポートほかWeb営業支援


４．３Gシールドアライアンスの展開

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教育ビジネス

Arduino ３Gシールドおよび教材の販売プリペイドSIM提供

M2M 用３Gシールドカスタマイズ・ビジネス

データ蓄積・分析クラウドビジネス

資格・試験制度

テキスト出版

コンテスト競技会

協業企業を巻き込む

マニアを巻き込む

Arduino関係者を巻き込む

教育・研究機関を巻き込む

ソーシアルネットワーク活用（コミュニティ）

技術サイト（WiKi）

関係者

連携ビジネス

M2M ビジネス

吸引力

協業＆アライ

協業＆アライ

アライアンス

アライアンス

アライアンス

アライアンス

世の中は M2Mのコア技術を欲している

３Gシールドが最適

事業拡大


５．３Gシールドアライアンスへの参加方法

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Wikiページにて参加ご案内について掲載

一般会員参加の企業・個人、研究機関、教育機関には、IEM版3Gシールドを提供

６．今後の活動計画のお知らせ

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5月29～31日ワイヤレスジャパン展展示＆セミナー

場所：東京ビックサイト

展示：5月29～31日の3日間＜http://www8.ric.co.jp/expo/wj/＞

セミナー：5月31日（金）事例紹介ほか

展示内容：３Gシールド関連情報（事例紹介など）

6月11～12日 M2M関連能力開発セミナー（トレーニング）

「３G通信技術を活用したアプリケーション開発技術（オープンソースハードウェアArduinoによる開発期間短縮技術」

主催：高度職業能力開発促進センター

場所：高度ポリテクセンターにて＜http://www.apc.jeed.or.jp/seminar/course/13semiE057.html＞

受講料：32,000.-（教材費用も含まれる）

9月７～8日３Gシールド・応用コンテスト＆セミナー開催（準備中）

主催：NPO法人３Gシールドアライアンス

コンテスト内容：Arduino+３Gシールドによる創造性・独創性を触発するコンテストとセミナー

コンテスト対象：学生から一般企業・個人まで

審査委員長：東京大学・理学部情報学科教授萩谷昌己先生

日本のモノづくりのこれまで・これから

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これまで

・無駄な高品質・高機能なモノづくりに没頭

・世界に目もくれず、日本独自の技術力で牽引（通信事業や液晶テレビなど）

・同じマーケットで互いに競争激化

・ISO病やコンプライアンス病の疾患

（自分で自分の首を絞めていることに気付けず）

これから

時代は、世界的規模で、コラボする世の中に（しかし、国家単位（独自）の経済・政治体制は継続 ⇒ 日本独自の成長が必須）

日本人の頭脳活性化をめざし、新たなビジネスを拡大（創造性や独創性を引き出し、ビジネス拡大による雇用創出を支援）

世界的な視野で、俯瞰したモノづくりを思考（日本人のこれまでの能力を活かし、デファクト化での動きを捉えて展開）

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NPO法人3Gシールドアライアンス ご紹介tabrain.jp/3GSA20130402_Takamoto.pdf2012.05 ワイヤレスジャパン展で出展紹介 2012.06 日本情報科教育学科で研究発表

NPO法人3Gシールドアライアンスご紹介tabrain.jp/3GSA20130402_Takamoto.pdf2012.05 ワイヤレスジャパン展で出展紹介 2012.06 日本情報科教育学科で研究発表