理工学部Faculty of Science and Engineering
COT300XE（計算基盤 / Computing technologies 300）組込モデリングModeling for embedded system
若林 哲Satoshi WAKABAYASHI
授業コードなどClass code etc
| 学部・研究科Faculty/Graduate school | 理工学部Faculty of Science and Engineering |
| 添付ファイル名Attached documents | |
| 年度Year | 2022 |
| 授業コードClass code | H6056 |
| 旧授業コードPrevious Class code | |
| 旧科目名Previous Class title | |
| 開講時期Term | 秋学期授業/Fall |
| 曜日・時限Day/Period | 水3/Wed.3 |
| 科目種別Class Type | |
| キャンパスCampus | 小金井 |
| 教室名称Classroom name | 各学部・研究科等の時間割等で確認 |
| 配当年次Grade | |
| 単位数Credit(s) | |
| 備考（履修条件等）Notes | |
| 他学部公開科目Open Program | |
| 他学部公開（履修条件等）Open Program (Notes) | |
| グローバル・オープン科目Global Open Program | |
| 成績優秀者の他学部科目履修制度対象Interdepartmental class taking system for Academic Achievers | |
| 成績優秀者の他学部科目履修（履修条件等）Interdepartmental class taking system for Academic Achievers (Notes) | |
| 実務経験のある教員による授業科目Class taught by instructors with practical experience | |
| SDGsCPSDGs CP | |
| アーバンデザインCPUrban Design CP | |
| ダイバーシティCPDiversity CP | |
| 未来教室CPLearning for the Future CP | |
| カーボンニュートラルCPCarbon Neutral CP | |
| 千代田コンソ単位互換提供（他大学向け）Chiyoda Campus Consortium | |
| カテゴリー＜理工学部＞Category |
応用情報工学科 学科専門科目 |
すべて開くShow all
すべて閉じるHide All
Outline (in English)
Learn the basics of embedded modeling from actual examples and learn techniques to actually create embedded applications. Attendance is mandatory. Exercises and reporting will take place outside of class hours. Final grade will be determined by reports (60%) and presentations (40%). Special Courses in the Department of Applied Information Engineering.
授業で使用する言語Default language used in class
日本語 / Japanese
授業の概要と目的（何を学ぶか）Outline and objectives
組込モデリングの基礎を実例から学び、実際に組込アプリケーションを作成する技術を習得する。
到達目標Goal
組込モデリングの基本を習得し、実際にRaspberry Piのシステムを用いて組込機器のデザインができるようにする。
この授業を履修することで学部等のディプロマポリシーに示されたどの能力を習得することができるか（該当授業科目と学位授与方針に明示された学習成果との関連）Which item of the diploma policy will be obtained by taking this class?
ディプロマポリシーのうち、「DP1」と「DP2」と「DP4」に関連
授業で使用する言語Default language used in class
日本語 / Japanese
授業の進め方と方法Method(s)（学期の途中で変更になる場合には、別途提示します。 /If the Method(s) is changed, we will announce the details of any changes. ）
Physon言語の基礎を学び、Raspberry Pi用いた組込システム設計の基礎を学び、実装について講義と演習を行う。課題のフィードバックは授業内で個々に実施する。
オンラインでの開講にともなう各回の授業計画の変更については、学習支援システムでその都度提示する。
アクティブラーニング（グループディスカッション、ディベート等）の実施Active learning in class (Group discussion, Debate.etc.)
なし / No
フィールドワーク（学外での実習等）の実施Fieldwork in class
なし / No
授業計画Schedule
授業形態/methods of teaching：対面/face to face
※各回の授業形態は予定です。教員の指示に従ってください。
1[対面/face to face]：プログラミング言語Pythonの基礎
Linuxとは、Pythonとは何かを学ぶ。
Pythonの実行環境の準備を行う。
2[対面/face to face]：プログラミング言語Pythonを使いこなす
Python言語の基本文法などを学ぶ。
Pythonで書かれたプログラムを解析する。
3[対面/face to face]：プログラミング言語Pythonとは
Pythonのリスト、クラス、辞書などの記述について学ぶ。
4[対面/face to face]：Pythonで信号機を作る
Pythonの基本文法を学び、信号機の制御プログラムを作成する。
5[対面/face to face]：Raspberry Piを動かす
RaspberryPiの使い方を学び、Pythonでプログラムして実際にLEDを点灯させる。
6[対面/face to face]：ScratchでRaspberry Piを動かす
Scratch言語を学ぶ。
ScratchでRaspberry PiのプログラミングをしてLEDを点灯させる。
7[対面/face to face]：ユビキタスとIoT①
ユビキタスとIoTについて学ぶ。
Raspberry Piで人感センサとLEDを用いてシステムを作る。
8[対面/face to face]：ユビキタスとIoT②
Raspberry Piで人感センサとLEDを用いてシステムを作る。
9[対面/face to face]：I2CでLCDを表示
I2Cとは何かを学ぶ。
I2C通信を用いて温湿度計を設計する。
10[対面/face to face]：DCモーターを廻す
モータドライバを利用してDCモーターを廻し、扇風機の制御を学ぶ。
11[対面/face to face]：ADコンバータ
Paspberry Piを用いてADコンバータを使って電圧の変化を確認するシステムを作成する。
12[対面/face to face]：WebIOPiでRaspberry Piで制御する（１）
WebIOPiの使い方を学び、パソコンやスマホからRaspberry PiのGPIOを制御する方法を学ぶ。
13[対面/face to face]：WebIOPiでRaspberry Piで制御する（２）
実際にLEDをRaspberryPiで制御し、その操作をパソコンやスマホから実現する。
14[対面/face to face]：プレゼンテーション
各自の設計したRaspberryPiを用いた組込システムを発表する。
授業時間外の学習（準備学習・復習・宿題等）Work to be done outside of class (preparation, etc.)
【本授業の準備・復習等の授業時間外学習は、4時間を標準とする】前回の講義内容の復習および，授業内で提示した課題をレポートにまとめ提出をすること。
テキスト（教科書）Textbooks
講義資料は授業の数日前にHoppiiよりダウンロードできるように準備し、PDFで配布する。
参考書References
PythonやRaspberry Piに関する参考になるWebページなどを参考に学んで欲しい。書籍の場合、情報が古くなっているケースがあるため、できるだけ最新の情報を取得して欲しい。
https://www.raspberrypi.org/
https://www.python.org/
成績評価の方法と基準Grading criteria
評価方法：授業内に提示した課題のレポート（60%）と最終発表（40%）により総合的に評価する。
評価基準：本科目において設定した達成目標を60%以上達成している学生を合格とする。
学生の意見等からの気づきChanges following student comments
実際に組込システムとはどのようなもので、どのように設計されるのかを学び、センサやLEDを実際に操作するハードウェア演習を行い、卒論・修論の研究で活用できる基礎知識を習得できるようにする。
学生が準備すべき機器他Equipment student needs to prepare
Raspberry Piをベースとした実習用教材一式(学科で準備)
貸与ノートパソコンまたはRaspberry Piで制御できる情報機器
その他の重要事項Others
2年次の組込ソフトウェア開発を履修済み、または同時受講が望ましい。単独で受講する場合には、組込ソフトウェア開発のテキスト等で自習することは必須。
オンライン実施の場合、機材は自宅へ送付し演習は各自で実施する。オフラインの場合も授業内では教室での演習となるが、残りは自宅に持ち帰り実施する形で行う。
本講座は、応用情報工学科の学生のみ受講可能とする。