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脳汁portal

アメリカ在住(だった)新米エンジニアがその日学んだIT知識を書き綴るブログ

Rubyでシリアル通信する方法(serialport gem)

ruby

Rubyでシリアル通信する場合は、serialport gemを使うと簡単にできます。

install serial port

$ gem install serialport

How to Use

require 'serialport'

sp = SerialPort.new('/dev/ttyS0', 115200, 8, 1, 0) # device, rate, data, stop, parity

# 送信
sp.puts("foobar")

# 受信
sp.gets
sp.readline.chomp.strip # こっちだと空白とか余分な情報をそぎ落としてくれる

raspberryPi3とWindowsPCでシリアル通信する方法

電子工作

接続

raspberryPi側

調べると色々出てきますが、変換ケーブルのGND, TXD, RXDをRaspberryPiのGPIOに差し込みます
ここで注意が必要なのが、送信と受信を対にするために以下のように接続します

f:id:portaltan:20161201180555j:plain

PC側

PC側は普通にUSBに差すだけです。
差したあとにデバイスマネージャーで認識されているか確認しましょう
f:id:portaltan:20161201160935p:plain

設定

raspberryPi側

調べていくと、raspberryPiのシリアル通信ポートは既に他の用途で使われているようで、これを使えるようにする方法がRaspberryPiのモデルやRaspbianのversionによって様々で、ちょっと苦戦しました。
最終的に私がうまくいった方法は・・・

1. raspi-configでserial通信を有効化する
2. /boot/config.txtへ追記
$ sudo vi /boot/config.txt
  enable_uart=1 # 末尾へ追記する
3. getty無効化
sudo systemctl stop serial-getty@ttyS0.service
sudo systemctl disable serial-getty@ttyS0.service
4. 再起動する

通信(確認)

PC側 ⇒ raspberryPi

今回はターミナルとしてteratermを利用しました
接続方法を選択する際にTCP/IPではなくシリアルを選択します
f:id:portaltan:20161201160947p:plain

raspberryPiのボーレートは115200なので、「設定 > シリアルポート」から、ボーレートの変更を行います
f:id:portaltan:20161201160953p:plain

変更後にエンターキーを一度押すとログイン画面が表示されます。
f:id:portaltan:20161201160958p:plain

raspberryPi ⇒ PC側

色々方法はあるようですが、今回はscreenを利用して確認をします

screen /dev/ttyS0 115200

これでscreen経由で入力した情報がシリアル側へ表示されればOKです
f:id:portaltan:20161201175006p:plain

おまけ

/boot/cmdline.txtの編集

このままだとシリアル通信側に全てコンソール情報が常に表示されてしまうので、cmdline.txtファイルを編集することでそれを防ぐことができます

$ sudo vi /boot/cmdline.txt
  dwc_otg.lpm_enable=0 console=tty1 console=serial0,115200 root=/dev/mmcblk0p2 rootfstype=ext4 elevator=deadline fsck.repair=yes rootwait
  # console=serial0, 115200を削除します

mjpg-streamerでraspberryPiのカメラからストリーミングをする方法

電子工作

以下のサイトを参考にさせて頂いてraspberryPiのカメラでストリーミングを行えるようにしました
neuralassemblyのメモ: Raspberry Pi用カメラモジュールおよび赤外線カメラPi NoIRの映像をandroidで表示してみた

1. カメラの接続

まずは何はともあれカメラを接続します。
場所は基盤に「CAMERA」と書いてあるのですぐわかると思います。
f:id:portaltan:20161129184618p:plain

2. cameraの有効化

カメラは接続しただけでは有効化されていないので、raspi-configから有効化します

sudo raspi-config

以下のような設定用の画面が出てくるので、6の[Enable Camera]を選択します
f:id:portaltan:20161129182803p:plain

カメラを有効化するかどうか聞かれるのでYesを選択します
f:id:portaltan:20161129182856p:plain

無事有効化できたら確認の画面が出た後に、再起動するか聞かれるので一応再起動しておきましょう

3. mjpg-streamerのinstall

streamingソフトのmjpg-streamerをinstallします

### download
$ cd ~
$ git clone https://github.com/jacksonliam/mjpg-streamer.git mjpg-streamer

### install
$ cd mjpg-streamer/mjpg-streamer-experimental
$ sudo apt-get install libjpeg8-dev cmake
$ make
$ cd ../../
$ sudo mv mjpg-streamer/mjpg-streamer-experimental /opt/mjpg-streamer

### 起動
$ LD_LIBRARY_PATH=/opt/mjpg-streamer/ /opt/mjpg-streamer/mjpg_streamer -i "input_raspicam.so" -o "output_http.so -p 9000 -w /opt/mjpg-streamer/www"

以上でストリーミングがはじまります。

http://${IP}:9000にアクセスすると以下のようにmjpg-streamerのroot pageが表示されます
f:id:portaltan:20161129184138p:plain
左にあるタブを選択することで、Staticでその画像、Streamでストリーミング映像が表示されます

4. オプションの設定

input_raspicam.soにオプションを指定することで色々と条件を変更することができます

### for input_raspicam.so option
-fps  # FPS
-q    # set JPEG quality 0-100, default 85
-x    # width of frame capture, default 640
-y    # height of frame capture, default 480
-br   # Set image brightness (0 to 100)
-ex   # Set exposure mode (see raspistill notes)
-mm   # Set metering mode (see raspistill note)

RaspberryPi3 初期設定

電子工作

RaspberryPi3にraspbianをinstallして初期設定を行う方法です

1. SDカードをいれて、ケーブル等をつなぐ

SDカードにraspbianのimageをいれて、SDスロットにさし、電源ケーブルに繋ぎます
この時点でraspberryPiの装備は

  • raspberry Pi3
  • SDカード(raspbian image)
  • LANケーブル
  • USBキーボード
  • USBマウス
  • HDMIケーブル(to ディスプレイ)

2. 電源を入れる

電源をいれるのは簡単で、基盤の「PWR IN」というところにmicroUSBの電源ケーブルをさせば電源が入ります
あとは自動でinstallや設定が行われて、以下のようなraspbianのGUIが表示されます
f:id:portaltan:20161129154428j:plain

3. ネットワークの確認

GUIからコンソールを開いてネットワークを確認します

割り振られたIPの確認
pi@raspberrypi:~$ ifconfig
eth0      Link encap:Ethernet  HWaddr b8:27:eb:c2:b2:c8
          inet addr:192.168.11.22  Bcast:192.168.11.255  Mask:255.255.255.0
          inet6 addr: aa80::bb65:cc31:dd5:20/64 Scope:Link
          UP BROADCAST RUNNING MULTICAST  MTU:1500  Metric:1
          RX packets:13522 errors:0 dropped:8 overruns:0 frame:0
          TX packets:3058 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
          collisions:0 txqueuelen:1000
          RX bytes:16528566 (15.7 MiB)  TX bytes:274511 (268.0 KiB)

lo        Link encap:Local Loopback
          .
          .
          .

wlan0     Link encap:Ethernet  HWaddr a8:b7:cb:d7:e7:fd
          .
          .
          .

上記のeth0のipアドレスを利用することで、同じネットワーク内のPCからraspberryPiへアクセスすることができます
(上記では192.168.11.22)

アクセスできない場合はeth0の設定を見てみる
pi@raspberrypi:~$ cat /etc/network/interfaces
# interfaces(5) file used by ifup(8) and ifdown(8)

# Please note that this file is written to be used with dhcpcd
# For static IP, consult /etc/dhcpcd.conf and 'man dhcpcd.conf'

# Include files from /etc/network/interfaces.d:
source-directory /etc/network/interfaces.d

auto lo
iface lo inet loopback

iface eth0 inet manual   ### staticとかになってないか確認

allow-hotplug wlan0
iface wlan0 inet manual
    wpa-conf /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf

allow-hotplug wlan1
iface wlan1 inet manual
    wpa-conf /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf

4. 他のPCからログイン

teratermとかからログインしてみる
デフォルトのログイン情報は

  • id: pi
  • pass: raspberry

5. 個人環境の設定

vimとかtimezoneとかaliasとか設定する

以上でRaspberryPiのinstall完了
f:id:portaltan:20161129160715j:plain

AVPro Videoで映像の再生ができなくなった時の調査したことまとめ

Unity VR

何もしてないのにこわれた!!()

ということでOculus Rift向けの動画アプリをUnityで作っていたのですが、急に動かなくなりました。
具体的には音声は聞こえるものの、映像は白一色で何も見えません。
Unityのシミュレータだけではなく、以前ビルドしたアプリも同様に見えなくなっていました。

環境

Unity: 5.3.6p1
Oculus Utilities: v1.7.0
asset: AVPro Video(Windows)
decoder: LAV Filters
movie format: H.264(mp4)
resolution: 4K

調査

わかってしまってからだから言える事ですが、大分遠回りしています

1から作り直してみた

create projectから作成しなおしてみた
f:id:portaltan:20161101160740j:plain

  • シミュレータでは動くようになったが、今度はRiftではずっとloading中で確認すらできなくなった
  • 再起動するとRiftから確認が出来るようになったが、前と同じく白一色で映像は表示されず

しかし一点気になったのはAVProVideo(Windows)がまさに今日11/1にupdateしている点
AVProVideo側に問題があるのか・・・?

AVProVideo側からアプローチしてみた

hardware decoringのチェックを外してみた

 動いた!けど当然高解像度の動画を再生するとガックガクになった
f:id:portaltan:20161101160740j:plain

AVProVideoの無料試用版を使ってみた

 動いた!けど当然WaterMarkが出現した
f:id:portaltan:20161101160740j:plain
 

  • この無料試用版はAsset Storeではなく、HPから直接unitypackageファイルをダウンロードしてきて、それをcustom importで取り込む形
  • ちゃんと見てないけどたぶんこれはversion upに対応していちいちupdateはされていないんじゃなかろうか?

過去のavpro videoが動くということは、最新のavpro videoのUnityやutiliesに対する依存性に変更があったのかも・・・?

Unityのversionをあげてみた

現在の安定版最新のv5.4.2で試してみた

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5.3系最新パッチのv5.3.6p8で試してみた

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Utilityのversionをあげてみた

1.7.0から最新の1.8.0にあげてみた

 f:id:portaltan:20161101160740j:plain

decorderを変更してみた

f:id:portaltan:20161102165817p:plain

LAV Filter

f:id:portaltan:20161101160740j:plain

default

f:id:portaltan:20161101160740j:plain

Oculus appをdowngradeしてみた(かった)

色々見ていると、Oculus Appの最新version(1.9.0)が2016/10/19にリリースされておいることに気づいた
現在更新の設定がデフォルト(自動update)になっていたため既に1.9.0になっていた

以前確認して、完全に動いているのを確認したのは2週間前くらい・・・怪しい・・・

とりあえずは1.8.0にダウングレード
  • しようとしたけど方法がわからない
    • PC SDKがそれにあてはまると思っていたのだがどうも違うっぽい。
    • Oculus AppはSetupツール上でダウンロードするんだけど、それだと最新版がダウンロードされてしまう。
    • 古いversionのsetupツールも提供されていない
    • どっかのconfigファイルとかで指定できるんだろうか・・・

f:id:portaltan:20161101160931j:plain

そういやOculus appだけじゃなくてWindows Updateも走ってたな・・・

Windows Updateの履歴を確認してみた

つい最近Updateされていることを確認

他のしばらく起動していないPCで確認してみた

動いた!
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Windows Updateが原因なのか・・・

再度AVProVideoの設定をいじってみる

前回Hardware Decordingのチェックを外したら動くことまでは確認したが、今回はdecorderの選択をDirectShowに変更してみた
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動いた・・・

ちなみに以前の設定はこちら
f:id:portaltan:20161102102835p:plain

  • 前はこの設定で動いていたのだが、設定としては今回の設定の方が正しい気がする

(なんで黄色くなったの?ねぇなんで?)

これで解決と思いきや

1からアプリを動画アプリを作成してcodecもdirectshowにした
f:id:portaltan:20161101160740j:plain

辛い・・・
 f:id:portaltan:20161101161120j:plain


とりあえず以前のアプリは動くようになったので一旦置いておこう・・・
検証十分じゃないし・・・
今日新versionでたばっかだし・・・

今は動いてるし・・・

まとめると・・・

推測ですが、

  • AVProVideo(無印)からAVProVideo(Windows)に変えた際にForceDirectShowのチェック項目がなかったので、Windows環境専用のこのassetではデフォルトでDirectShowが使用されていると思っていた
  • だけど実際はデフォルトではmediafoundationを利用していた。以前はこのAPI(decorder)でも偶然再生できたため、違いに気付かなかった
  • しかしWindows updateでcodecに変更が入り、AVPro経由ではmedia foundationで再生できなくなった
  • ここで設定を確認しなおすとDirectShowを利用する場合は明示的にVideoAPIの項目を変更しないといけないことに気づく
  • 変更したところAVPro Video(無印)のときと同じ再生フローになり、正常に再生されるようになった

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HMDスペックまとめ(Oculus Rift CV1/GearVR/HTC Vive/PSVR)

VR

簡単に調べた各HMDのスペック表です。

Oculus Rift CV1 GearVR
(Galaxy S7 Edge)
HTC Vive PSVR
解像度 2160×1200 2560×1440 2160×1200 1920×1080
端末再生可能解像度 PC依存 4k(3840 x 2160) PC依存 4k(PS4 Pro)
リフレッシュレート 90Hz 60(fps) 90Hz 120Hz
視野角 110度 96度 110度 100度
重量 475g(318g + 157g) 555g 610g
発売価格 $599 $99 $799 $399