北里大学未来工学部

IoT電子工作実習

英文名	IoT Electronics
科目概要	データサイエンス学科２年後期、３群科目、選択、実験・実習、1単位
科目責任者	河野　信
担当者	(※は実務経験のある教員) 河野　信、原　雄一郎、設樂　久志
講義室

教員免許取得のための必修科目

科目	教科及び教科の指導法に関する科目（高等学校　情報）
各科目に含めることが必要な事項	教科に関する専門的事項　情報通信ネットワーク（実習を含む。）

授業の目的

Raspberry PiやArduinoといった小型コンピュータを利用し、センサーやモーターなどの機器を制御することを通じて、ハードウェアの仕組みやIoT機器の利用方法について学ぶ。

教育内容

小型コンピュータやセンサー、アクチュエーターを実際に配線することで、ハードウェアの仕組みについて学ぶ。これらをPython等のプログラミング言語を使って制御する方法についても学習する。さらに、IoTを駆使したシステムの製作を通じて、どのようなことが実現可能かについて理解する。

教育方法

講義の前半は資料を示しながら、実際にRaspberry Piからセンサーやアクチュエーターを操作する。後半は各人が自由にテーマを設定してIoTを活用した装置を設計・製作する。
作製した作品については、発表会の中で総評する。

卒業・学位授与の方針と当該科目の関連

DP5

授業内容(シラバス)

回	項目	内容	担当者	日時
1･2 回	Raspberry Piの設定1	Raspberry Pi OSのインストールを行う。	河野　信原　雄一郎設樂　久志	9/11④⑤
3･4 回	Raspberry Piの設定2	ネットワーク接続設定、VNC（Virtual Network Computing：自分のPCからRaspberry Piを操作する）の設定等を行う。	河野　信原　雄一郎設樂　久志	9/18④⑤
5･6 回	Lチカ	配線してLEDをつなぎ、プログラムから制御して光らせる（LEDをチカチカさせる：Lチカ）。	河野　信原　雄一郎設樂　久志	9/25④⑤
7･8 回	温湿度センサー	配線して温湿度センサーをつなぎ、プログラムでデータを記録、可視化する。	河野　信原　雄一郎設樂　久志	10/2④⑤
9･10 回	外部通知	アラートなどをLINEやSlack等へ押しらせする機能を実装する。	河野　信原　雄一郎設樂　久志	10/9④⑤
11･12回	カメラ	カメラモジュールをつなぎ、プログラムで制御する。	河野　信原　雄一郎設樂　久志	10/16④⑤
13･14回	アクチュエーター	配線してモーターをつなぎ、プログラムで制御する。	河野　信原　雄一郎設樂　久志	10/23④⑤
15･16回	自主制作1	IoTを活用した装置の設計・製作を行う。	河野　信原　雄一郎設樂　久志	10/30④⑤
17･18回	自主制作2	IoTを活用した装置の設計・製作を行う。	河野　信原　雄一郎設樂　久志	11/6④⑤
19･20回	自主制作3	IoTを活用した装置の設計・製作を行う。	河野　信原　雄一郎設樂　久志	11/13④⑤
21･22回	自主制作4	IoTを活用した装置の設計・製作を行う。	河野　信原　雄一郎設樂　久志	11/20④⑤
23･24回	自主制作5	IoTを活用した装置の設計・製作を行う。	河野　信原　雄一郎設樂　久志	11/27④⑤
25･26回	自主制作6	IoTを活用した装置の設計・製作を行う。	河野　信原　雄一郎設樂　久志	12/4④⑤
27･28回	自主制作7	IoTを活用した装置の設計・製作を行う。	河野　信原　雄一郎設樂　久志	12/11④⑤
29･30回	成果発表	作製した作品の発表会を行う。	河野　信原　雄一郎設樂　久志	12/18④⑤

1･2
回

項目: Raspberry Piの設定1
内容: Raspberry Pi OSのインストールを行う。
担当者: 河野　信
原　雄一郎
設樂　久志
日時: 9/11④⑤

3･4
回

項目: Raspberry Piの設定2
内容: ネットワーク接続設定、VNC（Virtual Network Computing：自分のPCからRaspberry Piを操作する）の設定等を行う。
担当者: 河野　信
原　雄一郎
設樂　久志
日時: 9/18④⑤

5･6
回

項目: Lチカ
内容: 配線してLEDをつなぎ、プログラムから制御して光らせる（LEDをチカチカさせる：Lチカ）。
担当者: 河野　信
原　雄一郎
設樂　久志
日時: 9/25④⑤

7･8
回

項目: 温湿度センサー
内容: 配線して温湿度センサーをつなぎ、プログラムでデータを記録、可視化する。
担当者: 河野　信
原　雄一郎
設樂　久志
日時: 10/2④⑤

9･10
回

項目: 外部通知
内容: アラートなどをLINEやSlack等へ押しらせする機能を実装する。
担当者: 河野　信
原　雄一郎
設樂　久志
日時: 10/9④⑤

11･12回

項目: カメラ
内容: カメラモジュールをつなぎ、プログラムで制御する。
担当者: 河野　信
原　雄一郎
設樂　久志
日時: 10/16④⑤

13･14回

項目: アクチュエーター
内容: 配線してモーターをつなぎ、プログラムで制御する。
担当者: 河野　信
原　雄一郎
設樂　久志
日時: 10/23④⑤

15･16回

項目: 自主制作1
内容: IoTを活用した装置の設計・製作を行う。
担当者: 河野　信
原　雄一郎
設樂　久志
日時: 10/30④⑤

17･18回

項目: 自主制作2
内容: IoTを活用した装置の設計・製作を行う。
担当者: 河野　信
原　雄一郎
設樂　久志
日時: 11/6④⑤

19･20回

項目: 自主制作3
内容: IoTを活用した装置の設計・製作を行う。
担当者: 河野　信
原　雄一郎
設樂　久志
日時: 11/13④⑤

21･22回

項目: 自主制作4
内容: IoTを活用した装置の設計・製作を行う。
担当者: 河野　信
原　雄一郎
設樂　久志
日時: 11/20④⑤

23･24回

項目: 自主制作5
内容: IoTを活用した装置の設計・製作を行う。
担当者: 河野　信
原　雄一郎
設樂　久志
日時: 11/27④⑤

25･26回

項目: 自主制作6
内容: IoTを活用した装置の設計・製作を行う。
担当者: 河野　信
原　雄一郎
設樂　久志
日時: 12/4④⑤

27･28回

項目: 自主制作7
内容: IoTを活用した装置の設計・製作を行う。
担当者: 河野　信
原　雄一郎
設樂　久志
日時: 12/11④⑤

29･30回

項目: 成果発表
内容: 作製した作品の発表会を行う。
担当者: 河野　信
原　雄一郎
設樂　久志
日時: 12/18④⑤

到達目標

自身でセンサーやアクチュエーターを組み合わせた電子回路を組み、プログラムから制御できるようになる。

評価方法

各回の作業報告（60%）と最終成果物（40%）で総合的に評価する。

準備学習(予習・復習等)

【講義時間外に必要な学修時間：30時間】
予習：自主制作で行う作業について手順を事前に考えておき、講義ではすぐに作業できるようにしておく。
復習：実習を通して収集したデータをまとめ、解析する。

備考・その他

小型コンピュータ、センサー等は配布する。また、講義に関する質問はメールや対面で対応するとともに、重要な質問に対しては受講者全員で共有する。
【科目ナンバリング：FU304-BK02】
【関連科目：プログラミングⅠ・Ⅱ・Ⅲ、情報の基礎、データハンドリングと可視化】

教材

種別	書名	著者・編者	発行所
教科書	(なし)
参考書	Raspberry Piクックブック第3版	Simon Monk、水原文訳	オライリージャパン

教科書

署名
著者・編者
発行所

参考書

署名: Raspberry Piクックブック
第3版
著者・編者: Simon Monk、水原文訳
発行所: オライリージャパン