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 micro:bit v1 (右) と v2 (左) | |
| 開発者 | BBC ラーニング、BBC R&D、ARM ホールディングス、バークレイズ、element14、NXP セミコンダクターズ、ランカスター大学、マイクロソフト、サムスン、ノルディック セミコンダクター、サイエンススコープ、テクノロジーが私たちを救う、Python ソフトウェア財団 |
|---|---|
| タイプ | シングルボードマイクロコントローラ |
| 発売日 | v1: 2016年2月10日[1] v2: 2020年10月13日[2] |
| CPU | v1: Nordic nRF51822、16 MHz ARM Cortex-M0コア、256 KBフラッシュ、16 KB RAM [3] [4] v2: Nordic nRF52833、64 MHz ARM Cortex-M4コア、512 KBフラッシュ、128 KB RAM |
| 接続性 | Bluetooth LE、MicroUSB、エッジコネクタ |
| Webサイト | マイクロビット |
マイクロビット（ BBCマイクロビットまたはmicro:bitとも呼ばれる）は、BBCがイギリスのコンピュータ教育で使用するために設計したオープンソースハードウェア ARMベースの組み込みシステムです。2015年3月12日のBBCのMake It Digitalキャンペーンの開始時に初めて発表されました[5] [6]。英国の生徒に100万台のデバイスを配布することを目的としています。最終的なデバイスのデザインと機能は2015年7月6日に発表されました[7] 。一方、デバイスの実際の配布は、当初2015年9月に学校に、2015年10月に一般向けに予定されていましたが[8] 、 2016年2月10日に開始されました。[9] [10]
このデバイスはクレジットカードの半分の大きさと説明されており[11]、ARM Cortex-M0プロセッサ、加速度計と磁力計のセンサー、BluetoothとUSB接続、25個のLEDで構成されるディスプレイ、2つのプログラム可能なボタンを備えており、USBまたは外部バッテリーパックで電源を供給できます。[3]デバイスの入力と出力は、より大きな25ピンエッジコネクタの一部を形成する5つのリングコネクタを介して行われます。2020年10月には、 Cortex-M4Fマイクロコントローラを搭載し、より多くのメモリとその他の新機能を備えた、 物理的にほぼ同一のv2ボードがリリースされました。
ハードウェア
v1
ボードの物理的な大きさは43 mm × 52 mm[アップデート]で、最初の生産時には[12]以下が含まれていました。
- Nordic nRF51822 – 16 MHz 32ビットARM Cortex-M0 マイクロコントローラ、256 KB フラッシュメモリ、16 KB スタティック RAM、2.4 GHz Bluetooth 低エネルギーワイヤレスネットワーク。ARM コアは16 MHzまたは32.768 kHzを切り替える機能を備えています。[3] [4] [13] [14] [15] [16]
- NXP/Freescale KL26Z – 48 MHz ARM Cortex-M0+コア マイクロコントローラ。USB とメイン Nordic マイクロコントローラ間の通信インターフェイスとして使用されるフルスピード USB 2.0 On-The-Go (OTG) コントローラを搭載。このデバイスは、 USB電源 (4.5～5.25 V) から PCB の残りの部分で使用される公称 3.3 ボルトまでの電圧調整も行います。バッテリーで動作している場合、このレギュレータは使用されません。
- NXP/フリースケールMMA8652 – I²Cバス経由の3軸加速度センサー。[17]
- NXP/Freescale MAG3110 – I²Cバス経由の3軸磁力計センサー（コンパスと金属探知機として機能）。[17]
- MicroUSBコネクタ、バッテリーコネクタ、25ピンエッジコネクタ。[3] [15] [17] [18]
- 5×5アレイの25個のLEDで構成されたディスプレイ。 [15]
- 3つの触覚プッシュボタン（アプリケーション用2つ、リセット用1つ）。[19]
I/Oには、ワニ口クリップまたは4mmバナナプラグを受け入れる3つのリングコネクタ（プラス1つの電源と1つのグランド）が含まれています[19]。また、2つまたは3つのPWM出力、6〜17のGPIOピン（構成による）、6つのアナログ入力、シリアルI/O、SPI、およびI²Cを備えた25ピンエッジコネクタがあります。[17]内蔵バッテリーを備えた初期のプロトタイプとは異なり、外部バッテリーパック（AAAバッテリー）を使用して、スタンドアロンまたはウェアラブル製品としてデバイスに電力を供給できます。[4] [11] [15]健康と安全への懸念、およびコストが、初期の設計からボタン電池が削除された理由として挙げられました。[20]
入手可能なハードウェア設計ドキュメントは、Creative Commons By Attributionライセンスに基づいて配布されている回路図とBOMのみで構成されており、PCBレイアウトは入手できません。[21] [22]ただし、Micro:bit Educational Foundationによる互換性のあるリファレンスデザインは完全に文書化されています。
v2
2020年10月13日にリリースされたv2には以下が含まれています: [23]
- Nordic nRF52833 – 64 MHz 32 ビットARM Cortex-M4 マイクロコントローラ、512 KB フラッシュ メモリ、128 KB スタティック RAM、Nordic S113 SoftDevice が提供する2.4 GHz Bluetooth 低エネルギーワイヤレス ネットワーク、統合温度センサー。
- NXP/Freescale KL27Z – 48 MHz ARM Cortex-M0+コア マイクロコントローラ。フルスピード USB 2.0 コントローラとして事前プログラムされており、USBと CPU 間の通信インターフェイスとして使用されます。
- ST LSM303 またはNXP FXOS8700 – I²Cバス経由の3 軸加速度計と磁力計を組み合わせたセンサー。
- LED インジケータを内蔵したKnowles MEMSマイク。
- Jiangsu Huaneng MLT-8530 磁気ビジュアル。
- MicroUSBコネクタ、JST PHバッテリー コネクタ、25 ピンエッジ コネクタ。
- 5×5 マトリックスの25 個のLEDで構成されるディスプレイ。
- 3 つの触覚プッシュボタン (アプリケーション用 2 つ、リセット用 1 つ) とタッチ センサー ボタン。
micro:bit v2では、リセットボタンを3秒間押し続けることでボードの電源をオフにすることができます。[24] [25] [26]
ソフトウェア
micro:bit 財団の Web サイトには、次の 3 つの公式コード エディターがあります。
- マイクロソフト MakeCode
- マイクロパイソン[27]
- 傷
Micro BitでのPythonプログラミング体験は、MicroPythonによって提供されます。[28] [29] ユーザーは、Micro BitウェブエディタでPythonスクリプトを作成し、それをMicroPythonファームウェアと組み合わせてデバイスにアップロードすることができます。ユーザーは、USBシリアル接続を介してデバイス上で直接実行されているMicroPython REPLにアクセスすることもできます。これにより、Micro Bitの周辺機器と直接対話することができます。
Micro Bit は ARM mbed開発キットを使用して作成されました。ランタイム システムとプログラミング インターフェイスは、mbed クラウド コンパイラ サービスを利用して、ユーザーのコードを .UF2 ファイルにコンパイルします。コンパイルされたコードは、USB または Bluetooth 接続を使用してデバイスにフラッシュされます。デバイスはコンピューターに接続すると USB ドライブとして表示され、.UF2 ファイルをドラッグ アンド ドロップしてコードをフラッシュできます。[18]
BBC micro:bit の他のエディターは次のとおりです。
- Pythonエディタ「Mu」
- JavaScript インタープリタ Espruino
- EduBlocks、MicroPython 用のブロック エディター
BBC micro:bit の他のプログラミング言語は次のとおりです。
- Free Pascal (説明書)
- Matlab の Simulink (BBC micro:bit ボード用の Simulink Coder サポート パッケージ) 信号ログ、パラメータ調整、Simulink ブロック エディターからのコード開発。
- C++ (手順)
- 4番目（指示）
- Lisp (説明)
- 錆び（説明書）
- Ada (説明)
- Swift（説明書）
- BASIC（手順）
BBC micro:bit 用に構築できるオペレーティング システム:
- Zephyr - Zephyr 軽量 OS には、このボードで実行するために必要なパラメーター ファイルが付属しています。
歴史
発達
micro:bitは、子供たちがメディアの消費者になるのではなく、コンピューター用のソフトウェアを書いたり、新しいものを作ることに積極的に関わるように設計されました。[3]また、他のシステム（ Raspberry Pi [30]など）と連携して動作するように設計されており、BBC Microの教育用コンピューティングの伝統を継承しています。BBCは、2015年10月から、英国の7年生（11歳と12歳）の子供全員にコンピューターを無料で配布することを計画しており、約100万台のデバイスが配布されました。[4] [20]展開に先立ち、教育者の準備を支援するためにオンラインシミュレーターが提供され、一部の教師は2015年9月にデバイスを受け取ることになりました。[3]デバイスは2015年末までに一般販売される予定でした。[3] [31]しかし、問題により発売は2016年3月22日まで延期されました。[8]
BBCは、どの学年に最初にマイクロビットを無料で配布するかを決めるという難しい決断を迫られたが、BBCの学習責任者は「5年生ではなく7年生を選んだのは、教室外での使用に関心が高いため、その年齢層にとってより大きなインパクトがあったからだ」と述べた。[31]
このプロジェクトの計画は、BBCコンピュータリテラシープログラムの一環として2012年に始まり、2015年7月の開始までに、BBCはデバイスの製造、設計、配布を支援するために29のパートナーを採用しました。[32] [33] BBCは、開発コストの大部分はプロジェクトパートナーが負担したと述べています。
パートナーシップ
Micro Bit の開発は、BBC と協力する多くのパートナーの成果です。
- マイクロソフト– ソフトウェアの専門知識を提供し、TouchDevelopプラットフォームをデバイスで動作するようにカスタマイズしました。デバイスのユーザー向けのプロジェクトとコードをホストしています。[32]また、デバイス用の教師トレーニング教材も開発しました。[3]
- ランカスター大学– デバイスランタイムの開発。[34]
- Farnell element14 – デバイスの製造を監督する公式メーカーおよび世界的な販売代理店。[3]
- Nordic Semiconductor – このデバイスのCPUを供給した。[3]
- NXPセミコンダクターズ– センサーとUSBコントローラーを供給。[3]
- ARMホールディングス– mbedハードウェア、開発キット、コンパイラサービスを提供した。[34]
- テクノロジーが私たちを救う- デバイスの外観をデザインする。[19]
- バークレイズ– 製品の提供とアウトリーチ活動を支援。[34]
- サムスン– Androidアプリを開発し、デバイスを携帯電話やタブレットに接続できるように支援しました。[34]
- ウェルカムトラスト– 教師と学校に学習の機会を提供しました。[34]
- ScienceScope – iOSアプリを開発し、学校にデバイスを配布する。[34]
- Pythonソフトウェア財団– MicroPythonをデバイスに導入するために取り組み、ネイティブおよびWebベースの初心者に優しいPythonコードエディタを作成し、多数の教育リソースを制作し、開発者主導の教師向けワークショップを開催しました。 [35] [36]
- Bluetooth SIG – カスタムBluetooth LEプロファイルを開発しました。[37]
- クリエイティブデジタルソリューション – 教材、ワークショップ、アウトリーチ活動を開発しました。[38]
- シスコ– STEMNETの全国展開を支援するためにスタッフとリソースを提供しました。[38]
- コードクラブ– 9歳から11歳の子供を対象とした一連のコーディングリソースを作成し、ボランティアが運営するコーディングクラブを通じて提供しました。[38]
- STEMNET – 学校や教師をサポートし、 Bloodhound SSCやCiscoなどの第三者と連絡を取るためにSTEMアンバサダーを提供しました。[38]
- Kitronik – BBC micro:bit用のe-textileキット5,500個を製作し、英国全土のD&T（デザイン＆テクノロジー）教師に配布。モーターやサーボなどのデバイスをBBC micro:bitで制御できるように、モータードライバーボードなどのハードウェアを設計。[38]
- Tangent Design – BBC micro:bitのブランドアイデンティティを作成し、ウェブサイトを開発しました。[38]
BBC R&Dが作成したプロトタイプデバイスとソフトウェアスタックは、最初の発表で実証され、[39]学校での提案をテストし、パートナーシップを構築するための参照仕様を提供するために使用されました。[40]
マイクロビット教育財団
英国全土での micro:bit の導入が成功した後、BBC はBBC micro:bit の将来と世界の他の地域での採用を、新たに設立された非営利団体 Microbit Education Foundation に引き渡しました。[41] [42]この発表は 2016 年 10 月 18 日にロンドンのサヴォイ プレイスでジャーナリストと教育者の小グループに対して行われ、[43]昨年の振り返りと将来の計画も含まれていました。BBC から micro:bit Education Foundation への移行に伴い、micro:bit の公式ホームページは microbit.co.uk から microbit.org に移動しました。
BBCはハードウェア技術をオープンソースとしてライセンスし、教育用に世界中で製造することを許可している。財団はこれを監督している。[31] [32]
2018年1月2日、BBCラーニングのギャレス・ストックデールがザック・シェルビーの後任としてマイクロビット教育財団のCEOに就任することが発表された。[44]
Microbit リファレンス デザイン
財団はまた、市販されているデバイスとは異なるがソフトウェア互換性のあるデバイスの、完全に文書化されたリファレンスデザインも提供しており、micro:bit由来のデバイスや製品の独立した開発と製造を容易にすることを目的としています。[45]リファレンスデザインはオープンソースハードウェアですが、CC BY 4.0ライセンスを採用している市販のデバイスとは異なり、Solderpadハードウェアライセンスバージョン0.51の条件に基づいて配布されています。[46]リファレンスデザインの利用可能な設計ドキュメントには、いくつかのEDAスイート形式の回路図と回路基板レイアウトの両方が含まれています。[47]
マイクロビット v2
2020年10月13日、Micro:bit教育財団はmicro:bitの改訂版を発表しました。オリジナルのmicro:bitと同じ価格で提供され、基本的なデザインを共有しているmicro:bit v2には、Nordic nRF52833 CPU（ARM Cortex-M4、64 MHz、128 KB RAM、512 KBフラッシュ）が搭載されており、さらにマイク、スピーカー、タッチセンサー、省電力モードも搭載されています。[2]
参照
- アルドゥイーノ
- Arduinoボードと互換システムのリスト
- ラズベリーパイ
- BBCマイクロ
- カリオペミニ
- micro:bit ユニバーサル 16 進形式
参考文献
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- ^ 「micro:bit リファレンスデザイン」。2018年9月13日閲覧。
さらに読む
- 「シングルボードコンピューターでのデータサイエンス、IoT、AI入門：BBC micro:bitとXinaBoxによるコアスキルと実世界への応用 1st ed. Edition」著者：Pradeeka Seneviratne、Philip Meitiner（2020年）
- 「BBC micro:bit レシピ: Microsoft MakeCode ブロックでプログラミングを学ぶ」著者: Pradeeka Seneviratne (2019)
- 「BBC micro:bit入門：micro:bit開発の実践入門」著者：Pradeeka Seneviratne（2018年）、中国語翻訳：Jason Liu（2019年）
- 「Robótica Educativa - 50 Proyectos con micro:bit」著者: Ernesto Martínez de Carvajal Hedrich (2018)。
- 「BBC micro:bit 公式ユーザーガイド」著者: Gareth Halfacree (2017)
- 「micro:bit in Wonderland: BBC micro:bit を使ったコーディングとクラフト」著者: Tracy Gardner および Elbrie de Kock (2018)。
- 「BBC Micro:Bit 入門」著者: Mike Tooley (2017)
- 「Micro:Bit – 教師のためのクイックスタートガイド」著者: Ray Chambers (2015)
外部リンク
- 公式サイト
- BBC micro:bit 技術仕様
- BBC micro:bit エッジ ピン配置
- BBC の Micro Bit (オリジナルプロトタイプ) を実際に使ってみる
- BBC micro:bit がMicrosoft Researchに登場
- GitHub上の BBC micro:bit リポジトリ