小型デバイスとシステム 情報処理系論 第4回.

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1 小型デバイスとシステム 情報処理系論 第4回

2 情報処理系論のホームページ http://www.sfc.wide.ad.jp/~jin/js
授業の前に，，， 情報処理系論のホームページ 課題情報 授業で使ったスライド 授業で配ったプリント 置いてます！

3 今日の授業の内容 「小型デバイスの情報処理系」 小型デバイスのハードウエア 小型デバイスのソフトウエア 小型デバイスとシステム
様々な種類がある 小型デバイスのソフトウエア ハードウエアに対応して様々な機能がある 小型デバイスとシステム 個人用，工業用，実世界インタフェース指向ないろいろなデバイス

4 第2回目の授業より コンピュータアーキテクチャを知る 様々なコンピュータ 小型デバイス

5 小型デバイスのいろいろ 個人用の小型デバイス 商・工業用の小型デバイス 各種センサや実世界指向インタフェース機器
Zaurus，Palm Pilot，Cassiopeiaなど ウエアラブルコンピュータ 商・工業用の小型デバイス Duonus，コンビニの発注端末など 各種センサや実世界指向インタフェース機器 遮光センサ，指紋，ActiveBadge Pick and Drop，Java Ring, Java Card

6 何が違うんだろう？ 使われ方によって， ハードウエアの形状や性能，特性 オペレーティングシステム インストールされているソフトウエア
記憶装置 CPU 入出力デバイス 表示装置 オペレーティングシステム JavaOS，JTRON(TRONプロジェクト版JavaOS) ITRON(TRONプロジェクト版工業用OS) などなどいろんなOSが動いている インストールされているソフトウエア

7 小型デバイスのハードウエア ー 記憶装置 － 小型デバイスでは，記憶装置も小型． ATAカード（PCMCIA） コンパクトフラッシュ
スマートメディア メモリースティック マイクロドライブ 壊れづらい コンパクトフラッシュ メモリースティック

8 　記憶装置と用途の関係 デスクトップ ラップトップ PDA

9 コンパクトフラッシュ デジカメ, PDAの記憶装置としてよく使われる． 厚さ3.3mm, 重さ14g
容量は、4・8・10・15・20・30・40・48・64・80・96MB 3.3Vまたは5Vの不揮発性メモリ（要するにただの半導体）を使っているため，2.4mの高さから落としても壊れない（らしい）． ← 4.3cm → ←3.6→

10 メモリースティック Sonyが開発した世界で最も使えない最悪な小型記憶装置． プラスチックケースの中にスマートメディアが入ってるだけ．
5cm 2.15cm メモリースティック Sonyが開発した世界で最も使えない最悪な小型記憶装置． プラスチックケースの中にスマートメディアが入ってるだけ． 書き込み速度最大1.5MB/秒、読み出し速度最大2.45MB/秒 要領は，４M，８M，１６Mと小さい． Sonyの製品にしか刺さらない（PCMCIAアダプタは一応売っている）

11 マイクロドライブ IBMが開発した革新的超小型ハードディスク（本物．GMRヘッド採用） 170MB，340MB コンパクトフラッシュ互換
回転数：4500rpm 平均シークタイム：15ミリ秒 IBMのウエアラブル コンピュータで使用 おもちゃではありません． 本品は食べられません．

12 小型デバイスのハードウエア ー CPU ー SH4（Super Hitachi Risc engine） VR4121（NEC）
200MHz動作のときに360MIPS，1.4GFLOPS DreamcastやDuonusなどいろいろな小型民生デバイスで採用されている． ちなみに，Intel PentiumII 400MHzは，計算上４GFLOPS VR4121（NEC） 168MHz動作のときに224MIPS Cassiopeia，MobileGear IIなどが採用

13 CPUと用途の関係 大型計算機 ラップトップ デスクトップ 小型デバイス

14 小型デバイスのハードウエア ー 入出力装置 ー
工業用コンピュータ 様々な外部センサからの情報を入力 遠隔ホストから操作するため出力装置なし 個人用小型デバイス 小型の液晶ディスプレイ スタイラス，十字キー，3~5個ぐらいのボタン

15 小型デバイスのハードウエア ー その他 ー 特に工業用小型ハードウエアや個人用小型デバイス（携帯情報端末：PDA）では
落としても壊れない モータなどの稼動部を なくすことによる 特殊な通信環境 携帯電話やPHSによる 工業用コンピュータDUONUS 3mの高さから落としても 壊れないという．（実証済）

16 小型デバイスのソフトウエア このように，小型デバイスのハードウエアは，フツーのデスクトップ計算機や大型計算機やラップトップ計算機とは全く異なる． 性能が劣る，特殊な周辺機器がついている 小型デバイス上のソフトウエアも異なるのでは？ オペレーティングシステム ファイルシステム アプリケーションソフトウエア

17 小型デバイスの オペレーティングシステム 何が要求されるのか？ 徹底した電力管理 制約のあるハードウエア上でもサクサク動く軽快さ 例えば．
Windows CE 個人用デバイスやゲーム機で動く VX/Works 工業用リアルタイムOS ITRON 工業用リアルタイムOS JavaOS/JTRON Java言語ネイティブなOS 用語　TRON ⇒ The Realtime Operating System Nucleus

18 小型デバイスのファイルシステム 小型デバイスには小さな記憶装置しかない データのデュプリケーション データのキャッシング
遠隔ホストのファイルシステムに，遅延なくアクセスするための様々な工夫がある． データのデュプリケーション データのキャッシング データのシンクロナイゼーション

19 小型デバイスのファイルシステム デュプリケーション（複製）
PCのファイルシステム上のデータのうち，よく使うと思われるものを小型デバイスにあらかじめ複製して持ち歩く． 　ワーキングセット/ブリーフケース ワーキングセットとして あらかじめ複製しておく 行って 来ます！

20 小型デバイスのファイルシステム キャッシング
一度遠隔ファイルシステムから取得したデータを，とりあえず小型デバイスのメモリ上にできる限り残しておく． ネットワークが切断されても編集を継続できる．（ディスコネクテッドオペレーション） メモリ中に 残しておく ネットワーク ファイルサーバ

21 小型デバイスのファイルシステム シンクロナイゼーション（同期）
お出かけ先で編集したワーキングセットやネットワーク切断中に編集したデータを，元のデータと統合する． Windowsのブリーフケースや Palm Pilotのホットシンクなど． ワーキングセットをもとの データと統合する． ただいま！

22 小型デバイスのアプリケーション ハードウエアの制約とサービスの型・質
小型デバイスのいろいろな制約 ディスプレイがない ディスプレイが白黒 スピーカがない CPUが遅い，メモリが少ない ⇒一般的なコンピュータと同様の処理を小型デバイスに 　求めるのは不可能であるため，各デバイスのアプリケ 　ーション用に，サービスの型や質を変換する必要がある． プロキシサーバ

23 小型デバイスのアプリケーション と，プロキシサーバ
白黒ディスプレイのみ（スピーカなし）のデバイスで，VODサーバ上のスターウォーズをどーしてもみたいとき 携帯電話で自分の電子メールを聞く PDAから留守番電話を見る VODサーバ プロキシサーバ 型変換 質変換 音声 せりふ文字 白黒 1fps カラー 30fps

24 様々な小型デバイス 個人向け編 マイPCとデータの同期 性能上の制約を超えた活用 ユーザの小型デバイスへの要求は？ 外出先でメールが読みたい
外出先でもＰＣデータを活用したい ＰＨＳ，携帯を使ってオフィスとデータをやりとりしたい マイPCとデータの同期 外出先からwwwなどの情報にアクセスしたい 画像や音声も扱いたい 性能上の制約を超えた活用

25 情報携帯端末の仕様 操作性（小型キーボードは利便性に欠ける）） インターネットへの接続性 ソフトウェア 周辺機器 ペン入力（スタイラス）
十字キーやボタンの配置 インターネットへの接続性 携帯電話・ＰＨＳを用いる。 ソフトウェア メール、メモ、表計算、地図、辞書、時刻表など ＰＣと情報の同期がとれる 周辺機器 カメラ、フラッシュカードなど いろいろあるね． カシオペア，ザウルスなど 携帯電話．特にiMode端末 iModeって使えるのか？

26 カシオペア(Casio) マルチメディア情報の扱いを強化 Windows CEが動作 255g MP3フォーマットの音声を再生 動画を再生
欲しいなぁ（じんより） マルチメディア情報の扱いを強化 Windows CEが動作 255g MP3フォーマットの音声を再生 動画を再生 メモリー３２MB ヴォイスレコーダ装備 スピーカやヘッドフォンジャック　　　　　　　　　　を搭載

27 ザウルス(Sharp) 多機能でビジネス向け 320g ビデオ出力、プリンタ接続可能 メモリー１０ＭＢ（増設可） 独自ソフトウェア
Office,Outlook,ノーツなどとの連携ソフトウェアが市販されている

28 Palm Pilot(3com) 機能を絞ったシンプルなＰＤＡ 162g メモリー 4MB 機能はメール、メモ、アドレス帳 など７つ
機能はメール、メモ、アドレス帳　　　　　　　など７つ 米国のシェア70%、日本でも今年から発売

29 モバイルギア（NEC） ＰＣを持ち運ぶ感覚のＰＤＡ 770g Windows CEが動作 メモリー：１６ＭＢ CPU：VR4121
扱い易い大型キーボード 連続駆動２５時間

30 情報携帯端末を利用した 新しいサービス ＰＤＡの利用者への独自コンテンツ配信 地図 リアルタイムな時刻表 ＧＰＳと連携した端末も登場
epsonのlocatioは全国６箇所にＧＰＳアンテナを設置。利用者の位置によって地図やタウン情報などを提供する予定 リアルタイムな時刻表 新幹線の席の予約なども可能

31 imode携帯電話 電子メールの送受信ができる wwwへアクセスできる パケット通信 電話番号@docomo.ne.jp
テキストブラウザーを内臓 パケット通信 送受信したデータ量によって課金 1パケット(128byte)につき0.3円 wwwを用いたモバイルバンキング、辞書検索で約10～20円になる計算

32 Imode携帯電話 携帯電話からwwwにアクセスできる テキストブラウザーを内臓
WWWページそのままは表示しきれないので、あらかじめimode携帯電話から見るためのページを作成 グループでの情報共有、　　　　　　　　　　　　　　社内イントラネットなどに利用

33 様々な小型デバイス 工業用編 ユーザの要求は？ 落としても壊れない． 工場に何千個も置くデバイスをいちいち管理できない
入出力として各種のセンサをつなげられる 煙，光，温度，湿度 システムとしての位置付けはどのようなものがあるだろうか？

34 工業用小型デバイスの仕様 例として横河電機製Duonus
操作性（ユーザからの入力は直接とらない） RS-232/RS-422/RS-485，TTL ，絶縁型Digital入出力 インターネットへの接続性 例えばEthernet ソフトウェア 特別なアプリケーションを入れない OSのプリミティブ＋必要最低限のアプリケーション 周辺機器 各種のセンサ，制御対象機器

35 様々な小型デバイス 工業用編 工場の生産ラインを遠隔管理 温度，湿度，光度などさまざまな情報をセンサから入力し，ネットワーク越しに見る．
様々な状態情報

36 様々な小型デバイス 実世界インタフェース編
Wearable PC Active Badge Pick and Drop Java Ring , Java Card 特性，ユーザが求めるもの

37 Java Ring iButton というボタン型のコンピュータ ICカードと同じ機能 Bluedotというインタフェースで読み書き
Java VM が入ったマイクロコンピュータを搭載 ICカードと同じ機能 内部のメモリに情報を記憶 暗号キーによるアクセス制限 CPUが入っているものでは、　　　　　　　　　　　　　プログラムを動かせる。 Bluedotというインタフェースで読み書き データの読み書き プログラムのRead,Writeも可能

38 Wareable PC 身につけられるＰＣ(総重量449g) Windows98が動作している 音声認識ソフトが稼動
ヘッドフォンステレオサイズの本体(299g)にノートパソコンと同等の性能(MMX Pentium233) マイク・トラックポイント・クリックボタン付きの手のひらサイズ小型コントローラー、 マイクロディスプレイとイヤホンを装備したヘッドセット Windows98が動作している 音声認識ソフトが稼動

39 こんなかんじ じんが使ってみた感想 ディスプレイは透明で向こう側も 透けて見えた だけどみずらかった マウスはまあまあ使える
パフォーマンスは十分