ロジック回路を用いたデバイス制御及び基本理論

ロジック回路を用いたデバイス制御及び基本理論

2010年以降IOTが注目され、センサリングが必要な現場ではドローンやラズベリーパイ・Jetson Nanoなどのデバイスが用いられるようになりました。
センサリングといっても工場などの工業製品製造現場のみならず、農業や畜産・また車両位置測定といった場面でもこれらのデバイスが用いられています。

測定時のデバイスの台数も今までとはけた違いの数が用いられるようになりました。
時には数銭台の機器を同時にネット接続し一つのサーバーでこれらのデバイス制御を行うケースもあります。
また、農業などでは葉についた害虫を、道路においては車両を自動認識させるために、AI技術との両立でシステムが構成される場合がほとんどです。
データの種類も、画像・音声のみならず、光量や圧力など様々な物理データに及びます。

こうした大量の通信を行う際に利用されるのがロジック回路とその理論です。
これは各種端末からの信号を離散フーリエ変換したものに番号付けを行い、中央のサーバーに到達した時点でラプラス返還を行事により、少ない通信量で圧縮したデータを効率よく処理する手法です。
デバイス制御では百台以上の同時通信を想定したハブアンドスポーク式の制御理論に基づいたシステム設計が肝心です。
また、システム運営側が状態遷移行列及び遷移樹形を認識することで、得られたデータからタイミング・オン・セットにて効率的なデータ取得が可能になります。
ロジック回路であればサンプリング定理より、サンプル数がデータタイミング取得数に一致するため、確立・統計処理をせずとも生データを用いて演算が可能となります。

また、高速処理では設計言語の選択も重要です。最近ではラズベリーパイやJetson Nanoとの相性からPyothonなどのオブジェクト指向型言語が流行って言いますが、処理スピードの観点からはC言語やアセンブリなども候補に挙げられます。
C言語の型宣言により、システムの少ないメモリでも高速処理が可能となります。
ここでは主記憶装置であるRAMの容量の選定がキーポイントとなります。
末端ターミナル端末は2~3千円ほどで入手できるため、中央サーバーへの予算をより配分することが可能となります。

末端のターミナルとなるラズベリーパイを測定に特化させることにより、性能が低い機器でも同時多発の計測を行うことができます。
これはシステムの簡略化及び予算の削減に大きくつながります。

このような理論を用いて大規模システム、ひいては我々の生活が支えられています。