シングルボードコンピュータとは、むき出しの一枚のプリント基板(回路基板)の上に、CPU・メモリー・ストレージなどコンピューターシステムの要素を搭載したものです。

 

シングルボードコンピューター:ラズベリーパイゼロ 写真

 パソコンや業務用コンピューターシステムに比べて、性能としては低いですが、その分、低価格で入手できるものです。OSはLinuxなどが多く採用され、「Python」などの軽量のプログラミング言語等を使って、組込みシステムの開発を行う事が可能です。通常のパソコンのようにグラフィカルユーザーインターフェース(GUI)が使え、WEBブラウザを動作させることも可能で、高性能なワンボードマイコンという位置づけでもあります。

シングルボードコンピューターの中核部品は「マイクロコントローラ=マイコン」です。マイコンとは、CPU(Central Processing Unit)を搭載した演算処理を行う半導体デバイスで、MPU(マイクロプロセッサユニット)・MCU(マイクロコントローラユニット)と表示されることもあります。MPUと・MCUの違いは、厳密には定義されていませんが、技術が専門ではない事業開発担当者さんは、MCUは汎用向けで、それよりも高機能・高性能向けがMPUと考えていればよいでしょう。IoTデバイスでは、主に、センサーからの電気信号情報を演算処理などする役割で使われます。

代表的なシングルボードコンピューター:ラズパイと実用の為の注意事項

IoT開発において、多く利用されているのが、英 Raspberry Pi 財団 が コンピューター サイエンスの教育用途として開発したRaspberryPiで、全世界で1400万台以上販売されています。ラズベリーパイについては、様々な情報がインターネット上で閲覧できるので、そちらをご覧いただけたらと思います。

 

特にIoT分野でのソフトウェア開発がしやすい為、初期の試作などで、ラズベリーパイを使用するプロジェクトも非常に多いと思います。試作だけでなく、実際の産業用途でも、徐々に使われはじめているようですが、ただ、そういったケースでは、市販されているラズベリーパイのハードウェアをそのまま使うと、「安全性」「信頼性」にかけるます。

 

具体的には、電源が落ちた時などにOSがクラッシュするのを防ぐ為、UPSを使って安全に電源を落とす処理をハードウェア的に加えたり、コンデンサーを付け加えるなどが必要になります。その他、静電気対策などが十分に考慮されている基板ではない為、それに対して、筐体ケースを含めてハードウェア的な考慮をする必要もあります。ラズパイは熱暴走を起こす事も考えられるため、冷却ファンや、ケースにヒートシンクをつけたりといった事も重要です。

 

いずれにせよ、事業企画担当者としては、試作で使ったラズパイを、そのままサービスインでも使おうと計画する場合、不具合対策を、ソフトウェアだけでなく、ハードウェア面を十分注意し、ハードウェア開発の専門企業に協力をしてもらう必要が有る事を理解しておきましょう。

 

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