植物のミカタ

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この記事では、筆者が小学生向けのプログラミングワークショップで息子に職業体験の機会を与えた経験と、今後の農業IoT開発への展望について語っています。ワークショップでは、マイクロビットとスクラッチを用い、息子は教材の準備や参加者のサポートなどを行いました。この経験を通して、子供向けの高度な職業体験の場を提供できる可能性を感じたようです。また、農業IoTについては、人手不足解消だけでなく、土壌環境改善による作業量の削減こそが重要だと指摘。効率的な肥料の使用など、化学の知識を取り入れた開発が求められると訴えています。筆者は今後もマイクロビットを用いたプログラミング教育と、農業における化学の知識の探求を続け、農業IoTの発展に貢献したいと考えています。

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Selenium + php-webdriver + Chromeのバージョンアップ後、`ElementNotInteractableException: element not interactable` エラーが発生。環境は、Ubuntu 22.04.3 LTS, Selenium 4.13.0, php-webdriver 1.15.0, Chrome 117.0.5938.92, PHP 8.2.10, Apache 2.4.57。エラーは `RemoteWebElement->sendKeys()` で発生し、 `<input type="text">` に文字列を入力する箇所で発生。調査の結果、`<input>` の `type` が `hidden` になっていたことが原因。以前のバージョンでは強制的に実行されていたが、バージョンアップによりエラーになった。`readonly` 属性を持つ `<input>` でも同様のエラーが発生する。

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Seleniumとphp-webdriverのバージョンアップ後にWebDriverCurlExceptionが発生した問題の解決策についての記事です。ログイン・ログアウトを繰り返すテストコードで、三回目のログイン時にエラーが発生。調査の結果、セッションの破棄と再生成が必要であることが判明。php-webdriverのquitメソッドを用いてdriverを明示的にquitすることで解決しました。記事では、エラー発生時の環境、テストコード、エラーメッセージ、解決策を詳細に記述しています。

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NGINX 1.25 で実験的に HTTP/3 がサポートされたことを受け、SOY CMS を NGINX で動かす手順が公開されました。手順は「NGINX 管理画面側の準備 - SOY CMSを使ってみよう」に記載されています。SOY CMS 3.13.0 および SOY Shop 2.9.0 以降では、NGINX で SOY CMS を動かす際に必要な Apache 特有の環境変数を補完する機能が追加されました。これにより、NGINX 環境でも SOY CMS をスムーズに利用できるようになります。

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プログラマーのあなたは、目の疲れを軽減するため、BOOX Poke5という6インチの電子ペーパータブレットを購入しました。理由は、Android OS搭載でGoogle Playが使えるため、できることが多いから。読みやすさも問題なく、今後の論文やコードリーディングに役立つと期待しています。将来的にはカラー電子ペーパーにも興味があるようです。

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著者は、Chromecast with Google TVでSteam Linkを使ってゲームができるか検証しました。しかし、ゲーム動作がカクカクしてしまい、原因を調査。ネットワーク速度を向上させるためにイーサネットアダプターを導入しましたが改善されず、Chromecastのスペック不足が原因と推測しました。そこでRaspberry Pi 4Bで試したところ、スムーズに動作。Chromecastのメモリ容量が影響している可能性を指摘し、他のスペックのマシンでの検証を希望しています。追記として、Chromecastの後継機であるGoogle TV Streamerでも同様の検証を行った記事へのリンクが掲載されています。

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この記事は、Bootstrapを用いてWebサイトのCore Web Vitalsスコアを向上させる方法を解説しています。具体的には、BootstrapのボタンコンポーネントのCSSのみを抽出し、ページHTMLにインライン挿入する方法を紹介しています。手順としては、Bootstrapのソースファイルから必要なSCSSファイルをサイトディレクトリに配置し、SOY CMS側でSCSSコンパイルの設定を行います。これにより、ボタン用のCSSがページに直接記述され、外部ファイルの読み込みが不要になります。さらに、生成されたCSSを圧縮してインライン化することで、ページ表示速度の向上を目指します。ただし、毎回SCSSをコンパイルするのは非効率なので、CSSやページ全体のキャッシュ化が推奨されています。

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記事では、PageSpeed Insightsのユーザー補助スコアを100点にするための取り組みが紹介されています。具体的には、記事タイトル下のカテゴリ名のリンクで指摘されていた「背景色と前景色には十分なコントラスト比がありません」という問題を解決しています。解決策としては、WebAIMのConstract Checkerを用いて、背景色と文字色のコントラスト比を調整しました。スライダーで色を調整し、Passになるまで繰り返した結果、問題を解消できました。ただし、サムネイル画像の低解像度に関する指摘は未解決で、別の対応策を検討する必要があるとのことです。

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Ubuntu 22.10 で WiFi 接続エラーが発生し、NetworkManager の再起動で解決する場合がある現象について記述されています。エラー発生時には NetworkManager のログに "ip-config-unavailable" が記録され、IP アドレス取得のタイムアウトが原因と推測されます。記事では、WiFi 接続時の IP アドレス取得が他のサービスの起動よりも早く行われることが原因の可能性を示唆しています。解決策として IP アドレス取得の時間を延長する方法があるようですが、記事では検証されていません。

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さくらインターネットのVPSでUbuntu 20.04から22.04にアップグレード後、`sudo apt update`が使えなくなり、pingも通らなくなった問題の解決策です。原因は`/etc/resolv.conf`内のnameserver設定にあり、`127.0.0.53`を`8.8.8.8` (Google DNS) に変更することで解決しました。ただし、`/etc/resolv.conf`の直接編集は再起動時に初期化されるため、正しくは`/etc/systemd/resolved.conf`に`DNS=8.8.8.8`を追記し、`sudo systemctl restart systemd-resolved`を実行する必要があります。

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Minecraft: Pi Edition: Rebornにアイテムを追加するため、MCreator2022.2を使用し、ブドウを追加する方法を解説した記事です。まず、MCreatorをダウンロードしてインストールします。次に、新規Modを作成し、アイテムの画像を作成します。画像作成は、MCreator内のペイントツールを使用します。完成した画像は任意の場所に保存します。この記事では、CPUがARM64のマシンにはMCreatorをダウンロードできないことも補足されています。

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SOY CMSの表示速度改善についての記事です。今回はプラグインの有効・無効の判定処理を最適化しました。従来は全プラグインの状態を都度ファイルシステムから読み込んでいましたが、キャッシュ化して参照するように変更。これにより、ファイルシステムへのアクセス回数を減らし、不要なプラグインのクラスファイル読み込みを削減することで表示速度を向上させています。同様の速度改善は、設定情報のデータベース参照回数を減らしたSOY Shopでも行われています。

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SOY Shopの表示速度改善のために、データベース参照回数を減らす対策を行いました。従来は各種設定状況やプラグインの有効状態確認の度にデータベースを参照していましたが、これを改善し、必要な設定を事前に取得・保持するように変更しました。具体的には、よく参照する設定はメモリ上に保持し、プラグインの有効状態は配列で管理することで、データベースへのアクセス回数を減らしています。この結果、ページ表示の度に発生していたデータベースへのアクセスが減少し、表示速度の向上が期待できます。

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子供がRaspberry Pi 4B 8GBでマインクラフトをプレイするため、発熱と火傷が心配で購入に至った。ケースに入れているものの電子工作がしにくいという欠点もあった。マイクラを通してプログラミングに興味を持ち、Pythonでコードを書きながらプレイするようになった。Raspberry Pi 400の発熱がどれ程なのか検証したい。

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AD変換器は、アナログ信号をデジタル信号に変換する電子回路です。温度センサーの場合、温度変化によって生じる電圧変化などのアナログ信号をAD変換器でデジタル信号に変換します。デジタル信号は、コンピュータなどのデジタル回路で処理しやすい形式です。AD変換器の性能は、分解能と変換速度で決まります。分解能は、変換可能な最小の電圧変化を表し、変換速度は、1秒間に変換できる回数です。温度センサーの用途に応じて、適切な分解能と変換速度を持つAD変換器を選択する必要があります。近年は、高分解能、高速変換、低消費電力などの特徴を持つAD変換器が登場し、様々な分野で活用されています。

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ChromebookのCrostiniでMicro:bitのフラッシングを行う際、Crostiniは仮想環境のためUSBを直接認識できない。そこで、Crostini上のMicro:bitの認識先である`/mnt/chromeos/removable/MICROBIT/`を`uflash`コマンドのターゲットとして指定することでフラッシングが可能になる。

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## プログラミング教育で注目すべきはARM + Debian + Pythonであるはずだ**要約**近年、プログラミング教育の重要性が高まる一方で、環境構築の難しさや高額な機材が課題となっています。そこで注目すべきは、安価で入手しやすい「Raspberry Pi」を教材として活用することです。Raspberry PiはARMアーキテクチャを採用した小型コンピュータで、DebianベースのOSが動作します。Pythonは初学者にも扱いやすい言語として人気があり、Raspberry Piとの相性も抜群です。Raspberry PiとPythonを組み合わせることで、電子工作やIoTなど、実用的で興味深い教材を開発できます。さらに、Linuxやオープンソースの文化に触れることで、生徒の技術的な興味関心をさらに広げることが期待できます。

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この記事は、Raspberry PiにMinecraft: Pi Edition: Reborn (マイクラリボーン) の拡張版をインストールする方法と、その拡張機能について解説しています。拡張版では、ブロックやアーマーの種類が増えるなどのアップデートがあります。インストールは、スクリプトを実行するだけで完了します。拡張版はマイクラリボーンの新バージョンに合わせて更新されるようです。

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この記事は、Ubuntu 22.04 LXDE環境でデスクトップにFirefoxのアイコンを設置できない問題を解決する方法を解説しています。問題はsnap版Firefoxをインストールした場合に発生し、デスクトップエントリを作成することで解決できます。手順としては、1. `/usr/share/applications/firefox.desktop` ファイルを作成し、必要な情報を記述します。2. メニューからFirefoxを見つけて右クリックし、「デスクトップに追加」を選択します。これにより、デスクトップにFirefoxのアイコンが設置されます。記事ではデスクトップエントリの詳細についても触れています。

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## プログラミング教育におけるARM+Debian+Pythonの可能性（要約）記事は、高性能化・低価格化したRaspberry Piに代表されるARMデバイスが、プログラミング教育に最適であると主張しています。その理由は以下の3点です。1. **安価で入手しやすい:** Raspberry Piは数千円で入手でき、故障時のリスクも低い。2. **DebianベースのOS:** 安定性・信頼性が高く、豊富なソフトウェアが利用可能。3. **Pythonの標準搭載:** 初心者に優しく、実用的なプログラミング言語として人気が高い。これらの要素により、ARMデバイスは教育現場におけるプログラミング学習のハードルを下げ、生徒の学習意欲向上に貢献できると結論付けています。

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LXC (Linux Containers) は、単一のLinuxカーネル上で複数の分離されたLinuxシステム (コンテナ) を実行するためのOSレベルの仮想化手法です。各コンテナは独立したシステムリソース (CPU、メモリ、ネットワークなど) を持ち、ホストOSや他のコンテナから隔離されます。LXCは、chrootのような従来の分離機構よりも軽量で効率的でありながら、仮想マシンよりもオーバーヘッドが少なくなっています。これにより、開発、テスト、運用環境において、アプリケーションの移植性、セキュリティ、リソース効率を向上させることができます。LXCは、DockerやLXDなどのコンテナ技術の基礎となっています。

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この記事は、AppImage形式になったMinecraft: Pi Edition: Rebornでスキンを変更する方法を解説しています。まず、AppImageファイルを実行する準備として、`chmod`コマンドで実行権限を与え、`fuse`パッケージをインストールします。スキンの変更は、`~/.minecraft-pi/overrides/images/mob/`ディレクトリに`char.png`という名前でスキンファイルを配置します。ただし、このままだとスキンが崩れてしまうため、`minecraft_skin_fixer.py`というスクリプトを使って修正します。最後に、AppImageファイルを`/usr/local/bin`に移動して`mcpi`というコマンド名で実行できるように設定しています。

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記事では、プログラミング教育に最適な環境として、ARMアーキテクチャ、Debian系OS、Pythonの組み合わせを提唱しています。低価格なRaspberry Piを例に挙げ、その手軽さ、豊富なライブラリ、活発なコミュニティが教育現場にもたらすメリットを解説しています。従来の教育用PCよりも安価で汎用性が高く、電子工作などにも応用できる点が魅力的だと結論付けています。

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この記事は、Minecraft: Pi Edition: Rebornでスキンを変更する方法を解説しています。まず、好みのスキンをダウンロードします。次に、標準のスキンのPNGファイル(char.png)をバックアップし、ダウンロードしたスキンで置き換えます。この際、ファイルパスに注意が必要です。スキンを変更後、デザイン崩れが発生する場合は、Pythonスクリプト(minecraft_skin_fixer.py)を使用して修正します。スクリプト内のファイルパスを自身の環境に合わせて変更する必要があります。修正後、Minecraft: Pi Edition: Rebornを再起動すると、スキンが変更されているはずです。

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この記事は、Raspberry PiまたはUbuntuに接続したLogicool F310ゲームパッドを使用してMinecraft: Pi Edition: Rebornを操作する方法を解説しています。Windows PC用のゲームパッドをLinux環境で動作させるため、joystickとjstest-gtkドライバをインストールします。jstestコマンドでゲームパッドが認識されていることを確認後、qjoypadをインストールし、GUIで各ボタンにキーボードやマウスの操作を割り当てます。記事では、マイクラリボーン用に設定したボタン割り当てを紹介し、動作確認を行うよう促しています。

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Minecraft: Pi Editionを教材にプログラミング教育をしたいが、Raspberry Piは持ち運びに不便なため、代わりのノートパソコンを探している。Ubuntuが動作する中古PCでは性能不足が懸念される。そこで注目しているのが、QualcommのSnapdragonを搭載したSamsungの格安ノートPC「Galaxy Book Go」だ。ARMアーキテクチャを採用し、Ubuntuも動作する可能性があり、Raspberry Piの自由度とChromebookの価格帯の中間をいくマシンとして期待できる。

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記事では、子供向け科学雑誌に掲載された「Minecraft: Pi Edition: Reborn」（マイクラリボーン）を、Raspberry Piだけでなく、普段使いのUbuntuパソコンでも動作させた体験談を紹介しています。記事では、マイクラリボーンがUbuntu 20.04以降で動作すること、amd64、arm64、armhfのdebファイルが配布されていることから、Intel Core i5搭載のUbuntuパソコンにインストールして動作確認を行ったことが記載されています。その結果、Raspberry Pi版と同様に動作し、ローカルネットワーク経由で一緒に遊ぶこともできたと報告しています。そして、この経験から、教育用パソコンにおけるARM、Debian、Pythonの重要性について、次回以降の記事で考察していくことを示唆しています。

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この記事では、トランジスタの増幅作用、特に電流増幅作用について解説しています。トランジスタは、小さな電流を大きな電流に増幅することができます。具体的には、NPNトランジスタを例に、ベースにマイクロビットからの微弱な電流を流すことで、コレクタ-エミッタ間に大きな電流を流せることを説明しています。そして、この電流増幅作用を利用して、マイクロビットからの信号では光らせることのできないLEDを、トランジスタを介することで光らせることができるようになることを図解しています。

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本稿では、SPI通信におけるSSとSCLKの役割を解説しています。SSはスレーブ選択信号で、LOWにすることで特定のスレーブとの通信を有効化します。SCLKはクロック信号であり、この規則的なHIGH/LOW変化を基準に同期してMOSI/MISOでのデータ送受信が行われます。具体的には、SS1をLOWにし、SCLK信号に合わせてデータ送受信を行う例を図解で示しています。今回のSPI通信解説により、以前の記事で扱ったESP8266,Raspberry Piを用いたソケット通信やUARTと合わせて、IoTにおけるセンサーデータ取得から遠隔地への送信までの仕組みの理解が深まります。

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SPI通信について、マスタースレーブ構成、データ送受信の流れ、シフトレジスタによるデータの受け渡しなど、具体的な例を挙げながら解説しています。\特に、8ビットデータ転送を図解で示し、LSB、MSB、MOSI、MISOといった用語を用いながら、マスターとスレーブ間におけるデータの移動を詳細に説明しています。\最後に、Raspberry PiとAD変換器を用いたSPI通信のコード例を紹介し、次回の記事ではシフトレジスタの仕組みやSSの役割について解説することを予告しています。

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シフトレジスタは、複数のフリップフロップを連結してデータを順次移動させるデジタル回路です。各フリップフロップは1ビットの情報を保持し、クロック信号に従って隣に情報を渡していきます。例えば、直列入力直列出力型では、入力データが"11010000"の場合、各クロックサイクルで1ビットずつシフトされ、最終的に出力"00001101"として得られます。このように、シフトレジスタはデータを一時的に記憶したり、ビット列を操作したりする際に活用されます。

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SPIは、マスター機器が複数のスレーブ機器と通信する規格です。マスターはSCLK, MISO, MOSI, SSの4つの信号線でスレーブと接続します。SSはスレーブ選択線で、マスターはHIGH/LOWを切り替えることで、どのスレーブと通信するかを選びます。複数のスレーブを接続する場合、マスター側にスレーブ数分のSS（GPIOピン）が必要です。SSは通信開始と終了の合図にもなります。

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この記事では、ビット演算をPythonコードを用いて解説し、シリアル通信の一つであるUARTのデータ構造を擬似的に再現しています。まず、スタートビット、データビット、パリティビット、ストップビットから成るUARTのビット列を、ビットシフト演算子を用いて生成する過程を示します。次に、乱数を用いてデータビットの0/1をランダムに設定することで、より現実的なUART通信を模倣しています。これにより、ビット演算がハードウェアレベルでのデータ通信を理解する上で重要であることを示し、今後のSPI通信学習への足掛かりとします。

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Pythonのビットシフト演算子について解説しています。**<< (左シフト)** はビットを左に移動させ、右側に0を追加します。1を左に1ビットシフトすると2、2ビットシフトすると4になります。**>> (右シフト)** はビットを右に移動させ、末尾のビットは削除されます。4を右に1ビットシフトすると2、2ビットシフトすると1になります。これらの演算子は、効率的な計算やデータ処理に役立ちます。具体的な使用例は次回の記事で解説されます。

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Pythonではビット否定演算子~を使うと、整数のビット反転ではなく、**負数の表現**として用いられます。記事中の例では、13 (~0b1101) のビット否定は、-14 (-0b1110) となります。これはPythonが整数を**符号付き2進数**で表現しているためです。符号付き2進数では、最上位ビットが符号を表し、残りのビットが数値を表します。ビット反転を行うには、ビット演算とマスクを組み合わせる必要があります。単にビット反転を行うだけであれば、`~` 演算子ではなく、各ビットを反転する関数を定義する方が分かりやすいかもしれません。

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Pythonのビット演算子の一つである排他的論理和(XOR)について解説しています。XORは、^ 演算子で表され、2つのオペランドのビットが異なる場合に1を返す演算です。記事では、真理値表を用いてXORの動作を具体的に説明し、13と10のXOR演算を例に、ビット演算の結果が7(0b111)になることを示しています。さらに、ビットごとのXOR演算を手計算で説明し、2進数表現での理解を深めています。最後に、CPUの説明などで用いられるXORの記号を紹介しています。

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今回の記事では、Pythonのビット演算子の一つである論理積(&&)について解説しています。論理積は2つの値の両方が1の場合にのみ1を返す演算です。記事では、変数 `cmdout` と16進数 `0x80` の論理積を計算するコードを例に挙げています。`cmdout` は、前の処理で192(2進数で `0b11000000`)に設定されています。`0x80` は10進数で128、2進数で `0b10000000` です。これらの論理積をとると、`0b10000000` となり、これは10進数で128です。記事では、この計算がSPI通信でのデータ送受信に関連していることを示唆していますが、具体的な意味についてはまだ明らかにされていません。最後に、論理積を表す電子回路の記号も紹介されています。

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Pythonのビット演算子、特に論理和(OR)について解説しています。記事では、UARTとSPIの通信方式の比較を題材に、SPI通信のコードで使われているビット演算を理解しようと試みています。まず、`|=`という演算子がビットごとの論理和を計算し、結果を変数に代入するものであることを説明します。具体例として、`cmdout |= 0x18`というコードを解説しています。初期値0の変数`cmdout`と16進数`0x18`(2進数では`00011000`)の論理和を計算することで、`cmdout`の値が`00011000`となり、10進数では24になることを示しています。最後に、論理和を表す回路図の記号も紹介しています。

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この記事では、UARTにおける「非同期」の意味について解説しています。UARTは調歩同期方式を採用しており、これはSPIのような外部クロックを使わずにデータを送受信する方法です。スタートビットとストップビットを利用することで、クロック同期なしにデータのやり取りを実現します。Webアプリで用いられる非同期処理とは異なる概念であることに注意が必要です。SPIのような同期通信方式も理解を深める上で重要ですが、複雑なため、別途学習する必要があると結論付けています。

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この記事では、ESP8266モジュールをクライアント、Raspberry Piをサーバーとしたソケット通信を試みています。まず、ESP8266側でWiFi接続を行い、サーバー側のIPアドレスとポート番号を指定してソケット通信を行います。記事では、ESP8266から"send socket from esp8266"というメッセージをサーバーに送信し、サーバー側で受信できていることを確認しています。これにより、ローカルネットワーク内でESP8266からRaspberry Piにデータを送信できることが確認できました。今後は、温度などのデータを送受信する方法を検討していく予定です。

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この記事は、二台のコンピュータ間でローカルネットワークを通じてソケット通信を行う方法を解説しています。まず、Raspberry Piをサーバー側にして、そのローカルIPアドレスを調べます。次に、Pythonで記述したサーバープログラムを、調べたIPアドレスを使って修正します。クライアント側にはLinuxマシンを使用し、同様にローカルIPアドレスを調べます。その後、クライアントプログラムを実行し、サーバープログラムが実行されているRaspberry PiのIPアドレスとポート番号を指定して接続します。記事では、接続が成功したことを確認後、NodeMCUとRaspberry Piでのソケット通信に進むことを示唆しています。

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この記事では、マイコンを用いたデータ送信システム構築に向けて、まずは一台のPCでのソケット通信を試行しています。具体的には、Pythonを用いて、受信側(サーバー)と送信側(クライアント)のプログラムを作成し、同一PC上で動作させています。サーバー側はポート番号12345で接続を待ち受け、クライアント側からの接続があると、入力されたデータを受信し、"Successed!"というメッセージを返信します。記事では、それぞれのプログラムのコード例と実行結果を示し、実際にデータの送受信が成功していることを確認しています。今後は、2台のPC間でのソケット通信に挑戦する予定です。

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NodeMCU(ESP8266)をWebサーバにする実験。MicroPythonのサンプルコードを参考に、GPIOピンの状態をWebページに表示する仕組みを作成。NmapでNodeMCUのIPアドレスを特定しブラウザからアクセスした結果、GPIOピンの状態がリアルタイムに確認できた。HTTP通信の基礎を学ぶ良い機会となり、今後は外部からのリクエストに応じて処理を行う仕組みも試したい。

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この記事は、NodeMCU(ESP8266)をWiFiのアクセスポイントにする方法を解説しています。筆者は、サンプルコードを参考に、NodeMCUにWiFi接続とアクセスポイント設定のコードを記述し実行しました。その結果、コードに記述した「ESP-AP」という名前のアクセスポイントが作成されたことを確認しました。しかし、パスワードが設定されていないため、現時点では接続できない状態です。記事では、引き続きWiFi用語の解説や接続方法について掘り下げていくことを示唆しています。

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ESP8266 NodeMCUモジュールにMicroPythonファームウェアをインストールするには、esptoolツールを使用します。ファームウェアのbinファイルをダウンロードし、`esptool`コマンドを使用してフラッシュを消去してから、新しいファームウェアを書き込みます。ファームウェアがインストールされたら、Thonny IDEを使用してLチカプログラムを作成します。ThonnyをESP8266に接続し、`main.py`という名前でプログラムを保存します。プログラムを実行すると、NodeMCUのLEDが点滅します。

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この記事では、AD変換器を使ってアナログ値をデジタル値として読み取る方法を解説しています。AD変換器からのデータ送信には、複数のピンを使ったSPI通信という方式が使われています。SPI通信では、マスター（Raspberry Pi）とスレーブ（AD変換器）間でデータのやり取りが行われます。重要な点は、AD変換器からのデジタルデータは1本のピンではなく、SCLK、MISO、MOSI、SSの4本のピンを使ってやり取りされることです。

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記事では、そろばんがデジタルである理由をアナログとデジタルの違いを説明しながら解説しています。アナログは水銀体温計のように、値が連続的に変化し、無限に細かい値をとります。デジタルは電子体温計のように、飛び飛びの値で表現されます。そろばんは玉を1つずつ動かすことで数を表現するため、値は飛び飛びになります。そのため、そろばんはデジタルに分類されます。