Interface（インターフェース） 発売日・バックナンバー

◎2023年の新製品開発はこれで決まり！レーザ・レーダが拓く未来
☆特集　[自動運転/測量/アート/医療]LiDARで3D/2D計測

◎駆動部の要らないMEMS方式や光学式の登場で安価，小型化が進む
●第1章　レーザ光で空間を捉えるLiDARの基礎知識

◎iPhone LiDARは小型軽量で安価!計測データとして納品OKな県も
●第2章　土木業界への応用

◎建造物や石碑はいつかは朽ちる…3次元データで未来に残す
●第3章　考古学/文化財への応用

◎はやぶさ/かぐや/こうのとり…数十km先から数mの精度で
●第4章　宇宙探査への応用

◎型採り材や石膏が不要に，保管スペースも要らないし感染予防にもなる
●第5章　歯科治療への応用

☆第1部　Pythonで体験！3D LiDARの信号処理

◎最大200m(精度±5cm)，水平120°(角度分解能0.2°)の高性能タイプ
●第1章　自動運転車クラスの3D LiDARのあらまし

◎距離で色分け/抽出した平面に色付け/クラスタリング/移動物検出
●第2章　提供データ×Pythonで体験！点群データ処理

☆第2部　1万円LiDARとマイコンで自動運転に挑戦

◎13年前に20万円超で買った品に今どきの1万円の品の性能が追いついた
●第1章　LiDARあれこれと実験のハードウェア

◎動画や1000行を超えるプログラム付き！
●第2章　1つ前と今の点群データの差分から移動量を推定するICPアルゴリズム

◎ダイクストラ法/3次スプライン補間/ICP-SLAMで移動台車がスイスイ
●第3章　経路計画と台車の走行制御実験

●Appendix1　ラズベリー・パイとROSで地図作成&走行シミュレーション

☆第3部　5000円ToFカメラ・モジュールで体験！距離の画像処理

◎自律走行車の障害物検出にも応用できる
●第1章　SPI/UART接続でお手軽ToFカメラのハードウェア

◎キャリブレーション/AE/欠陥画素の補正
●第2章　3次元点群生成&性能チューンアップ

◎グループ化処理/路面取り除き/物体分離/物体検出
●第3章　自律走行車での障害物検

☆第4部　AndroidやiOSで体験！LiDARの信号処理

◎ソニー，サムスン，ファーウェイ，Honor，アップル機を持っている人はチャンスあり
●第1章　SLAMによる移動経路の可視化/ハンド・ジェスチャ認識

☆特設　iPhone LiDARの仕組みと活用法

◎エンジニアの創意工夫が未来を作る!
●第1章　特許で読み解く動作の仕組み

◎スキャン・アプリ/データ・フォーマット/スキャン時のコツ
●第2章　仕事や趣味で利用するためのワンナップ講座

◎入り組んだ路地や商店街，ストリート・アートを楽しもう
●第3章　取得した3Dモデルを地理情報システムと合わせて使う

☆鉄道・航空コーナ

◎Arduino/ラズパイで作るコックピット〈第3回〉
●自作の前に…各航空機のコックピットを見てみる

☆Raspberry Piライフ

◎最終回　ラズパイPicoDAC[完全版]の製作〈第9回〉
●ひずみ率0.002%！ΔΣ処理の高次化

☆MATLAB

◎MATLAB/Simulinkで体験!制御工学の世界〈第2回〉
●制御設計を楽しもう！

◎体験しながら学ぶ!はじめてのモデルベース開発〈第4回〉
●フィードフォワード制御で速度の立ち上がり時間と振動を改善する

☆人工知能や科学計算

◎AI自習ドリル〈第22回〉
●画像の中から対象物を抽出する「セグメンテーション」

☆テクノロジー掘り下げ

◎YoctoProjectではじめる組み込みLinux開発入門〈第4回〉
●ラズパイ編③…ディスプレイやキーボード，マウスを省く「ヘッドレス構成」の検討

◎ラズベリー・パイPicoをモダンな言語で開発できる
●C#での開発を可能にする.NETnanoFrameworkの移植〈前編〉

◎マイコンC言語転ばぬ先のつえ〈第19回〉
●静的変数領域の削減②…動的変数と静的変数の性質をプログラムで確認する

◎電磁ノイズの世界〈第10回〉
●プログラム+外来電波で誤動作！？

◎作りながら学ぶ！プリント基板設計超入門〈第2回〉
●プリント基板設計からの製造までの流れ

☆回そう！モータ

◎EV時代のブラシレス・モータ研究〈第14回〉
●実践モータ制御Q&A…その1モータ単体

☆高精度GPS&地図研究

◎転ばぬ先の地図活用豆知識〈第32回〉
●電波強度を地図に描く

☆ニュース&レポート&お知らせ

●読者プレゼント

●ほんのりInterface

◎作業部屋ツール自慢〈第6回〉
●マイコンと制御用PCの間にコマンドを流し込むUARTスプリッタ

●次号予告

☆別冊付録

●プログラミング学園 Python部

◎実用レベルのデータ・サーバを個人で作れる時代
☆特集　[AWS/ブロックチェーン/Docker]IoTデータ・サーバ入門

◎モニタリングはもちろん異常検知や画像認識，外部装置駆動まで！
●イントロダクション　実用レベルのIoTデータ・サーバを個人で作れる時代

☆第1部　初級…アマゾンのクラウド AWSで収集と解析

◎手軽にクラウド？しっかりオンプレミス？
●第1章　IoTデータ・サーバとしてクラウドを選ぶ利点

◎ウェブ・サービスでサクッとIoTデータ・サーバ構築
●第2章　IoTデバイスからクラウド・ストレージにデータを直送

◎クラウド・サービスAWS DataSyncで実現
●第3章　ローカル・サーバのデータをクラウド・ストレージと連携

◎時系列予測や異常検知
●第4章　IoTデータを機械学習サービスで分析

●Appendix1　ESP32-DevKitCを使ってセンサ・データをAWS IoTへ送る

●Appendix2　Amazon FreeRTOSをESP32-DevKitCに書き込む

☆第2部　中級…手元PCで作りながら学ぶデータ・サーバ

◎Anaconda/PyCharm/FastAPI/InfluxDBをインストール
●第1章　開発環境の構築

◎ソース・ツリー構成やデータ・サーバAPI一覧
●第2章　制作するデータ・サーバの全体像

◎時系列データベースInfluxDBへのアクセス・プログラムを作る
●第3章　データを時系列で保存する

◎出力データを絞るためにフィルタ条件を指定する
●第4章　保存したデータを取り出す

◎データベースを連携して作り上げる
●第5章　システム構成情報の管理

◎ウェブ・ブラウザでアクセスできるようにする
●第6章　データ可視化画面/チャネル管理画面を作る

◎温度/湿度/気圧をブラウザで可視化する
●第7章　センサ・デバイスと組み合わせて動かしてみる

●Appendix1　ESP32でサーバへデータ送信

●Appendix2　ラズベリー・パイでサーバへデータ送信

☆第3部　上級…データ・サーバにブロックチェーン機能を追加する

◎ブロックチェーン環境Ethereumとオブジェクト・ストレージMinIOを組み合わせて作る
●第1章　改ざんやロストを防ぐストレージ・システムの概要

◎アカウント登録→マイニング→取引→スマート・コントラクトまで
●第2章　ブロックチェーン環境Ethereumの構築と実験

◎MySQLのds_ethereumテーブルに必要な情報を登録する
●第3章　アクセス情報の登録とアクセス・ライブラリの準備

◎統合開発環境Remix IDEのインストールやデータ登録APIの実装など
●第4章　データを保存するスマート・コントラクトの実装

◎改ざんできないアクセス記録を残す
●第5章　イベント処理をスマート・コントラクトを使って実装

◎Amazon S3と互換性がありスケール自在のMinIOで
●第6章　画像の保存にオブジェクト・ストレージ

☆第4部　プロ向け…制作物をコンテナDockerに移植する

◎クラウド/手元PC/OSなどを選ばない
●第1章　データ・サーバのコンテナ化

☆Raspberry Piライフ

◎ラズパイPicoDAC[完全版]の製作〈第8回〉
●オーバサンプリング処理の高精度化

回そう! モータ

◎マイコン制御の自動運転カー製作記〈第11回〉
●超音波センサよりも決まる！2D LiDARを使った周辺地図の作成

☆フレッシャーズ

◎数万円ながら高性能!趣味でも仕事でも
●基板設計やマイコン開発でそろえておきたい開発ツール

鉄道・航空コーナ

◎電鉄用モータ制御の旅〈第8回〉
●VVVFインバータ装置のハードウェア

☆MATLAB

◎新連載　MATLAB/Simulinkで体験!制御工学の世界〈第1回〉
●制御工学の入り口！伝達関数とボード線図を習得

◎体験しながら学ぶ!はじめてのモデルベース開発〈第3回〉
●フィードバック制御②…比例積分制御

◎ArduinoでDCブラシレス・モータをコントロール〈後編〉
●MotorControlBlocksetを利用してスイスイ

☆テクノロジー掘り下げ

◎マイコンC言語 転ばぬ先のつえ〈第18回〉
●静的変数領域の削減①…static記憶クラスの基礎知識

◎プロセッサ開発のセンス〈第5回〉
●ソフトウェアとハードウェアをつなぐ開発ツール

☆人工知能や科学計算

◎AI自習ドリル〈第21回〉
●群知能の1つ「アントコロニー最適化」で探索問題を解く

☆ニュース&レポート&お知らせ

●読者プレゼント

●ほんのりInterface

◎作業部屋 ツール自慢〈第5回〉
●CAN通信をデバッグする治具

●次号予告

☆別冊付録1

●2500円ボードで始めるFPGA開発　Vol.2

☆別冊付録2

●プログラミング学園 スクラッチ部

【今月の特集】
仮想&ラズパイでルータを作り学ぶ
ネットワーク・プログラミング
特設：保存版 ネットワーク便利帳2022

別冊1：プログラミング学園 Python部
別冊2：IoTの新定番プロトコル MQTTリファレンス・ブック

【目次】
プログラムの9割はエラー処理!ちゃんとしくみを理解してトラブルや攻撃に備える
イントロダクション　実はよく知らない…ネットワークとプログラミング

Appendix1　パケットを見える化！定番LANアナライザ「Wireshark」事始め

☆第1部　仮想ルータ作りで学ぶネットワークの基本

仮想ネットワーク環境の構築からパケット受信処理の実験まで
第1章　自作ルータ・プログラムの全体像と準備

パケット送受信処理の追加からARP解決の実験まで
第2章　ステップ①…イーサネット/IP/ARP

pingコマンドでおなじみ！通信状態の確認や制御に使う
第3章　ステップ②…ICMP

ルックアップ・アルゴリズム「二分トライ木」の実装から離れたネットワークへの疎通実験まで
第4章　ステップ③…IPルーティング&フォワーディング

Appendix1　アプリケーションの識別をする「ポート番号」を持つUDPとTCP

プライベート・アドレスとグローバル・アドレスを変換して世界中のホストとパケットを送受信する
第5章　ステップ④…IPアドレスを変換するNAT

☆第2部　ラズパイで実運用も可！アプリケーション・ルータの開発

サッと改造できるからネットワークの実験や検証にピッタリ！
第1章　アプリケーションとして動くソフトウェア・ルータの概要

ネットワーク・インターフェースのオープンから通信のキャプチャ結果ファイルの生成まで
第2章　ステップ①…パケットを送受信してみる

パケットの受信から経路検索，転送先への出力までを行うプログラムを作る
第3章　ステップ②…ルータを作って動かしてみる

NAT/DNSサーバ/DHCPサーバを追加してブロードバンド・ルータ化
第4章ステップ③…インターネットにつなげてみる

IPv4のペイロード部分にシンプルなXOR暗号をかけてみる
第5章　実験…暗号化通信の実装

☆第3部　実験で学ぶ！インターネット・セキュリティ「TLS」

通信情報の秘匿性/改ざん検知/通信相手の認証など
第1章　ネットワーク上に潜む脅威から通信を守るセキュリティ・プロトコル

使いこなせばクラウド上のさまざまなサービスや機能にアクセスできる
第2章　インターネット界の標準セキュリティ・プロトコル「TLS」

TCPと比較しながらサーバ認証/相互認証/最新v1.3を試す
第3章　プログラム作りと実験でTLSで暗号化通信にトライ

Appendix1　TLSでパブリックなウェブ・サーバへの接続にトライ

☆特設　保存版 ネットワーク便利帳2022

☆第1部　Wi-Fi便利帳

ブランド名，規格変遷，認証機関，周波数帯，センサ向け11ah，次世代11ax
第1章　無線LANの基礎知識と標準規格

測位，可視光，放送，車載，センシング，プライバシ保護，Wi-Fi 7
第2章　これから標準化される規格

☆第2部　イーサネット便利帳

変遷，利用シーン，分類や表記，1000BASE-T，100BASE-TX，10BASE-T
第1章　基礎知識と定番インターフェース

パケットやヘッダの構成，拡張ヘッダ，MACアドレス，IPアドレス
第2章　通信の決まりごと

☆回そう！モータ

新連載　TRY仮想開発…DCブラシレス・モータのベクトル制御を例に〈第1回〉
DCブラシレス・モータの数式モデル

ブラシレス・モータを回すプログラム書き方講座〈第9回〉
DMAとA-Dコンバータに関するレジスタを直接設定する

マイコン制御の自動運転カー製作記〈第10回〉
9軸センサから姿勢を推定するカルマン・フィルタをライブラリで実装

☆テクノロジー掘り下げ

Yocto Projectではじめる組み込みLinux開発入門〈第3回〉
ラズパイ編②…Dockerを使ってWindowsにビルド環境を構築する

新連載　ラズパイPicoのUSB活用〈第1回〉
USBベンダ・クラスを使ったUSB-I2Cブリッジ

UART出力アルコール・センサをPCのUSBにつなごう
簡単！USB-シリアル変換基板の使い方

RISC-VonFPGA実装計画〈第3回〉
SPIをHDLで実装する

新連載　作りながら学ぶ!プリント基板設計超入門〈第1回〉
プリント基板設計への誘い

☆MATLAB

体験しながら学ぶ!はじめてのモデルベース開発〈第2回〉
フィードバック制御①…ON/OFF制御と比例制御

ツールボックスのお陰で基本の矩形波駆動を短時間で
ArduinoでDCブラシレス・モータをコントロール

☆鉄道・航空コーナ

電鉄用モータ制御の旅〈第7回〉
音もリアルな電機子チョッパ制御装置にモータの制御アルゴリズムを実装する

☆人工知能や科学計算

AI自習ドリル〈第20回〉
ナップザック問題/巡回セールスマン問題の「解」を最適化手法で求める

☆ニュース&レポート&お知らせ

読者プレゼント

ほんのりInterface

作業部屋ツール自慢〈第4回〉
オシロスコープ迷走記

◎32ページ増の特大号
☆特集　USBホスト&デバイス ラズパイPico[虎の巻]

☆第1部　USBマイコンPicoの基礎知識

◎デバイス&ホスト機能を標準サポート!定番ライブラリ「TinyUSB」で実装
●第1章　USBマイコン「Pico」活用のススメ

◎接続/転送タイプ/ディスクリプタ/パケット/リクエスト
●第2章　USBアプリを作る際に知っておきたい通信の基礎

◎ホストとしてもデバイスとしても使える！USB 2.0準拠のコントローラとUSB 1.1準拠のPHYを内蔵
●第3章　Pico搭載マイコンRP2040のUSBインターフェース

◎オープンソースでOSあり/なし環境で使える
●第4章　組み込み用のUSBホスト/デバイス・スタック TinyUSB

◎ブート時の初期化処理/USBデバイス処理/USBホスト処理
●第5章　PicoにおけるTinyUSBの働き

☆第2部　役立ち系サンプルの徹底解説

◎Eclipseからpico-sdkやTinyUSBを使ってビルド&デバッグ!FreeRTOSプログラムの作成方法も
●第1章　Pico用USBプログラミング環境の構築

●Appendix1　TinyUSBサンプル・プログラム一覧

◎ダミー ・データを作成し，マイク音声データとしてホストに転送する
●第2章　4チャネルのマイク入力…audio_4_channel_mic

◎2つの機能が使えるコンボ・デバイス
●第3章　USB-シリアル変換とUSBメモリ…cdc_msc

◎バグの改修もできる
●第4章　ファームウェアのアップグレード…dfuおよびdfu_runtime

◎USBと言えばまずはこれ
●第5章　キーボードとマウス機能…hid_boot_interface

◎起動時にボタンで切り替えられる
●第6章　2つの機能を選択的に切り替える…dynamic_configuration

◎電子楽器インターフェースの定番をUSBで扱える
●第7章　MIDIノートの配列を286msごとにホストに送る…midi_test

◎DHCPサーバ機能付きでIPアドレスの自動割り当ても可能
●第8章　簡易ウェブ・サーバ…net_lwip_webserver

◎PCからのオーディオ再生や録音に
●第9章　スピーカとマイク…uac2_headset

◎USBビデオ ・クラスを使って128×96，10fpsの映像をホストに転送する
●第10章　疑似USBカメラ…video_capture

◎ウェブ・ブラウザからPicoの中身を見られる
●第11章　ウェブ・シリアル・コンソール…webusb_serial

◎USBホスト作りの第一歩…UART経由で結果を表示
●第12章　USBデバイスのディスクリプタを表示する…bare_api

◎CDC/MSC/HIDクラス…USBホストとして動作する
●第13章　ユーザの定義コールバック関数を呼び出す…cdc_msc_hid

◎USBホストとして動作し，HIDで操作を取得してCDCで表示する
●第14章　ゲームパッドの操作情報を表示…hid_controller

◎RP2040のPIO機能を使ってGPIOピンをもう1つのUSBポートとして動かす
●第15章　デバイス&ホスト機能を同時に実現する…host_hid_to_device_cdc

☆第3部　USBデバイス製作集

◎Windowsの標準ドライバがそのまま使える!市販ブリッジIC相当品を作る
●第1章　HIDクラスを使ったUSB-I2Cブリッジ

◎USBビデオ・クラス×PIOでOV7670を制御
●第2章　LCD付き!Picoで作るミニUSBカメラ

☆第4部　USBホスト製作集

◎USBキーボードから入力して小型LCDに出力
●第1章　HIDクラスを使ったMicroPython REPLコンソール

◎ドライバのバグを修正して，FatFsによるファイル読み書きに挑む
●第2章　MSCクラスを使ったUSBメモリへのアクセスにトライ

●Appendix1　時間短縮派…SPI接続のホスト&デバイス・コントローラICでサッと作る

☆特設　もっと！ラズパイPico

◎1000円で買える無線マイコン・ボード！CとMicroPythonでLチカ&HTTPクライアントを試す
●第1章　ラズパイPicoのWi-Fi版「PicoW」試用レポート

◎開発環境の構築方法からPicoC/C++SDK付属サンプル・プログラムの試し方まで
●第2章　ラズベリー・パイPicoの始め方

◎PIOアセンブリ・コードが手軽に作れる
●第3章　実機がなくてもデバッグできる簡易PIOエミュレータ

☆MATLAB

◎ノイズ除去を例に設計の流れを体験
●MATLAB実習 初めてのディジタル・フィルタ作り

◎新連載　体験しながら学ぶ!はじめてのモデルベース開発〈第1回〉
●モデル作りからシミュレーションまで一通り体験してみる

☆テクノロジー掘り下げ

◎YoctoProjectではじめる組み込みLinux開発入門〈第2回〉
●ラズパイ編①…最小構成のLinuxイメージを作る

◎マイコンC言語転ばぬ先のつえ〈第17回〉
●演算子⑧…条件演算子とカンマ演算子

◎プロセッサ開発のセンス〈第4回〉
●スパコンだけじゃなく組み込みでも！ベクトル・プロセッサ

◎Markdownドキュメントの書き方講座〈第4回〉
●文字装飾と本文中に埋め込んだコードを実行する機能

☆回そう！モータ

◎マイコン制御の自動運転カー製作記〈第9回〉
●モータ駆動モジュールを安価に作るための工夫

◎EV時代のブラシレス・モータ研究〈第13回〉
●電力回生の仕組み

☆鉄道・航空コーナ

◎Arduino/ラズパイで作るコックピット〈第2回〉
●自宅でリアルな操縦体験…フライト・シミュレータ

☆高精度GPS&地図研究

◎転ばぬ先の地図活用豆知識〈第31回〉
●投影法を変えてウクライナとの位置関係を見る

☆人工知能や科学計算

◎AI自習ドリル〈第19回〉
●網羅的探索…スライド・パズルとルート・パズル

☆ニュース&レポート&お知らせ

●読者プレゼント

●ほんのりInterface

◎作業部屋&ツール自慢〈第3回〉
●IoT開発で使うパケット・キャプチャ

●次号予告

☆別冊付録

●プログラミング学園 スクラッチ部

◎複雑な数式をマイコンやラズパイに
☆特集 6カ月ライセンスで制御/画像/AI MATLAB実機開発

●イントロダクション1 初めまして! MATLAB,Simulink

●イントロダクション2 読者限定 6カ月ライセンスの使い方

●イントロダクション3 MATLAB,Simulinkの使い方

●イントロダクション4 手を動かしながら学べる! オンライン入門コンテンツ

●イントロダクション5 MATLABコミュニティとイベントのご紹介

☆第1部 まずは体験

◎数行のサンプル・プログラムで確実にマスタしよう
●第1章 初めての画像&音声処理

◎特別なセンサが不要で無線LAN ルータでできる
●第2章 無線LANを使って人検出,人工知能を加えて位置検出

◎鳥の鳴き声を種類別に認識するアプリを作成
●第3章 ディープ・ラーニングで環境音認識

◎種類を増やせば確度が上がる?拡張カルマンフィルタをシミュレーション
●第4章 ドローン姿勢推定におけるセンサ・フュージョンの効果

☆第2部 MATLABならでは! テスト駆動開発

◎プロ用ライブラリ「ツールボックス」を使ってみる
●第1章 回帰分析とグレー化処理で学ぶ使い方

◎画像認識のサンプルを曲線検出システムで利用できるレベルにする
●第2章 先にテスト用プログラムを作る「テスト駆動開発」

◎PCによる画像処理装置作りとラズパイへの移植
●第3章 Simulinkで各機能を組み込んで曲線認識システムを完成させる

☆第3部 マルチコプタのモデリングと制御則設計&実装

◎モデル作成/制御器の設計/コーディング/性能検証
●第1章 モデルベース制御系設計の工程

◎一般の航空機や飛行体の制御にも使えるセンス
●第2章 ドローンの飛行原理と自在に動き回るしくみ

◎ドローンに働くトルク計算/運動応答のモデリング/姿勢の算出
●第3章 数学モデルの作成

◎実装済みの.mファイルと.slxファイルの中を詳しく見てみる
●第4章 数学モデルをMATLAB,Simulinkのモデルに

◎実験データを使って角度制御器と角速度制御器のパラメータを調整する
●第5章 実験データを用いてパラメータを求める「システム同定」

◎非線形モデルから線形モデルへ
●第6章 角速度制御器を設計するための線形モデルを作る

◎制御器をSimulinkへ実装しシミュレーション
●第7章 角速度制御器の設計

◎手実装が現実的…MATLAB Coder/Simulink Coder/Embedded Coderがある人はこちら
●第8章 設計した制御器のC言語コードを自動生成

☆第4部 専門家しか作れなかったスイッチング電源の開発にトライ

◎周波数応答/ゲイン余裕/位相余裕…
●第1章 予習…スイッチング電源のフィードバック制御

◎Simulink モデルのC言語への落とし込み
●第2章 制御ソフトをSimulinkで作り手作業でC言語に

●Appendix1 CVCC電源の回路

☆第5部 カルマンフィルタを攻略して姿勢検出

◎センサの使い方とカルマンフィルタの理論
●第1章 慣性センサのあらましとデータの前処理

◎拡張カルマンフィルタを用いて加速度/角速度センサから姿勢を抽出する
●第2章 数式を.mファイルへ…姿勢の抽出アルゴリズムを作る

●Appendix1 初めてのマイコン&センサ&プログラム

◎M5Stack Core2 にカルマンフィルタを載せる
●第3章 MATLABで構築したアルゴリズムをマイコンへ

☆IoTマイコンESP32

◎最終回 逆引きMicroPythonプログラム集〈第13回〉
●性能改善2…メモリ使用量の可視化と軽量化

☆回そう! モータ

◎マイコン制御の自動運転カー製作記〈第8回〉
●電動台車で使える駆動モジュールの構成要素

◎EV時代のブラシレス・モータ研究〈第12回〉
●モータ出力が上がる並列巻き線

◎ブラシレス・モータを回すプログラム書き方講座〈第8回〉
●レジスタで直接マイコンの周辺機能を設定するその2…PWM

☆Raspberry Piライフ

◎ラズパイPicoDAC[完全版]の製作〈第7回〉
●分解能16倍&処理時間1/4! 音量処理の最適化

☆技術者応援

◎新連載 IT資格&試験ファイル〈第1回〉
●情報技術の基礎知識を問うITパスポート試験

◎LSIデザインコンテスト2022 優勝作品
●FPGAに六面立体パズ解法回路を実装

☆人工知能や科学計算

◎AI自習ドリル〈第18回〉
●骨格推定ライブラリとしてよく使われているOpenPoseを試す

☆鉄道・航空コーナ

◎新連載 Arduino/ラズパイで作るコックピット〈第1回〉
●実は電子工作との相性バツグン! ホーム&コックピットの世界

◎電鉄用モータ制御の旅〈第6回〉
●抵抗方式に比べて電力ロスの少ない電機子チョッパ方式〈前編〉ハードウェア

☆テクノロジー掘り下げ

◎新連載 Yocto Projectではじめる組み込みLinux開発入門〈第1回〉
●組み込み開発とLinuxの関係

◎RISC-VonFPGA実装計画〈第2回〉
●UARTの実装

◎プロセッサ開発のセンス〈第3回〉
●みんな大好き?CPU開発

◎電磁ノイズの世界〈第9回〉
●冷や汗…通信機器の障害解析

☆ニュース&レポート&お知らせ

●読者プレゼント

●ほんのりInterface

◎作業部屋 ツール自慢〈第2回〉
●民主化されたゲーム開発

●次号予告

☆別冊付録

●プログラミング学園 Python部

★別冊付録
　・プログラミング学園　スクラッチ部

【特集】
●ＧＰＵプログラミング入門

◆回そう！モータ
◆人工知能や科学計算

…ほか

◎安価なキットや無償の仮想マシンで始める
☆特集 実機から仮想まで マイコン開発入門

●イントロダクション 安価なマイコン・キットや無償の仮想マシンで始める

☆第1部 Helloマイコン
◎CPUがメモリから命令を取り出しアクションを周辺ユニットに起こすまで
●第1章 LEDやモータなどの外部機器を制御するマイコンの仕組み

◎メモリ/演算器/アドレス生成器/入出力バッファ/プログラム・カウンタなど
●第2章 マイコンの構成要素

◎こうしてマイコン外部の機器が動く
●第3章 周辺ユニット…I2C/UART/SPI/GPIO/PWM

☆第2部 ブレッドボードとArduinoで開発実習

◎手に入りやすいArduino互換機で組み込みエンジニア・デビュー
●第1章 お試しのLチカとHello World!

◎組み立ててガッテン! ブレッドボード電子工作
●第2章 ディスプレイ表示とセンサ入力

◎実感,大抵のことはArduinoクラスのマイコンでできる
●第3章 モータ制御…DCブラシ付き/ステッピング/RCサーボ

☆第3部 パソコンで仮想マイコン開発

◎入手できるSTM32F407G-DISC1を例に仮想から実機評価まで
●第1章 エミュレータQEMUを活用した開発の手引き

◎QEMUがサポートするタイマとUARTを使って実機なしソフトウェア開発にトライ
●第2章 Arduino UnoのLチカ&Hello World! エミュレーション

◎プログラム起動までの処理/演算時のCPU状態/分岐処理/周辺機器への書き込み
●第3章 64ビットArm仮想ボードでC言語プログラムの挙動を見る

☆第4部 0と1を操り外部機器を思い通りに

◎真理値表から論理式を作り電子回路を作るまで
●第1章 マイコン・エンジニアに必須! ディジタル回路の基礎

☆特設 C言語文法帳 基礎編

◎基本要素の「関数」や「変数」,「式文」の意味から,コードを見やすくするコメントの書き方まで
●第1章 文法の基本

◎プログラミングでよく使う3つの制御文
●第2章 条件判断if文と繰り返しfor文,while文

◎マイコンのレジスタや特定ビットの操作によく使う
●第3章 数値の表現方法とビットごとの論理演算

◎機能単位に細分化した関数を組み合わせてシステムを構築する
●第4章 関数の情報受け渡し…「引数」と「戻り値」

◎スコープ(利用可能な範囲),寿命,初期値の取り扱い…違いをきちんと理解する
●第5章 「局所(ローカル)変数」と「大域(グローバル)変数」

◎宣言/使い方/文法を正しく理解する
●第6章 大量のデータを1つのまとまりで扱える変数…「配列」

◎C言語で一番難しい文法だが…基礎はそれほど難しくない
●第7章 配列を指すときに威力を発揮する「ポインタ」

☆フレッシャーズ特別企画 あなたの知らない組み込みの世界
提供:OTSL,京都マイクロコンピュータ,大阪エヌデーエス

●第1部 ようこそ!組み込みワールドへ

◎開発環境の構築からセンサの制御まで
●第2部 リアルタイムOSμT-Kernel3.0をマイコン・ボードで動かす

☆回そう! モータ

◎ブラシレス・モータを回すプログラム書き方講座〈第7回〉
●レジスタで直接マイコンの周辺機能を設定するその1…クロック

◎マイコン制御の自動運転カー製作記〈第6回〉
●走行異常検知と振動抑制

☆人工知能や科学計算

◎6月号フォローアップ Pythonで体験! 量子コンピュータ〈前編〉
●量子化学計算を体験

◎AI自習ドリル〈第16回〉
●ディープ・ラーニング「YOLO」で物体検出

☆高精度GPS&地図研究

◎転ばぬ先の地図活用豆知識〈第30回〉
●地域ごとの年齢分布データを可視化する…グラフ併用編

☆鉄道・航空コーナ

◎電鉄用モータ制御の旅〈第5回〉
●自動で電流を一定に制御するカム軸式抵抗制御装置

☆テクノロジー掘り下げ

◎電磁ノイズの世界〈第8回〉
●雨が遠因!?…外来電磁ノイズ検出物語

◎プロセッサ開発のセンス〈第2回〉
●先見性か自己満足か…プロセッサのコンセプト開発

◎最終回 パケットづくりではじめるネットワーク入門〈第75回〉
●開発したパケット・ライブラリを使って中継器を作成する

◎Markdownドキュメントの書き方講座〈第3回〉
●文書中に図や複雑な数式を埋め込む方法

☆IoTマイコンESP32

◎M5StackATOM×FPGAで学ぶ…マイコン画像描画のしくみ〈前編〉
●ハードウェア構成と矩形描画

◎逆引きMicroPythonプログラム集〈第11回〉
●時間管理…日時取得/ウェイト/タイマ

☆Raspberry Piライフ

◎Raspberry Pi Picoでキーボードを作ろう〈第6回〉
●プリント基板CAD「KiCad」を触ってみる

☆ニュース&レポート&お知らせ

●読者プレゼント

●ほんのりInterface

◎最終回 YouTube時代の動画撮影のコツ[お仕事紹介編]〈第8回〉
●プロデューサ

●次号予告

☆別冊付録

●プログラミング学園 Python部

★別冊付録
　・プログラミング学園　電子工作部


【特集】
●Ｐｙｔｈｏｎで体験！
　　量子コンピュータ

　◇イントロダクション
　　・量子コンピュータ・エンジニア元年到来！
　　・誰もが体験できる今こそ！量子コンピュータのススメ
　◇第１部　未来のコンピュータ「量子コン」への誘い
　　・第１章　量子コンピュータの２大方式…ディジタル式とアナログ式
　　・第２章　量子コンピュータの現状と将来展望
　　・第３章　写真と図で理解するハードウェア
　　・第４章　古典／量子コンピュータの計算ルール
　◇第２部　Ｐｙｔｈｏｎで体験１…量子ゲート方式
　　・第１章　量子力学の基礎
　　・第２章　ＧＵＩで量子コンピュータ入門
　　・第３章　Ｐｙｔｈｏｎ対応高速シミュレータで乱数生成＆量子機械学習
　　・第４章　クラウド経由で本物の量子コンピュータを動かす
　　・第５章　ゲート・レベルから実装する量子機械学習
　　・第６章　２質点系の強制振動シミュレーション…
　　　　量子コンピュータで高速化する試み
　◇第３部　Ｐｙｔｈｏｎで体験２…アニーリング方式
　　・第１章　量子アニーリング入門
　　・第２章　試しながら学ぶ！初めてのイジング・マシン
　　・第３章　ナンプレを解く！制約条件の考え方を習得
　　・第４章　チェーン店の人員配置最適化に挑戦
　　・第５章　シンプルな最適化問題を解く
　　・第６章　巡回セールスマン問題を解く
　　・Ａｐｐｅｎｄｉｘ１
　　　　ペナルティ項の強さを表すパラメータを調整する方法


【最終回】
◆ＭａｋｅＣｏｄｅ入門＆拡張
　　ｍｉｃｒｏ：ｂｉｔだけで作るＡＣ通電チェッカ


【新連載】
◆ＲＩＳＣ－ＶｏｎＦＰＧＡ実装計画
　　ＧＰＩＯの実装
◆プロセッサ開発のセンス
　　今どきのプロセッサ開発に求められること


…ほか

★別冊付録
　・プログラミング学園Ｐｙｔｈｏｎ部


【特集】
●Ｐｙｔｈｏｎと実データで未来予測！
　　データサイエンス入門

　◇イントロダクション
　　　データ・サイエンスが武器になる
　◇プロローグ
　　　ＩＴ技術者の視点から見たデータ・サイエンスの世界

　◇第１部　現場体験１…
　　　姿勢センサ×ディープ・ラーニングでサイコロの出目予測
　　・第１章　６面体サイコロでの挑戦と挫折
　　・第２章　精度８５％を達成！えんぴつサイコロのＡＩモデル
　　・Ａｐｐｅｎｄｉｘ１　データ収集に！
　　　　ＢＬＥ搭載マイコン・モジュール＆Ｐｙｔｈｏｎライブラリ
　◇第２部　現場体験２…
　　　センサ×ＡＩで酒蔵の匠の技を覚える
　　・第１章　日本酒における米こうじ造りの温度管理術を分析・モデル化
　　・第２章　米こうじの温度調整タイミング通知ＡＩの開発
　　・Ａｐｐｅｎｄｉｘ１　データ収集に便利！
　　　　ワイヤレス温度センサ＆モニタ
　◇第３部　いろいろな現場体験…
　　　野菜／材料／ソースコード
　　・第１章　廃棄ロスを減らせ！野菜の価格変動予測
　　・第２章　材料組み合わせ最適化マテリアルズ・インフォマティクス
　　・第３章　大規模Ｃソースコードのヘッダ依存関係を可視化
　◇第４部　１日レッスン…
　　　データ収集／分析／ビジュアル化／レポート作成
　　・１時間目　データ・サイエンスの基礎知識
　　・２時間目　データ収集に必須！Ｗｅｂ　ＡＰＩの使い方
　　・３時間目　データ収集用Ｐｙｔｈｏｎプログラムの作り方
　　・４時間目　可視化ツールＰｏｗｅｒＢＩによるデータ分析
　　・５時間目　実践１…取引情報分析プログラムの作成
　　・６時間目　実践２…取引データをビジュアル化
　　・７時間目　実践３…取引データの分析
　　・Ａｐｐｅｎｄｉｘ１
　　　　ブロックチェーン技術を利用したＮＦＴの基礎知識


…ほか

★特別付録
　・ドローンの飛行制御プログラム解析
☆別冊付録
　・プログラミング学園　電子工作部


【特集】
●ドローン自律飛行

　◇イントロダクション
　　　ドローン開発は技術課題がたくさんあるから楽しい！

〈第１部　１日レッスン　ドローンこれだけは〉
　◇１時間目　なぜドローンは飛べるのか
　◇２時間目　動き自由自在！推力偏向機
　◇３時間目　ドローン制御の要！フライト・コードの基礎知識
　◇４時間目　オープンソースのフライト・コードＡｒｄｕＰｉｌｏｔ
　◇５時間目　飛ばす練習や撮影の準備に便利なシミュレータ
　◇６時間目　ノイズ対策や周波数帯，電波法…無線操縦その前に
　◇７時間目　法律…機体の安全性と操縦者の技能

〈第２部　自律飛行１…Ｔｅｌｌｏで撮ってラズパイで画像処理〉
　◇第１章　実験で使う屋内ドローンは空中で
　　　ピタリと静止する技術を持っている
　◇第２章　開発環境の準備
　◇第３章　ドローンの航路を決める画像処理プログラミング
　◇第４章　画像処理の応用…ライン・トレースや顔追跡
　◇Ａｐｐｅｎｄｉｘ１　Ｔｅｌｌｏのコマンド一覧

〈第３部　自律飛行２…ＧＰＳ付き１００ｇドローン〉
　◇第１章　ＧＰＳ付きドローンのハードウェアを作る
　◇第２章　フライト・プランを作り自律飛行させる
　◇第３章　拡張カルマン・フィルタの効果を確認する

〈第４部　３次元モデルの活用研究〉
　◇第１章　ドローン撮影画像から地上物の３次元モデルを生成する
　◇第２章　ドローンによる構造物／災害地／林地／建築物の解析例
　◇第３章　建築現場を３Ｄ化！屋内ドローンによる自動巡回システム


…ほか

~自動運転/農業/都市環境/交通/スポーツ/健康に必須のセンス~
☆特集 Pythonで地図・地形&高精度GPS
 第1章
 自動運転/農業/ドローン/土木/交通インフラ/災害対策/スポーツ/健康で大注目!
  「高精度測位と地図で広がる世界」

☆第1部 Pythonで高精度測位
  Appendix1 [特集で紹介するプログラムの試し方]
 第1章
  携帯3大キャリアの補強サービスとみちびきの拡充,安価な受信機の登場で
  「センチメートル測位の環境が整った」
 第2章
  自分の位置を正確に算出する
  「GPS測位のしくみ」
  Appendix2 [少し知っている人向けに簡単に整理…カルマン・フィルタ]
 第3章
  シミュレーションや実機データで! 動かしながら
  「Pythonでレッスン…自己位置の割り出しや衛星軌道の算出」
 第4章
  日本でも世界でも対応が進むディファレンシャル補正
  「高精度測位のしくみ」
 第5章
  筆者提供の最新ディファレンシャル補正データで動かしながら! 自動車の走行軌跡を描く
  「Pythonでレッスン…センチメートル級測位」

☆第2部 Pythonで自在! 国土地理院の地図
  Appendix1 [地図活用をお勧めする理由…個人で試せる環境が整ってきた]
  Appendix2 [開発環境の構築]
 第1章
  ベクタ・データ/ラスタ・データ/地図タイル…知っておきたい
  「いろいろな種類の地図データ」
 第2章
  日本全国に配備されている電子基準点を例に…映える景観かどうかを地形データから予想する
 「座標リストから地図を呼び出す」
  Appendix3 [Googleマップで地図画像の取得にトライ]
 第3章
  Pythonライブラリを使ってxml形式→ラスタ形式に変換し,任意のサイズにトリミングする
  「特定地点の標高データを取得する」
 第4章
  業界標準フォーマットNMEA0183を使ってログを可視化する
  「GPSモジュールから得た位置情報を地図上に描く」
 第5章
  トレッキングやロボットの自律走行時のルート作成に
  「任意ルートの標高値の変動を可視化する」
 第6章
  ドローンや小型ロボに…アップダウンと距離とのトレードオフを例に
  「ルートの最適化」
 第7章
  特徴を抽出して自分だけの地図を作る
  「地図上の任意の場所に色付け」

☆第3部 Pythonで自在! 無償定番地図ソフトQGIS
 第1章
  開発環境構築からOpenStreetMapの表示まで
  「QGISに備わるPythonAPIで地図を操る」
 第2章
  国土交通省の3DデータPLATEAUをshapeファイルに変換
  「建物の外形を地図に重ね表示する」

【連載】
☆鉄道・航空コーナ
・電鉄用モータ制御の旅〈第3回〉
 「周波数と電圧を制御するVVVFインバータ」

☆IoTマイコンESP32
・逆引きMicroPythonプログラム集〈第7回〉
 「UART接続例…1ESP32同士2音声合成ICとEPS32」

☆Raspberry Piライフ
・ラズパイPico DAC[完全版]の製作〈第4回〉
 「ハイレゾ対応1…ラズパイPicoに最適な実現方法を探る」
・ラズパイでPLC〈第13回〉
 「データ収集装置SCADAの表示を格好良く」
・Raspberry Pi Picoでキーボードを作ろう〈第4回〉
 「キーボード本体を納めるケースあれこれ」

☆回そう! モータ
・マイコン制御の自動運転カー製作記〈第2回〉
 「DCブラシ付きモータのDLPWM駆動プログラム&回路…ロータリ・エンコーダの読み取り付き」
・EV時代のブラシレス・モータ研究〈第7回〉
 「モータに電流を流し込む方法」

☆テクノロジー掘り下げ
・新連載 MakeCode入門&拡張〈第1回〉
 「MakeCodeの使い方と独自ブロックの作り方」
・マイコンC言語転ばぬ先のつえ〈第13回〉
 「演算子4…算術演算子の正しい使い方」
・電磁ノイズの世界〈第4回〉
 「VCCI対応機器を開発するなら知っておきたい! 電磁ノイズ測定の流れ」
・パケットづくりではじめるネットワーク入門〈第72回〉
 「簡易L2スイッチにネットワーク経由での操作機能を追加する」

☆高精度GPS&地図研究
・転ばぬ先の地図活用豆知識〈第27回〉
 「地震の頻度を可視化できるサイト」

☆人工知能や科学計算
・AI自習ドリル〈第13回〉
 「ファジイ制御の応用レッスン 温度制御&ライン・トレース」

☆ニュース&レポート&お知らせ
・YouTube時代の動画撮影のコツ[お仕事紹介編]〈第4回〉
 「アイドルのダンス・レッスン」

~ ブロック・プログラミングでハードウェア制御 ~
☆特集 : 大人のためのスクラッチHack

●イントロダクション ブロック・プログラミング環境をマイコン向けにカスタマイズ

☆第1部 micro:bit自在! Scratch&MakeCode拡張機能作り
◎マイコンのI/O制御からAI画像認識まで ! 好きなブロックを追加して,みんなにシェアして使ってもらおう !
第1章 ビジュアル・プログラミング環境の拡張&カスタマイズの世界
◎C++ライブラリも組み込みOK ! マイコンを自在に動かすための
第2章 カスタマイズ1… MakeCodeの仕組み&拡張機能の作り方
◎独自ブロックの作り方からウェブで公開する方法まで
第3章 カスタマイズ2… 改造Scratch「Xcratch」の拡張機能の作り方
◎Web API経由でON/OFFできるスマート・プラグの操作を例に
第4章 Scratch × 独自拡張機能でIoTシステム開発体験

☆第2部 Arduinoなら何でも ! カスタムScratch環境
◎Arduino IDE対応マイコン・ボードなら何でもOK ! 「つくるっち」拡張機能の自作にトライ
第1章 公式と何が違う ? カスタムScratchでできること
◎できあいの拡張機能でI/Oを操作してみる
第2章 拡張1… 筆者が用意したマイコン制御用標準ブロック
◎つくるっちのオリジナル機能ブロックを作ってI/Oを操る
第3章 拡張2… JavaScriptでマイコン制御用ブロックを自作する
◎Arduino用の数多のライブラリが使えるようになる
第4章 拡張3… C言語コードを実行! マイコン制御用ブロックの自作
Appendix1 ファームウェア「モニタ・プログラム」の通信プロトコル
◎JavaScriptライブラリtracking.jsを使って追跡したい色の物体を追いかける
第5章 応用例… マイコンからPCにWi-Fi経由で画像を飛ばす
◎Wi-Fi接続でPCからリアルタイムに映像取得 !
第6章 画像認識に対応 ! 遠隔ロボット「カメラっち32」の製作

☆第3部 C++コードを生成するBlockyアプリケーション開発
◎低レイヤOK ! マイコン制御用C++コードを生成する
第1章 Blockly × Electronで作るプログラミング環境の概要
◎JavaScriptなどのウェブ技術とNode.jsを使ってデスクトップ・アプリが作れるフレームワーク
第2章 Electronアプリケーションの開発環境を構築する
◎ブロックの定義や見た目のカスタマイズからコード・ジェネレータの作成まで
第3章 C++コードを生成するBlocklyアプリケーションの開発
◎パルス,PWM出力からI2C通信やシリアル画像データ転送まで!
第4章 Blocklyで生成したC++コードでSTM32マイコンを動かす


☆回そう! モータ
◎電動バイク&自動車レース参戦記〈第3回〉
3000kmをソーラー・カーで駆け抜けるBridgestone World Solar Challenge
◎新連載 マイコン制御の自動運転カー製作記〈第1回〉
大人が乗車できる電動台車の設計
◎EV時代のブラシレス・モータ研究〈第6回〉
DCブラシレス・モータの駆動原理
◎ブラシレス・モータを回すプログラムの書き方講座〈第3回〉
ドローン用のブラシレス・モータを矩形波駆動で回す

☆高精度GPS&地図研究
◎転ばぬ先の地図活用豆知識〈第26回〉
世界各国の3D建物オープンデータ

☆Raspberry Piライフ
◎ラズパイでPLC〈第12回〉
SCADAで複数PLCの状態を取得する
◎RaspberryPi Picoでキーボードを作ろう〈第3回〉
キースイッチとスタビライザの固定方法

☆テクノロジー掘り下げ
◎マイコンC言語転ばぬ先のつえ〈第12回〉
演算子3… 実は本当に必要なケースは多くない ! キャスト演算子
◎2021年12月号別冊付録「5000円ボードで始めるFPGA開発」記事サポート
Gowin RUNBERボードV1.2のフラッシュ書き込み不具合の原因と対処法
◎多数ある拡張ボードを利用してサクッと試作
ラズパイPicoを例に ! Arduino互換ボード作りのススメ
◎電磁ノイズの世界〈第3回〉
電磁波対策の具体例(後編)
◎パケットづくりではじめるネットワーク入門〈第71回〉
ping応答機能を簡易L2スイッチに追加する

☆鉄道・航空コーナ
◎電鉄用モータ制御の旅〈第2回〉
半導体の進歩によってメンテナンス性の良い交流モータが主流になった

☆人工知能や科学計算
◎AI自習ドリル〈第12回〉
あいまいさを数値的に評価する「ファジィ理論」

☆ニュース&レポート&お知らせ
●読者プレゼント
●ほんのりInterface
●YouTube時代の動画撮影のコツ[お仕事紹介編]〈第3回〉
ボイス・トレーナの仕事

☆別冊付録
プログラミング学園 電子工作部

~ OpenCVで超基礎から応用まで75例~
☆特集 ステレオ画像の画像処理

◎各種アルゴリズムの効果のわずかな違いを両目で立体的に観察できる
イントロダクション 画像処理を極めるならステレオ画像で
◎75の全プログラムの実行結果をパソコン/スマホで体験
お知らせ 特集で紹介する画像処理の入力/出力画像を確認する方法
◎ステレオ・カメラ画像から立体感を抽出する
プロローグ 特集の画像処理の応用例… 漫画家が立体漫画に挑戦 !

☆第1部 基本! 画像処理の準備
Appendix1 100均グッズでステレオ画像の立体視ができる
Appendix2 100円ショップのレンズの研究
◎75の技術をプログラム付きで
第1章 特集で紹介する画像処理一覧
◎Visual StudioとOpenCVを使った環境の構築
第2章 画像処理プログラムのビルドから実行まで
◎mp4形式のVRムービから24ビットBMP形式の静止画を切り出す
第3章 ステレオ動画から好きな瞬間を画像化「フレーム切り出し」処理
Appendix3 人やカメラは立体情報をどう得ているのか

☆第2部 実践! 画像処理のプログラミング
●第1章 静止画基礎
1-1 YIQ変換のY画像(グレー画像)/1-2 BGRの入れ替え処理/1-3 バイアス調整/1-4 上下反転/1-5 左右反転/1-6 ニアレスト・ネイバー補間(拡張/収縮)/1-7 バイキュービック補間(拡張/収縮)/1-8 RGB適用処理
●第2章 濃淡値処理
2-1 セピア・カラー処理/2-2 ソラリゼーション/2-3 輝度反転/2-4 ガンマ補正/2-5 ノイズ付加処理/2-6 折れ線トーン・カーブ/2-7 ヒストグラム描画
●第3章 しきい値処理
3-1 任意しきい値での2値化/3-2 判別分析法/3-3 モード法/3-4 Pタイル法/3-5 レベル・スライス2値化/3-6 局所平均2値化法
●第4章 ローパス・フィルタ
4-1 平均値フィルタ/4-2 ガウシアン・フィルタ/4-3 一方向平滑化フィルタ/4-4 中央値フィルタ/4-5 最大値フィルタ/4/6 最小値フィルタ
●第5章 ハイパス・フィルタ
5-1 平均値フィルタとの差分/5-2 ガウシアン・フィルタとの差分/5-3 ソーベル・フィルタ(垂直)/5-4 ソーベル・フィルタ(水平)/5-5 プリューウィット・フィルタ(垂直)/
5-6 プリューウィット・フィルタ(水平)/5-7 ロバーツ・フィルタ(垂直)/5-8 ロバーツ・フィルタ(水平)/5-9 一次微分フィルタ(垂直)/5-10 一次微分フィルタ(水平)/5-11 二次微分フィルタ(垂直)/5-12 二次微分フィルタ(水平)/5-13 ラプラシアン・フィルタ/5-14 鮮鋭化フィルタ/5-15 自己商フィルタ
●第6章 モルフォロジー演算
6-1 ダイレーション/6-2 エロージョン/6-3 オープニング/-6-4 クロージング/6-5 ホワイト・トップハット/6-6 ブラック・トップハット
●第7章 応用処理
7-1 ポスタリゼーション/7-2 局所フラクタル次元/7-3 鉛筆画風変換/7-4 ヒストグラム平たん化/7-5 モザイク画像処理/7-6 ポスタ風画像/7-7 レベル表示画像処理/7-8 バイアス消去処理/7-9 マスキング処理/7-10 簡単なインペインティング/7-11 HDR合成/7-12 H画像変換処理/7-13 S画像変換処理/7-14 V画像変換処理
●第8章 ハーフトーニング処理
8-1 ホワイト・ノイズによるハーフトーニング/8-2 ベイヤー型ハーフトーニング/8-3 ハーフトーン型ハーフトーニング/8-4 ホワイト・ノイズの平滑化/8-5 誤差拡散法(フロイド・スタインバーグ型)/8-6 誤差拡散法(バークス型)
●第9章 ステレオ特殊処理
9-1 左右個別処理/9-2 視差情報消去処理R/9-3 視差情報消去処理L/9-4 ステレオ情報表示処理/9-5 ステレオ情報評価画像/9-6 αブレンディング/9-7 ハイブリッド・ステレオ・イメージ


☆特設 ステレオ・カメラの製作と実験
◎手持ちカメラ画像をVR用に変換するソフト提供!
第1章 特集のステレオ画像を撮影できる2眼カメラの製作
◎Jetson Nano,ラズベリー・パイ,Windows,Macで使えるレンズ補正アプリ&距離測定アプリを作る
第2章 ステレオ・カメラによる距離測定の実験

☆高精度GPS&地図研究
◎転ばぬ先の地図活用豆知識〈第25回〉
市販のスマートフォンでDL3D点群データを作成

☆IT農
◎最終回 農業センシングの世界〈その38〉
導電率計測で植物の養分吸収を見える化
◎最終回 ヲタク先生の植物すごいぜ! 〈26時間目〉
植物の寿命と永遠の命

☆Hot ! IoT技術
◎最終回 ラズパイで試しながら学ぶIoTの新定番プロトコルMQTT〈第7回〉
イベントごとに別々のラズパイを制御! 人感カメラ・システムの製作

☆回そう! ブラシレス・モータ
◎ブラシレス・モータを回すプログラムの書き方講座〈第2回〉
ロ-タの回転位置に合わせて通電コイルを切り替える

☆人工知能や科学計算
◎AI自習ドリル〈第11回〉
ディープ・ラーニング その3…競い合いながら成長し誰も見たことがない新しい画像を生成できるGAN

☆鉄道・航空コーナ
◎新連載 電鉄用モータ制御の旅〈第1回〉
直流モータの抵抗制御

☆Raspberry Piライフ
◎ラズパイPicoDAC[完全版]の製作〈第3回〉
音量を絞ったときでも高S/Nを維持! アナログ・ボリュームの追加

☆テクノロジー掘り下げ
◎マイコンC言語転ばぬ先のつえ〈第11回〉
演算子2…[ ]と*の意味,++aとa++の違い
◎電磁ノイズの世界〈第2回〉
電磁波対策の具体例(前編)

☆ニュース&レポート&お知らせ
◎読者プレゼント
◎機械加工 工場探訪
◎ほんのりInterface
◎YouTube時代の動画撮影のコツ[お仕事紹介編]〈第2回〉
音響の仕事

☆別冊付録
●コンピュータ手帳2022

~ 産業系の機器の通信にも使えそう ~
☆特集 : 大変革期の車載ネットワーク入門

●イントロダクション 自動車業界は,100年に1度の大変革の時代に

第1部 全容解明 ! 車載ネットワーク
◎今や1台に100個は当たり前 ! 自動運転やコネクテッド・カーで重要度UP
第1章 5系統のECUとそのネットワーク
◎ノイズに強く本数の少ないイーサネットの活用と協調がカギになりそう
第2章 車載ネットワークの今とこれから
◎仕様を一挙に比較 !
第3章 車載通信プロトコルの概要と適材適所

第2部 車載マイコン・デバッグ係がCANの実装にトライ !
◎耐ノイズ性に優れて故障に強い ! 車載ネットワークの超定番
第1章 CAN通信の基礎知識
◎フレームの種類から通信時に同期を取るメカニズムまで
第2章 CAN通信のプロトコル
◎開発環境の構築から設定・プログラミングの手順まで
第3章 実験1… クラシカルCANを動かしてみる
◎前章のCANからの変更点を明確にした差分リスト付き
第4章 実験2… 1フレームが8→64バイトに ! CAN FDも動かした

第3部 車載イーサネット入門
◎物理層,データリンク層からやり直し !
第1章 イーサネット再点検
◎ハードウェア構成からTCP/IPプロトコル・スタック,基本ソフトウェアまで
第2章 車載イーサネットの全体像
◎自動運転/EV/コネクテッド・カー対応が要 ! 規格策定や改訂の方向性を俯瞰する
第3章 車載イーサネットの今後の展開
◎物理層からメッセージ認証まで差分を理解する
第4章 一般100BASE-TXと自動車-T1の違い
◎通信速度からトポロジまで比較解説
第5章 100BASE-T1とCAN,LINとの違い
◎100BASE-T1/1000BASE-T1/10BASE-T1S/gPTPなど
第6章 車載イーサネット規格802.3とその上位規格802.1
◎ECU内部の回路構成から制御/通信ソフトウェアまで
第7章 車載イーサネットの実装
◎リンクアップ時間/信号品質/ケーブルの故障診断など
第8章 車載イーサネットの試験項目…物理層を例に

☆高精度GPS&地図研究
◎転ばぬ先の地図活用豆知識〈第23回〉
スマートフォンで宝探し… 三角点・水準点巡り
◎転ばぬ先の地図活用豆知識〈第24回〉
米英独豪韓中… 各国の国土地理院地図

☆IT農
◎農業センシングの世界〈その37〉
導電率で測る培養液の濃度
◎ヲタク先生の植物すごいぜ ! 〈25時間目〉
キャッサバはフライが最高 !

☆Raspberry Piライフ
◎ラズパイPicoDAC[完全版]の製作〈第2回〉
ノイズ低減編…3次ΔΣ変調&出力4ビット化
◎ラズパイでPLC〈第11回〉
PCから複数PLCの状態把握&表示を行うSCADA

☆テクノロジー掘り下げ
◎2021年お勧め開発環境VSCode〈第7回〉
Cortex-Debugを導入しノルディックのnRFマイコンをデバッグする
◎マイコンC言語転ばぬ先のつえ〈第10回〉
演算子1…「関数呼び出し」に使う小括弧
◎EV時代のブラシレス・モータ研究〈第5回〉
CQブラシレス・モータでスーパーカブのエンジンを超える
◎電動バイク&自動車レース参戦記〈第2回〉
自転車を改造して参戦! 鈴鹿のKV-BIKEチャレンジ
◎新連載 電磁ノイズの世界〈第1回〉
ノイズの何が悪いのか
◎パケットづくりではじめるネットワーク入門〈第70回〉
動作中に帯域制限の設定変更を可能にする

☆IoTマイコンESP32
◎逆引きMicroPythonプログラム集〈第6回〉
定番SPI/I2C/UARTによるシリアル通信

☆Hot ! IoT技術
◎ラズパイで試しながら学ぶIoTの新定番プロトコルMQTT〈第6回〉
接続の生死を確認するパケットと認証専用パケット
◎Appendix クライアント-ブローカ間接続の生死確認 !
KeepAliveをラズパイで試してみる

☆未来トピックス
◎スポーツ・センシングfor2021〈第42回〉
競技会場から選手に映像を届ける

☆人工知能や科学計算
◎新連載 ブラシレス・モータを回すプログラム書き方講座〈第1回〉
ハードウェアと開発環境

☆ニュース&レポート&お知らせ
●読者プレゼント
●INFORMATION
●ほんのりInterface
●YouTube時代の動画撮影のコツ[お仕事紹介編]〈第1回〉
照明

☆別冊付録
◎USB接続でサッ ! GOWIN FPGA登場
5000円ボードで始めるFPGA開発

~ CPU遊ばせておくのはもったいない ~
☆特集 マルチコア時代の並列プログラミング

●イントロ写真館 今どきみんなマルチコア
◎マルチコアCPUやGPUの普及で当たり前に ! 家電から自動車,工場,農業まで
イントロダクション 活躍シーン拡大中! 並列処理
◎動作クロックは3GHzあたりで停滞中…本格マルチコア時代に
第1章 並列処理が求められる理由

☆第1部 基礎編…並列化のコモンセンス
◎並列化手法あれこれと自動並列化コンパイラのしくみ
第1章 並列処理に向くプログラムの書き方ヒント
◎セマフォ,モニタ,ランデブ,チャネル通信…
第2章 並列プログラミングに必須の排他制御の書き方
◎コヒーレンス・プロトコルとプログラムを書くために用いる不可分命令
第3章 CPUごとに持つキャッシュの整合性を保つ仕組み
◎AIや画像処理,表示の適材適所
第4章 CPU/GPU/FPGAの得意な処理
◎100万コア ? AIチップを例に各社の並列化への奮闘を垣間見る
第5章 マルチコア&DSAの流れはAIやビッグ・データの時代に必然

☆第2部 実践編…12台のラズパイ・クラスタで実験
◎スーパスカラ,SIMD.マルチコア,マルチスレッドなど
第1章 並列計算に求められる技術
◎分散メモリ型の並列計算システムでアプリを作る際に使われるMPIを利用して
第2章 48コア,RAM96Gバイトのクラスタ作り
◎プロセス間通信の定番MPIを使って分散コンピューティング
第3章 ラズパイ・クラスタの実力を試す

☆第3部 実践編 … 1台のラズパイでトコトン実験
◎C,C++,Fortranに追記するだけ ! 対象は全てのマルチコアCPU搭載マシン
第1章 複数コアにおけるスレッド並列化のための仕様OpenMP
◎最近のプロセッサはみんな対応している
第2章 1コアにおいて複数の演算を同時に行うSIMD
◎プロセッサごとに最適な並列化手法が異なる
第3章 並列化×並列化… OpenMPとSIMDの効果を検証

☆第4部 実践編…並列処理と言えばGPU
◎数千スレッドを走らせるCUDAプログラミング
第1章 画像処理フィルタ作りで処理速度数十倍を体験

☆第5部 富岳の高速化技術
◎16GFLOPS/W で世界最高レベルの電力効率 ! MPIやOpenMPでプログラミングできる汎用性を持つ
第1章 760万コアの超並列コンピュータ「富岳」
◎並列処理の申し子スパコンに見る
第2章 キャッシュ,同期,プリフェッチ…3つの高速化技術
◎ラズパイやA64FX マシンでの実装実験も
第3章 Linuxのプロセス間通信を高速に実現するxpmem
Appendix 「富岳」のCPUでxpmemの性能を測ってみる


☆特集2 Pythonでトライ 並列処理プログラミング
◎機械学習やデータ分析の大量な演算の高速化に効く
第1章 Pythonの並列処理…特徴と主なライブラリ
◎大きなデータの処理なら劇的に高速化できる
第2章 データ処理&分析ライブラリ「pandas」の並列化
◎スレッドのスリープや待ち合わせ
第3章 並列処理を自分で細かくプログラムする方法
◎大規模データの処理では効果絶大
第4章 200万件のデータで並列処理の有効性を試す

☆特設 マイコンにおける並列処理
◎「同時に動く」ことによる効率化と設計の難しさ
第1章 並列処理の基本となるマルチタスク・プログラミングの基礎
◎キャッシュ管理の基本からハイパースレッドまで
第2章 マルチコア,マルチプロセッサのハードウェア
◎プロセッサ間の同期をソフトウェアで実現する方法
第3章 マルチプロセッサでプログラムを作成するためのアセンブリ命令

☆Raspberry Piライフ
◎新連載 ラズパイPicoDAC[完全版]の製作〈第1回〉
44.1kHz/48kHz両対応! サンプリング・レート切り替え機能の実装
◎RaspberryPiPicoでキーボードを作ろう〈第2回〉
キースイッチの種類
◎ラズパイでPLC〈第10回〉
ラダー・プログラムでC言語の構造を再現 ! … 条件分岐とループを作る

☆テクノロジー掘り下げ
◎マイコンC言語転ばぬ先のつえ〈第9回〉
派生型4… 移植性は無いが可読性バツグン ! ビット・フィールド
◎EV時代のブラシレス・モータ研究〈第4回〉
構成部品はたったの15個なのに出力は50ccバイク並み ! CQブラシレス・モータの中身
◎新連載 電動バイク & 自動車レース参戦記〈第1回〉
50ccバイクを電動コンバートして参戦 ! 榛名のノブアツ杯

☆Hot ! IoT技術
◎ラズパイで試しながら学ぶIoTの新定番プロトコルMQTT〈第5回〉
パブリッシュ&サブスクライブ! ラズパイ同士でメッセージをやりとりする

☆IT農
◎農業センシングの世界〈その36〉
M5Stackで作るpHメータ
◎ヲタク先生の植物すごいぜ ! 〈24時間目〉
バイナリで殖える石ころ植物

☆人工知能や科学計算
◎9月号特集「数学とプログラミング」フォローアップ
線形代数×データ・サイエンス ! Pythonで回帰分析にトライ
◎AI自習ドリル〈第10回〉
たくさんの複雑な特徴を持つ生物や物体の解析… 似た特徴を持つもの同士を近くに配置する自己組織化マップ

☆高精度GPS & 地図研究
◎転ばぬ先の地図活用豆知識〈第22回〉
QGISのバッチ処理機能で3D地図データを一括取り込み

☆ニュース&レポート&お知らせ
◎INFORMATION
◎読者プレゼント
◎ほんのりInterface
◎YouTube時代の動画撮影のコツ〈第15回〉
被りは禁物