- 頭の格闘技を求めて中古のVPNルーターNEC Univerge ix2215 を買った
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- C言語の学び方 実用編
ーーーーArduinoを用いたデバイスコントロールの方法ーーーー
Arduinoを使って簡単なデバイスやセンサーを使うシステムを組むことはC言語を使ってシステムコントロールを学ぶのに最適です。
今回は各種通信規格のデバイスのコントロール方法を紹介します。
（１）シリアル通信デバイス
シリアル通信はもっとも簡単な通信方法でArduinoのシリアルポートpin（Tx,Rx）を使います。次のように記述します。
void setup() {
Serial.begin( 9600 ); // シリアル通信を初期化する。通信速度は9600bps
Serial.println( "Hello Arduino!" ); // 最初に1回だけメッセージを表示する
}
void loop() {
char key; // 受信データを格納するchar型の変数
// 受信データがあった時だけ、処理を行う
if ( Serial.available() ) { // 受信データがあるか？
key = Serial.read(); // 1文字だけ読み込む
Serial.write( key ); // 1文字送信。受信データをそのまま送り返す。
}
}
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（２）I2C通信デバイス
I2C通信は、データとクロックの2本の信号線を使って通信する同期型のプロトコル。
Arduinoでは、ハードウェアの機能を利用したWireライブラリによって実装されている。
I2Cは、一つのマスターデバイスと一つ以上のスレーブデバイスが通信を行うことが可能。
スレーブデバイスを識別するために、全てのスレーブデバイスは、アドレスを持つ。 Arduinoのpin SDA（データ）SCL（クロック）を使う。
用いるライブラリーはWireライブラリー。
記述例
#include ＜Wire.h＞
void setup() {
Wire.begin();
int knob = 0;
}
void loop() {
knob = analogRead(2); /Analog pin2
knob /= 4; /4で割る
Wire.beginTransmission(8); /No8 Device
Wire.write(knob);
Wire.endTransmission();
delay(500);
}
（３）SPI通信デバイス
SPI（Serial peripheral Interface）通信速度では最も速い通信が可能な方式です。
通信に必要な端子は SCK（クロック） MISO（Master IN Slave OUTのデータ信号） MOSI(Master OUT Slave IN のデータ信号)
SS（Slave Select スレーブデバイスの選択） の4本です。
#include ＜SPI.h＞
void setup() {
SPI.begin();
}
void loop() {
SPI.beginTransaction(mySPISettings); SPI通信開始
digitalWrite(SS, HIGH); スレーブデバイス選択
SPI.transfer(0xaf); １バイト送信
digitalWrite(SS, HIGH); デバイス選択オフ
SPI.endTransaction();
}
Arduino UNOのボードです。基板には各通信に使えるピンが決められています。
今月の技術Tips
＜Auの通信障害＞
Auで大規模な通信障害が発生しました。多くの人が影響を受けたそうです。以前のみずほ銀行の障害発生原因は機器のメンテナンスの
失敗でした。今回の場合もAuのシステムメンテナンスの失敗です。はっきり言えば技術者レベルの低さです。
私のインターネットサービスプロバイダーは元NECのBiglobeです。NEC時代のサービスは満足でした。しかしAuの親会社KDDIがBiglobeを
買収してからは勝手にサービスを中断したり（Ex. IP phone サービス）、IPv6への移行時の技術窓口レベルの低さなどが目立つように
なりました。経営優先で技術がおろそかにされていると思っています。みずほ銀行、Auも再発が懸念されます。
＜Windowsのインストール方法の変遷＞
Windows OS のインストール方法が変化してきています。
Windows7時代は自作PCではリテール版を購入しプロダクトコードをインプットしてインストールしネットまたは電話での
ライセンス認証が必要でした。この方法はWindows8まで続きます。しかしマイクロソフトはセキュリティ機能の高い
Windows10を広めたいためライセンス認証されたWindows7,Windows8には無料でアップグレードを可能にしました。
この措置は期間限定でした。現在はできません。
しかしネットで配布された当時のWindows10インストールディスクを使えば現在でもアップグレードは可能です。
新規に最新のWindows10インストールディスクを使ってインストールをする場合本来はプロダクトキーを購入する必要があるのですが
以前に購入したWindows7、 Windows8のプロダクトキーを使えばインストールができライセンス認証まで正常に終わります。
一方Dell,HP、富士通、東芝などのメーカ製品では内部ROMにマイクロソフトのライセンス認証コードが記録されており購入時ユーザーが
ライセンス認証作業をしなくてもライセンス認証されます。もしもWindows7,Windows8のメーカPCをWindows10にアップグレードするのであれば
ライセンス認証はネットにつなぐことで実行されます。
＜Intel第12世代PCのWindows10とWindows11での動作の違い＞
先月の記事で第12世代のIntelCPUを使ったPC作成について書きました。
同じWindows10環境で旧PCと比べて動作速度は随分速くなりました。これは単にCPU処理速度、メモリーおよびSSDの速度が速くなったためと考えられます。
ではWindows11ではどうかというと何が変わっているのかわかりません。勿論表示画面は異なるものの項目から削除されたもの新たに追加されたものはありません。
マイクロソフトが古いPCユーザに買い替えを促すためと思ってしまいます。私は第７世代のノートPCにWindows11をインストールして使っていますが今のところ
何も不具合らしきものは出ておりません。Windows11は公式的には第８世代CPU以降から導入が可能ですが、インストール可否判定をスキップできる
Windows11インストーラを作成すれば可能です。今後しばらく使って特に不具合が出ないようであれば古い機種でもWindows11にアップグレードした方が
セキュリティの安全性の面ででよいのではないかと思います
＜地球温暖化と最近の気象＞
今年は大変短い梅雨の年になりました。しかしそのあとの天候は梅雨そのものです。蒸し暑く大雨が降っています。そもそも太平洋高気圧が近年日本上空に
張り出して居座る状態が長く続いていません。というより太平洋の海水温が高く南から大量の水蒸気を含む空気が南風となって日本に向かって来ています。
これはスマホアプリ「Windy」で見れば一目瞭然です。
また台風の発生もあり北に運ばれる水蒸気量は３０年前と比べると全体として相当増加しているのではないかと思います。北方の本来冷たい空気がある地域まで
南の気団の流れ込む力が強くなり梅雨現象は北海道や大陸南部で発生していると考えられます。中国では７月に各所で洪水が発生しました。
これも所謂梅雨前線のためです。「北海道には梅雨はない」と言う気象予報士は今となっては失格ではないでしょうか。
これからの天気予報は空気中の水分量（面積X高さX含水量）、その動き（風向きと速度）、流れ込む先との温度差、上空（5000メートル以上）の風の流れ、
低気圧上方部の上昇気流の行先および下降予測などの解析が必要になってくると思います。
＜トヨタクラウンのモデルチェンジ＞
先日トヨタクラウンの新型モデルが発表されました。この写真を見てびっくりしました。「いつかはクラウン」と吉永小百合、山村聰がコマーシャルに出ていたころを
思い出しました。あの頃のイメージが全くないのです。クラウンのスタイルは気品が大切であり、その伝統が今まで受け継がれて来ました。
個人で乗るためには今回のデザインでも全く問題はないでしょう。しかし会社の社長たちが乗るための社有車としてはどうかと首をかしげます。
現在のクラウンの継続生産を希望します。
＜パナソニックの米国電池工場増強＞
パナソニックの米国電池工場増強のニュースがありました。電気自動車の普及に対応するためとのことでしょう。
しかしあの広大な米国で電気自動車が本当に普及するでしょうか。あれだけ多くの車がハイウェイを走っているのですから電気自動車で
毎日200km以上の走行はかなり無理があるのではないかと思われます。毎日充電が必要であり充電時間も長い、走行距離が多いと放電量も多くなり
電池の劣化が進行が速い、電池交換のコストは低く見積もっても車両の購買価格の３０％程度はかかると思われる。排気ガスが問題化したときは
電動化は確かに一方法であったが現在の課題はは省エネである。化石燃料を使わない新エネルギ生成技術が生まれ電気が潤沢に使えるようになれば
EVも選択肢になる。電気自動車用電池の製造コストが劇的に下がらない限り、また電気エネルギへの変換コストが下がらない限りまだまだEVの将来は
見通せない気がする。
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Yamahaのルータは優れており私はNVR510をメインに使っています。ただしほかの高機能機種は価格が非常に高く手が出せません。古い機種の中古はそれなりの価格で買えますが
比較的新しい機種では新品購入並みの価格になっています。
NECのUnivergeシリーズのVPNルータは機能は優れておりYamahaと優劣つけがたいルータです。しかし何故か中古は激安品が出回っています。
今回yamahaのRTX1210相当品のUniverge ix2215がなんと一万円以下で購入できましたのでこれを活用できるようにしました。
機器をセットアップしていくと何故中古品が安く買えるのかがわかってきました。以下の設定プロセスを参考にしてください。
中古ですがかなりきれいな個体です
初めてルータにアクセスする手段はリンクケーブル（通称ciscoケーブル）しかありません。理由は工場出荷状態では何も設定されていないからです。
ケーブルは必須です。アマゾンで1500円程度で売っています
ノートPCのUSB端子を使ってリンクケーブルを接続します
PCでターミナルソフト「TeraTerm」を立ち上げルータの電源を投入するとダイアグとファームウェアの情報が出てきます。
購入時のバージョンは 9.2.20 でした。これは最新のバージョンにアップデートしないと最新の技術が使えません。
機器のセットアップ手順
基本的にはNECから出ている「実機演習資料(初級編)～UNIVERGE IX2215～」が一番親切丁寧でよいと思います
● LANインタフェースの設定(インタフェースコンフィグモード)
以下の設定コマンドでGiGaEthernet2.0（８ポート）のIPアドレスをconfig Modeで設定します。下の例は192.168.1.254に設定する例です。
これを設定することによりPCのLAN端子を使ってルータにアクセスできるようになります。
ROUTER(config)# interface GigaEthernet2.0
ROUTER(config-GigaEthernet2.0)# ip address 192.168.1.254/24
ROUTER(config-GigaEthernet2.0)# no shutdown
ROUTER(config-GigaEthernet2.0)# exit
LANインタフェースの設定
• IPアドレスの設定
• no shutdownコマンドでインタフェース有効化
• exit で上位モードに復帰
● IX2215のGE2とPCをLANケーブルで接続後、PCのIPアドレスを変更
【PCのIPアドレス】
IPアドレス 192.168.1.1
サブネットマスク
255.255.255.0
デフォルトゲートウェイ
192.168.1.254
WindowsPCの場合はネットワークアダプタのプロパティを開きIPv4項目を変更します。
● Pingによる疎通の確認 (ping 宛先)
PCとIXルータ間の疎通確認を行います。
コマンドプロンプトを起動し、Pingコマンドを実行します。
コマンド ： ping 192.168.1.254[Enter]
pngが正常に通ればPCとルータは接続できています。
● コンフィグの保存
このcinfig状態はrunning-configに格納されているので電源を切れば設定した値が蒸発します。
電源を切って再投入時にこの状態になるためにはrunning-configをstartup-configにコピーする必要があります。
ROUTER(config)# write memory
Building configuration...
% Warning: do NOT enter CNTL/Z while saving to avoid config corruption.
ROUTER(config)#
これで電源を切っても再投入時同じ状態が立ち上がります。
● リモートコンソール(Telnetサーバ)の有効化
Router(config)# telnet-server ip enable
Telnetサーバを有効化するとPCからLAN経由でコマンド設定が可能になります。telnetでルータに入るコマンドはPCのコマンドプロンプトから
telnet 192.168.1.254 とインプット。ただしユーザーネームとパスワードを聞かれます
● Webコンソール（HTTPサーバ機能の有効化）
Router(config)# username admin-user password plain 1 admin-pwd administrator
% User ‘admin-user' has been added.
Router(config)# http-server ip enable
Router(config)# http-server username admin-user
admin-user、admin-pwdのところは自分の設定したものを記入のこと。
これでPCブラウザーのURLアドレスバーに http://192.168.1.254/ と指定し接続する。
● ファームウェアを最新にする
Webコンソールが使えるようになるとファームウェア更新ができるようになる。
最新のファームウェアファイルを入手する必要があるがNECは保守契約をしていないユーザには供給しないと謳っている。
しかし契約していない個人ユーザでも申請書を出せば供与してもらえることをネットで見つけ早速申請したらすぐ返事が返ってきた。
指定された方法でダウンロードができ最新のファームウェア状態になり新しい機能が使えるようになった。
一応ここまでがNECルータを使うことの大変さである。これに比べYamahaルータはここまでは買った時点で完備している。
なるほど中古が安いわけだ。かなりの知識がある人でもとっつきにくい機種である。
● IPv6 Map-e接続でインターネットを可能にする
WEB設定項目にIPv6 IPoE （Map-e）接続の項目があります。すなわちIPv4 over IPv6のインターネット通信が可能となります。
この接続方法にはプロバイダーのPPPoE接続が不要です。
