Nexus7（その３）

さっそくＮｅｘｕｓ７にＵＳＢをつなぐ検討。

　Ｎｅｘｕｓ７はＨｏｓｔにもＤｅｖｉｃｅにもなる。但しＨｏｓｔにするにはＯＴＧケーブルを別途購入の必要がある。どうも海外製らしくＡｍａｚｏｎで購入したが、時間がかかりすぎ。しょうがないので￥１００ショップのマイクロＵＳＢアダプタを改造して使用した。
　目標としてＡｒｄｕｉｎｏをつなぐことを考える。これが自由にできれば後は発展形でいろいろ自作が可能になるように思う。
　大雑把にはＵＳＢで制御するには４つの方法がある。

方式１）ＵＳＢデバイスドライバを入れる
　Ａｎｄｒｏｉｄではドライバをインスト－ルできない。これは権限の問題でｒｏｏｔをとれば可能になる。大半のＣＰＵはＡＲＭなのでＡＲＭのＬｉｎｕｘドライバがあればいいが、カーネルのＶｅｒなどで入らないこともある。
　ＦＴＤＩなどはメジャーなＣｈｉｐなのでドライバは探せばあると思う。後はアプリを書けばよいが、これも小さなネイティブアプリを書いてそれをＡｎｄｒｏｉｄのアプリと通信するような書き方になる。
＊V1.6ではこの方式をやっていた。しかし「ｒｏｏｔをとるのが一般的ではない」「とれても設置が面倒」「アプリはクロス環境を構築しないとできない」など欠点としては敷居が高すぎるし作業に危険もある。
　条件さえ満足すれば、Ｖ１．５でも動くし、ネイティブコードなので実行も高速。

方式２）ＭｉｃｒｏＢｒｉｄｇｅによる接続
　これは考え方としてはAndroidのADB（Debug）コネクタを通じて通信させるもの。AndroidからはＩＰポートに見える。「非ADK」とも呼ばれている。
　特徴としては、ADBが使えればAndroidのVerは問わないのが特徴。
http://code.google.com/p/microbridge/
　Arudinoでやる場合Arudino側がHostになるのでUSB Host Sieldなどが必要になる。そちらを購入しなくてもHarpyという一体化されたKitもあるので、こちらなどを利用する方が良いように思われる。
http://www.harpyhack.com/
ただNexus7側がデバイスに見えるので、これなら相手から充電させられそう。
＊比較的、安定しているようでNexus7でもスンナリ動いた。MicroBridgeはAndroidの上ではTCP/IPに見えるのでIPのソフトを書けばＰＣと通信もできる。
これなら（Arduinoは関係なく）ワイアレスでPCと接続できる．．．があまり思いつかない。ＰＣで入れた語句をNexus7で検索させるようなものを作ればＰＣの画面が多少は広く使えるが、これを使わなくてもＷｉＦｉＫｅｙｂｏａｒｄとかＥｚＫｅｙｂｏａｒｄを入れればＰＣでキー入力ができる。
https://play.google.com/store/apps/details?id=org.jakky1.ezKeyboard&hl=ja
ブラウザから入力するならＰＣでやった方が早いので、作っても使うかどうか疑問もある。

方式３）ＡＤＫによる接続
　これはＶ２．３からサポートされている。（ＡＤＫＶ１．０）Ｇｏｏｇｌｅの正当なやり方だが、不安定との悪評も多い。上と同じく、Arudinoでやる場合Arudino側がHostになりUSB Host SieldやHaarpyなどが必要になる。
　現在はＡＤＫ２０１２というかプロトコルがＵｐ（Ｖ２．０）したようで、ＵＳＢ以外でも使える。（ＢｌｕｅＴｏｏｔｈなど）
　Nexus7を購入してやっとここにたどり着いた。その間にArduinoのＵＳＢもＶ２．０となり、ＡＤＫをサポートしはじめた。いろいろやっていると、このＵＳＢＶ２の最新版が一番筋がいい。そもそも不思議なことに全部動くわけでもない。動かないサンプルもある。
　例えばＴｅｒｍはあるのだが、Androidのアプリが落ちる（起動できない。）しょうがないので自作してみた。できるには出来たが、何が悪いのか取りこぼしがある。
＊Ｇｏｏｇｌｅの純正はいいのだが、これなら形態としてMicroBridgeと変わらないし、さほどメリットが感じられなかった。Ｇｏｏｇｌｅの提供しているサンプルの画面はやたら凝っているが、やっていることパケット内容で切り替えている。（ＬＥＤや温度センサなどがあるが、データ構造の形式で区別している）ＡＤＫ　２０１２ともなると、サンプルでArduinoの旧型は見捨ててしまったような印象もある。
　これはＵＳＢのアクセサリをつなぐと対応したアプリを自動的に立ち上げることができる。

方式４）ＵＳＢデバイスを直接制御する
　Ｖ３．１より直接ＵＳＢの制御を記述できるようになった。これを行うには一般的にはドライバ層で行われるようなやり取りをアプリケーション側で記述する必要がある。
　例えばＡｒｄｕｉｎｏではＦＴＤＩなどのＣｈｉｐでＵＳＢからシリアル変換制御させるが、これをアプリで記述する必要がある。とは言っても汎用的なターミナルは既に存在しており、「Android USB Serial Monitor Lite」でできる。
https://play.google.com/store/apps/details?id=jp.ksksue.app.terminal
このソースも提供されていた。
他にも、
FTSampleTerminal
がオープンソースでライブラリ化されており、使いやすい。
https://github.com/ksksue/FTDriver
＊Ａｒｄｕｉｎｏに限れば、これが一番形態として良いように感じた。
しかしＮｅｘｕｓ７に関して言えば電源はＮｅｘｕｓ７側から供給されるため内蔵電池で動いていることになる。この状態では充電できないので長時間駆動ができない。クレイドルが発売されてそれをつければ解決できるかもしれない。
　これはそういうＵＳＢのアクセサリをつなぐと対応したアプリを立ち上げることができる。

結局は４種の開発をやってみたが、４）が筋が良いように感じた。（Ｎｅｘｕ７ではＤｏｃｋが必要。一応側面にＤｏｃｋ用のＰｉｎがある。）但しVer依存するのでそれを嫌うのであれば２）のADBが向いている。
やってみると（115200bps）ADB,USB直接は比較的取りこぼしがないがADKは何が悪いのか取りこぼしが発生する。通信速度というより、パケット間隔をあければよいようだが、制限がわからず使いにくい。

まとめると以下のような感じになる。
AndroidVer Android 利点 欠点
方法１：root 1.5より Host 高速 難易度高（一般向きではない）
方法２：ADB 1.5より Device 汎用性 USB-Hostの必要性あり
方法３：ADK 2.3より Device ？ USB-Hostの必要性あり
方法４：USB 3.1より Host 安価

２）や３）をやる場合は、ＦＴＤＩを外して単なるシリアルブリッジにしてしまった方がＡｒｕｄｉｎｏでは使いやすい。

使いやすそうな素材。
・Harpy
http://www.harpyhack.com/
　一応オープンソースであり小型にできている。Ｎａｎｏで￥２８８０なのでＡｒｄｕｉｎｏ＋ＵＳＢ　Ｈｏｓｔシールドよりは安い。ＡＤＢでもＡＤＫでもできる。
・AGB65　Android
http://www.robotsfx.com/robot/AGB65_ANDROID.html
　シリアルブリッジになっている。Harpyよりさらに小型になる。中身はBlackBoxなのでサンプルソフトを改造するような形になる。（ファームのソースは開示されていない。）￥６３００なので、ブリッジにしてはかなり高くついてしまう。
これはデバイスのファームが不明なのでADKでしか動かない。