Unihikerシングルボードコンピュータレビュー：初心者には楽しいが、メーカーにはそうでもない

スワイプして水平にスクロールします

2000年代初頭のPDAに似ているUnihikerは、手に収まるほど小型です。2.8インチの画面がボードの前面を占めています。製品ページには画面がタッチスクリーンであると記載されていますが、最初は動作させることができませんでした。デバイスの構成オプションを調べてみると、キャリブレーションツールを見つけました。抵抗膜方式のタッチスクリーンを数回クリックすると、機能するユーザーインターフェイスが表示されました。背面に目を向けると、ボードを構成する電子部品があります。これには、「Gravity」ポートを介したGPIO接続が含まれます。これらのポートはGrove / Stemma QT接続に似ていますが、直接の互換性はありません。これについては後ほど詳しく説明します。電源とデータ接続は、単一のUSB Cポートで提供されます。追加のUSB Aポートは、キーボード/マウス、またはUSBウェブカメラ用です。

UnihikerはLinux PCです

Unihikerは、ただの画面とマイクロコントローラーのように見えるかもしれませんが、実際には512MBのRAMと16GBのeMMCストレージを備えたクアッドコアArm PCです。決してパワフルではありませんが、Raspberry Pi 3B+に匹敵する性能です。使用できるプロジェクトを考えると、このボードは十分なパワーを備えています。

Unihikerのウェブサイトには、機械学習、画像分類、ロボット工学、気象観測所、そしてGPIOを使ったシンプルなプロジェクトに関するチュートリアルが掲載されています。Linux PCであり、VNCサーバー機能も備えているため、デスクトップコンピューターとして使うこともできますが、本来の用途ではありません。

Unihikerを使い始める

ボードを接続すると、ボード上のすぐに使えるプロジェクトを試すか、チュートリアルに従うかを選択できます。ホームボタンを長押しするとメニューが開き、そこからデモを試してみました。シンプルな「Hello World」では画面の動作が分かり、チャートでは画面にデータをプロットする方法が分かります。特に興味深いデモは、水準器（加速度計を使用）と、USBウェブカメラを使って顔をトラッキングし、ウサギの耳や魔法使いの帽子をターゲットに配置する顔トラッキングのデモです。

デモはすべてボードの概要を説明しており、その汎用性の高さを実感できます。しかし、メニューはデモのためだけのものではありません。メニューから、ボードをWi-Fiホットスポットとして設定したり、システム情報を取得したり、タッチスクリーンを調整したり、サービスを切り替えたりすることができます。最後の「サービス」オプションには、いくつかの追加機能があります。ここから、Jupyterノートブック（Webベースのインタラクティブコンピューティングプラットフォーム）、SIoT（MQTTを使用）、ファイル共有、画面共有を設定できます。

Unihikerのプログラミングは主にPythonで行いますが、他にもいくつか方法があります。初心者向けには、ブロックベースとテキストベースの両方のPythonプログラミングオプションを備えた、カラフルで使いやすいIDE「Mind+」があります。Mind+はUSB経由でUnihikerにリモート接続することもできます。これにより、ボード上で直接コードを実行できます。

IDEでPythonプロジェクトを作成する際にいくつか問題が発生しました。ブロックベースのプロジェクトは問題なく動作しましたが、IDEで直接Pythonを記述すると構文エラーが発生し、ファイルパスが異常なためPythonがクラッシュしました。しばらく行き詰まったため、SSH接続で同じコードを実行してみましたが、エラーは発生しませんでした。IDEがファイルパスに不正な文字を追加していたようです。レビュー用のテストコードはすべてSSHを使用して作成しましたが、問題なく動作しました。

Unihikerには、有効化できる様々な「サービス」があり、JupyterとSIOTを検討しました。Jupyterノートブックは、コードとドキュメントを1ページにまとめています。プログラミングの概念や問題を説明した後、Pythonコードの埋め込みセクションを使って図解することができます。

Jupyter Notebookを使って、ディスプレイにテキストを表示し、GPIO23に接続されたLEDを点滅させる簡単なスクリプトを作成しました。コードは動作し、Notebookは自宅ネットワーク上の誰でもアクセスできました。また、SIOTもテストしました。SIOTは基本的にローカルMQTTサーバーで、授業での使用やインターネットへのデータ流出防止に役立ちます。Unihikerとの間で、様々なトピックを組み合わせてメッセージを送受信できました。

MicrosoftのVSCodeとUnihikerを使うのは簡単です。VSCodeのSSH拡張機能を使ってボードに接続するだけで、そこからオンボードのeMMCに直接コードを書き込むことができます。ターミナルからコードを実行すると、画面に出力が表示されます。とても簡単で、Unihikerのドキュメントも分かりやすいです。

GPIOアクセス

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UnihikerにはオンボードRISC-V MCUによって提供されるGPIOが搭載されていますが、Gravityコンポーネントシステムを導入していない限り、利用できません。Gravityコネクタは、クイック接続用の極性コネクタに過ぎません。Qwiic / Stemma QT / Groveコネクタと機能は似ていますが、Gravityコネクタは他のフォーマットとは互換性がありません。

はい、GroveコネクタをI2C Gravityポートに無理やり接続することは可能ですが、ピン配置が正しくないため動作しません。3ピンバージョンは、GPIOピン（21、22、23、24）、3V、GNDをそれぞれ1つずつブレークアウトします。一方、4ピンバージョンはI2C用に予約されています。では、Unihikerで従来のコンポーネントを使用したい場合はどうすればよいでしょうか？付属のGravityケーブルにジャンパーストリップを挿入する方法があります。これは機能しますが、時間の経過とともにコネクタが損傷する可能性があります。より良い方法は、ボード下部にあるエッジコネクタを使用することです。

Unihiker をいじくり回していたら、エッジ コネクタのピン配置が @microbit_edu と同じであることがわかりました pic.twitter.com/zqffIpiwr5 2023 年 7 月 27 日

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エッジコネクタは少し場違いに見えるかもしれません。micro:bitやAdafruitのClueボードで見たことがあります。Unihikerのエッジコネクタはmicro:bitと同じピン配置のようで、micro:bit用のブレイクアウトボードを検討しました。幸いにもいくつかブレイクアウトボードを持っていたので、PimoroniのPinbetweenを使ってGPIOピンを分離しました。

数行のPythonコードを書くだけで、点滅するLEDができました。2つのGPIOピンを制御するようにコードを修正し、Kitronikのモーター制御ボードをUnihikerに接続し、DCモーターに6Vの電力を供給すると、モーターが動き出すのを確認できました。

搭載センサー（音、光、加速度、方向）は、pinpongとUnihikerのPythonモジュール（ブロックとテキストの両方）のおかげで簡単に使用できます。これらのモジュールを使ってセンサーの値を簡単に取得し、さらに数行のPythonコードを追加するだけで、ディスプレイ上のデータを更新できました。

残念ながら、Unihiker の弱点は GPIO アクセスです。専用のコンポーネントを別途購入するしかありません。ちゃんとした GPIO ブレークアウトがあれば良かったのですが、残念ながら実現しませんでした。バージョン 2 では実装されるかもしれませんね。実装されるべきでしょうか？

Unihiker は誰のためのものですか?

素晴らしい質問ですね。画面が組み込まれた小型のLinux SBCには、様々な用途があります。機械学習プロジェクトの優れたユーザーインターフェースとして、ネットワーク経由でデバイスを制御したり、センサーからデータを収集したりできるでしょう。GPIOに重点を置いたボードとして見ると、少しがっかりします。

確かに、コードを書く方法は複数あります（Mind+、SSH、Jupyter、SIOTなど）。それは素晴らしいのですが、GPIOにアクセスするにはGravityポート経由か、micro:bitのブレイクアウトボードを使うしかありません。もちろん、Gravityフォーマットを購入することも可能ですし、教育目的であれば選択肢の一つにはなるでしょう。趣味で使うユーザーであれば、手持ちのアクセサリを使ってGPIOにアクセスしたいでしょうが、もう少しお金を使わない限りは難しいでしょう。

結論

Unihikerは、フォームファクタとプログラミング方法さえ理解できれば、楽しい体験を提供してくれます。特に顔認識のデモは興味深いです。このボードの欠点はGPIOです。79ドルという価格を考えると、ディスプレイ内蔵のLinux PCであることを考えると、「万人向け」ではないことは理解できます。

全くの初心者なら、UnihikerボードはIoT入門として最適です。使いやすく、コンパクトなフォームファクタなので持ち運びに便利なプロジェクトに最適です。内蔵センサー（音、光、加速度）はPythonモジュール経由で簡単にアクセスできるため、熱心な学習者であればすぐに成果を得ることができます。Unihikerは大変気に入って使用しましたが、GPIOの制限により、次期モデルにはさらなる改良が期待されます。

購入すべきでしょうか？GPIOが必要な場合は、Raspberry Pi Pico WまたはRaspberry Pi Zero 2 Wの方が価格が安く、より多くの可能性を秘めています。とはいえ、タッチスクリーンは良好に動作し、ハードウェアは堅牢で、ソフトウェアのサポートも充実しているので、プロジェクトを迅速に構築できます。

レス・パウンダーは、トムズ・ハードウェアのアソシエイトエディターです。クリエイティブテクノロジストとして、7年間にわたり、老若男女を問わず、教育と啓発のためのプロジェクトを手がけてきました。Raspberry Pi Foundationと協力し、教師向けトレーニングプログラム「Picademy」の執筆・提供にも携わっています。