NPO法人３Gシールドアライアンス
設立記念セミナー
もくじはじめに
第１章 ３Gシールドについて
第２章 ３Gシールドの普及展開について
第３章 ３Gシールドアライアンスとは日本のものづくりのこれまで・これから
３Gシールドアライアンス

NPO法人３Gシールドアライアンス
ご紹介2013年４月2日 NPO法人３Gシールドアライアンス
代表理事

高本 孝頼

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はじめに
新しい産業革命の兆し

① ハードウェアも含めたオープンソース化② ソーシャルネットワークによるコミュニケーション構築③ ICT（情報通信技術）のさらなる応用活用

日本のモノづくりに活力が必要

① 日本の優位性を活かす② 日本人の知恵・アイデアを引き出す③ 日本の人材育成と雇用創出を目指す

モノづくりで重要なこと

① 協調・協業：人間どうしが互いに協力しあうこと② 触発・刺激：互いに何かを与え・求めること③ 創造・独創：自らの頭脳を活用すること
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あなたは自分の頭脳をどれほど活用してますか？

もくじ
１．３Gシールド誕生の経緯
２．３Gシールドとは
３． IEM版３Gシールドとは４．３Gシールドのコンセプト
５．３Gシールドの主な機能
６．３Gシールドの機能一覧

第１章
３Gシールドについて

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１．３Gシールド誕生の経緯
・2010年度、総務省の雇用創出 ICT絆プロジェクトにて応募し、採択「モバイル人材育成のための教材」を開発。2010年度末に完遂
・2011年夏に、オープンソースハードウェアArduino上での展開を思考・2011年秋、会津大学 IT秋フォーラムにて、試作（評価）版を発表
・2011年12月19日 ３Gシールドアライアンス発足セミナー開催
・2012年1月 任意団体３Gシールドアライアンスにて活動開始
・2012年7月 IEM評価版３Gシールド貸出開始
・2012年8月28日 教育向け３Gシールド紹介セミナー開催
・2012年10月 IEM製品版３Gシールド販売開始
総務省 2010年度
雇用創出「ICT絆プロジェクト」
で支援して開発

貸出用のIEM評価版３Gシールド

その他
2012.05 東京都立小石川中等教育学校でサイエンスカフェで講演
2012.05 ワイヤレスジャパン展で出展紹介
2012.06 日本情報科教育学科で研究発表＜優秀研究賞を授与頂く＞
2012.07 高度ポリテクセンターで講義１
2012.10 高度ポリテクセンターで講義２
2013.02 日本技術情報センターで講義
2013.03 NCPCの中のモバイルM2M－WG
にてArduino+３Gシールド紹介

教育現場でもっと簡単に利用できるモバイル教材として製造・販売

オープンソースハードウェアのコンセプトで展開⇒

2010年末に本プロジェクトで採択され、2011年1月～3月で、モバイル教育教材を開発・完成させる。

2011年夏ごろから関係者の知恵によって３Gシールドが出てくる ⇒2011年10月13日 会津大学 IT秋フォーラムにて、デモ試作品をプレゼン紹介。

＋IEM版３Gシールド

Arduino4
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２．3GシールドとはArduinoで簡単に3G通信を行うことができるシールド

FOMA系の通信をサポート（docomo、MVNOのIIJmio、IIJmobile、ｂmobile、DTI、ソネット【近日中追加予定】 のSIMカードを利用）

クアルコム設計・AnyDATA製造のIEMモジュール版（既販売）と、USBドングル版(この夏販売予定）を使った２つの３Gシールドを用意

低いCPU性能で少ないメモリを持つArduino上で利用できるよう、高機能なAPIをライブラリ”a3gs”として提供

※海外でも３Gシールドが販売されているが、ATコマンドで利用：技術
ハードルは高い（MCPCのモバイルM2Mワーキンググループの方によると「多くの技術者がATコマンド習得で挫折している」とのこと）IEM版３Gシールド（既販売）

ライブラリが提供する予定の機能は、下記の通り：



SMS送受信(send, receive, check, onReceived)

Web通信(HTTP GET/POST)

GPS位置取得(GPS Standalone, AGPS)TCP/IP通信(connect, disconnect, read, write)その他（時刻やIEM取得等）
USB版３Gシールド（この夏販売予定）

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３．IEM版3Gシールドとは①IEM(Internet of Everything Module)とは


小型の3G通信モジュールの特徴

韓国AnyDATA社の「DTW400-W」（JATE/TELEC 取得済）



Qualcomm社のチップセット「QSC6240」を採用



サイズは 21mm × 22mm × 4.5mm ，重量は4.5ｇ と非常に小型



携帯向けに設計されたモジュールであり，消費電力が低い

DTW400-W裏表と100円玉

DTW400-Wの主な仕様
UMTS

850/1900/2100 MHz

EDGE/GPRS/GSM

850/900/1800/1900 MHz

GPSStandalone GPS, AGPS

Speed(UMTS) 384Kbps(DL)/384Kbps(DL)OS

Brew MP 1.0.4

その他

JATE/TELEC 取得済み

動作温度-20℃ ～ 60℃
IEMモジュールの魅力
１．小さい（コンパクト）
２．消費電力が小さい
３．充実した高機能４．既に単体で技適取得

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３．IEM版3Gシールドとは ②

インターネット接続
GPS機能ほか

3Gシールドの構成
IEM版3Gシールド

3G(W-CDMA)
2100/1900/850MHz

Brewアプリケーション<gw3g>

Brew コア(Brew MP)
INT0Profiles

UART

３Gシールドアライアンスが提供
Power

Arduino(UNO, Leonardo, Pro, Mega, DUE..)
Arduino アプリケーション
USB or
外部電源

Arduino ライブラリ <a3gs>
SoftwareSerial ライブラリ
Arduino ブートローダ

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３．IEM版３Gシールドとは③貸出用 IEM評価版３Gシールド製品の主要部品概要
IEM評価版3Gシールドを上部から見た写真と各部の名称を右図に示します。

IEMモジュール
ボード(上部）IEM

電源SW
電源LED

３Gチップアンテナ

GPSアンテナ

SIMカードスロット

GPSチップアンテナ【注意事項】

3Gアンテナ

３GアンテナおよびGPSアンテナは，チップアンテナを用いてます。

そのためケーブルとコネクタが小さく，壊れやすいものとなっています。扱いには十分気を付けるようお願い致します。
またその他の部品も含め、紛失・破損された場合には、別途費用が発生しますので、十分取扱いには注意してください。

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SMS受信
通知LED

Vin

電源切替SW

Vcc

コネクタ
ボード（下部）

３．IEM版３Gシールドとは④販売用 IEM製品版３Gシールドの主要部品概要
IEM製品版3Gシールドを上部から見た写真と各部の名称を，右図に示します。
GPSアンテナ
コネクタ

IEM

3Gアンテナコネクタ

SIMカードスロット
３GアンテナGPSアンテナ
GPSアンテナ

GPSアンテナ（オプション製品）

JP2:
電源切替
ジャンパ

IEMモジュール
コネクタ位置

３G&GPSアンテナ

GPSアンテナおよびケーブル＋コネクタ
は別売オプションとなります。

【注意事項】
３GアンテナおよびGPSアンテナは，小さいコネクタにてケーブルと接続します。
壊れやすいために，取扱いに注意してください。

電源スイッチはありません。Arduino側からの制御で電源をON/OFFします。

JP1:
ロジック電圧ジャンパLED1

LED2(電源LED)

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４．３Gシールドのコンセプト


誰もが簡単に利用できること


最先端で高度な技術を理屈なしに学べること

理論や理屈なしで、最先端の高度な技術を、利用・活用できること
無駄な学習時間なしに、実技を身に着けられること

センサ技術＋ワイヤレス技術＋ネット技術の応用展開へ繋げること

電気・電子の知識が無くても３G通信技術とセンサ技術が学べること
小中学生からでもサンプルスケッチを真似て応用展開できること

オープンソースハードウェアを使ったセンサ技術との連携を容易にしWebサービスやクラウドサービスなどとの連携を容易にすること

人材育成と雇用創出へつなげること

多くの雇用創出につなげた人材育成での教育につながること
新たなビジネスチャンスを生む雇用創出につながること

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５. 3Gシールドの主な機能
Arduino上のセンサやアクチュエータなどとの連携「コズム」と呼んでいる

クラウド連携（COSM.COMは無料で利用可能）

クラウドへのデータアップ

メニューは
接続は無限大センサ類との接続は無限大

センサ値のツイート

GPS（位置情報）取得

センサ値
メール受信

ツイッタ―連携
その他：SMS、メール送受信も可能

GPS機能

HTTP技術やTCP/IP技術を応用することで、可能性は無限大

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６．３Gシールドの機能一覧

ATコマンドに比べ、とても簡単。コードも1/4~1/5の短さ※ Arduino GSM/GPRSシールド用ライブラリと互換性がある関数

分類

コントロール関係

ショートメッセージ関係（SMS）

インターネット関係（Web）

インターネット関係（TCP）
位置情報取得（GPS）関係

その他ライブラリ

メソッド名機能概要

補足

getStatus※

3Gシールドの状態取得

begin※

ライブラリの初期化

end※

ライブラリの終了

restart※

3Gシールドのリセット

start※

3Gシールドの電源ON

shutdown※

3Gシールドの電源OFF

getIMEIIMEIの取得

setBaudrate

通信速度の設定

setLED1

LED1のON/OFF

sendSMS※

SMSの送信availableSMS※

SMSの受信状態チェック

readSMS※

SMSの読出しonSMSReceived

SMS着信時のコールバック設定

httpGET※GETメソッドの要求

httpPOSTPOSTメソッドの要求

tweet※

Twitterへの投稿

connectTCP※

TCPコネクションを接続する

disconnectTCP※

TCPコネクションを切断する

read※

データを読み込む

write※

データを書き出す

getLocation

現在位置の取得

getServices

利用可能サービスの取得

getRSSI

電波強度の取得

getTime

現在時刻の取得

日付・時刻形式

getTime2

現在時刻の取得

通算秒形式

getVersion3Gシールド(gw3gアプリ)のバージョンの取得

携帯端末固有番号＊

インターネット関係接続も簡単に接続可能内蔵GPSを使用＊ 無償サービス「http://arduino-tweet.appspot.com/」を利用（要Twitterの登録）12
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もくじ
１．３Gシールドの利用可能性
２．３Gシールドの普及展開について
３．３Gシールドおよびアライアンスの紹介サイト

第２章
３Gシールドの普及展開ついて

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１．３Gシールドの利用可能性□教育機関向けとして① 最先端技術習得の教材として
・Arduinoによって最先端のセンサ技術も同時に学ぶことができる
・これまでに無かった３Gの通信技術とセンサ技術を同時に学ぶことができる② 情報科教育でのICT教材として・ハードウェアとソフトウェアを使った五感の教育教材となる
・インターネット技術やクラウドサーバ技術などにも簡単に触れる学習が可能□研究機関向けとして① 広域ワイヤレスセンサネットワークでの活用展開として・センサによるデータマインイングでの活用として② 遠隔でのデータ観測や制御で利用
・環境・エコの調査・診断や、建設物の保全・調査など③ 一時的な調査・分析などで利用
・LAN・WiFiなどの敷設などを必要とせず、簡単に設置して利用が可能□一般企業・個人向けとして① M2Mでの製品開発のための試作・プロトタイプ開発として・アイデア・創造による新規製品の開発での利用として② M2Mでの量産に向けたコア技術として・オープンソースハードウェアを活用し、３Gモジュールのみを活用展開することで安価な製品開発に

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２．３Gシールド普及について
NPO法人３Gシールドアライアンスでは、期待する３つの波を捉える① オープンソースハードウェアへの期待
・簡単に・安価で・短時間のメリットを活用する動き
・世界的な動き、特に欧米では普及拡大が目覚ましい （参考：TEDやOCWなど）
・第三次産業革命（Makersなど）への期待② ソーシャルネットワークの知的コミュニティへの期待
・ネット上の「知の集団」・「知の宝庫」を活用する術を身に付ける時代に・ネット上のコミュニティを有効活用する動き（知人らの価値ある情報を有効活用）
・知的情報を発信するコミュニティが重要な世の中に（コンプライアンス病からの脱出）③ M2Mマーケット拡大の期待
・これまでにないワイヤレス技術を使ったビジネス拡大化の期待・誰もが使える広域ワイヤレス技術により、身近な課題解決にも着手
・今後のM2Mビジネスでの「すそ野を広げる道具」になれば

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３．３Gシールドおよびアライアンスの紹介サイト
Facebook 「Arduino用３Gシールド」

SNSの活用
※最新の情報を掲載
事例紹介やトピックスをアップしています。

http://a3gs.wiki.fc2.com/※３Gシールドの技術情報提供と保守サポートを掲載
・ ３Gシールドの機能概要などを公開
・ 仕様書や回路図などを公開
・ 保守サポートのための技術情報公開
・ アライアンスに関することを掲示※一般向け販売サイト
・スイッチサイエンス社
・ムトーエンジニアリング社※教育・研究機関向けはタブレイン社

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もくじ
１．３Gシールドアライアンスとは２．３Gシールドアライアンスの仕組み（構想）
３．３Gシールドアライアンスのアドバンテージ
４．３Gシールドアライアンスの展開
５．３Gシールドアライアンスへの参加方法
６．今後の活動計画のお知らせ
日本のモノづくりのこれまで・これから第３章
３Gシールドアライアンスとは

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１．３Gシールドアライアンスとは

2011年12月19日呼びかけ2012年1月に設立
多くのセミナー開催・記事の発表
2013年3月15日NPO法人化

活動目標


オープンソースハードウェアの概念に基づき、組み込み系分野における広域通信モジュールを広く普及させるための開発支援や技術情報の提供を行う団体です。



日本の広域ワイヤレス技術をベースとするモノづくりの発展に貢献し、教育機関や研究機関、さらに一般企業に向けて、人材育成ならびに雇用創出のためのオープンな活動で展開していきます。

今後大きなマーケットが期待されるM2Mビジネスにおいて、アイデアを簡単に実現できる開発環境の提供や、技術支援などを行っていく予定でいます。
※４月２日
参加表明メンバー

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団体名（賛助会員は個人）（50音順）

一般会員

株式会社インターネットイニシアティブ、金沢工業大学、株式会社構造計画研究所、株式会社ス
イッチサイエンス、ソネットエンタテインメント株式会社、拓殖大学、株式会社タブレイン（事務局）、ディー・クルー・テクノロジーズ株式会社、株式会社ドリーム・トレイン・インターネット、High Technology Explore株式会社、株式会社ハローシステム、株式会社ムトーエンジニアリング

賛助会員

情報科学芸術大学院大学［IAMAS］（メディア表現研究科の先生）、千葉大学（環境健康フィールド科学センターの先生）、東京大学（先端科学技術研究センターの先生）、東京大学（大規模集積システム設計教育研究センターの先生）、東京農工大学（総合情報メディアセンターの先生）２．３Gシールドアライアンスの仕組み（構想）
NPO法人３Gシールドアライアンス連携活動
幹事企業（構造計画研究所＋スイッチサイエンス＋ムトーエンジニアリング＋タブレインほか）
提供側

先行テスト版
提供

先行試作

戦略会議
技術会議
参加

技術者
人材育成

技術サポート
提供側に

受益側
アライアンスメンバー

参加

参加企業企業A
企業A
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研究機関
企業B
企業B
一般会員

参加

教育機関
企業C
企業C

参加

個人
研究機関
研究機関

参加

先生・学生
教育機関
教育機関
賛助会員

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３. 3Gシールドアライアンスのアドバンテージ
Arduino3Gシールドの技術の先行習得によって、試作・プロト版開発でのアドバンテージを持ち、競合他社との差別化を優位に進めることを目的とする。

アライアンスに加入することで、先行したテスト版・製品版の優位な入手およびその技術習得、さらに先行試作などが可能となる。

しかも３Gシールド技術をベースに、新たなマーケット開拓や、新規顧客開拓、新規事業などの展開が容易になる。



多くの期待されるM2Mのコア技術として、とりわけワイヤレスセンサ ネットワークでの利用技術や、クラウドとの連携によるデータ蓄積・分析・評価などのデータマイニング技術との連携など、これまでハードルの高い技術を一挙に下げて入手可能に

アライアンスへの加入によって、異業種交流なども含め、オープンなコミュニティを実現し、相互間での技術運用も高めたモ
ノづくり組織を立上げ、早期ビジネスでの立上げを支援

アドバンテージ
先行技術習得
先行開発体験
開発技術蓄積アライアンス提供サービス

３Gシールドテスト版早期入手
教育セミナー受講（初級編・中級編）
アライアンス会議（先端技術共有化）

相互技術運用会議（相互支援）
技術支援サポート
ほかWeb営業支援

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４．３Gシールドアライアンスの展開
関係者
ソーシアル
ネットワーク活用（コミュニティ）
M2M
ビジネス

Arduino関係者
を巻き込む
マニア
を巻き込む

世の中はM2Mのコア技術を欲している

事業拡大

資格・試験制度
コンテスト
競技会

協業企業
を巻き込む

吸引力

技術サイト
（WiKi）

連携ビジネス

教育・研究機関
を巻き込む

テキスト
出版

アライ
アンス
アライ
アンス

M2M 用 ３Gシールド
カスタマイズ・ビジネス

協業＆アライ

データ蓄積・分析
クラウドビジネス

協業＆アライアライ
アンス

教育ビジネスArduino ３Gシールドおよび教材の販売
プリペイドSIM提供

アライアンス

３Gシールドが最適
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５．３Gシールドアライアンスへの参加方法
Wikiページにて参加ご案内について掲載
一般会員参加の企業・個人、研究機関、教育機関には、IEM版3Gシールドを提供

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６．今後の活動計画のお知らせ

5月29～31日 ワイヤレスジャパン展 展示＆セミナー
場所：東京ビックサイト
展示：5月29～31日の3日間＜http://www8.ric.co.jp/expo/wj/＞

セミナー：5月31日（金） 事例紹介ほか
展示内容： ３Gシールド関連情報（事例紹介など）

6月11～12日 M2M関連能力開発セミナー（トレーニング）「３G通信技術を活用したアプリケーション開発技術（オープンソースハードウェアArduinoによる開発期間短縮技術」

主催：高度職業能力開発促進センター
場所：高度ポリテクセンターにて＜http://www.apc.jeed.or.jp/seminar/course/13semiE057.html＞

受講料：32,000.-（教材費用も含まれる）

9月７～8日 ３Gシールド・応用コンテスト＆セミナー開催（準備中）
主催：NPO法人３Gシールドアライアンス
コンテスト内容：Arduino+３Gシールドによる創造性・独創性を触発するコンテストとセミナーコンテスト対象：学生から一般企業・個人まで
審査委員長：

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東京大学・理学部 情報学科教授

萩谷昌己先生日本のモノづくりのこれまで・これからこれまで・無駄な高品質・高機能なモノづくりに没頭
・世界に目もくれず、日本独自の技術力で牽引（通信事業や液晶テレビなど）
・同じマーケットで互いに競争激化
・ISO病やコンプライアンス病の疾患（自分で自分の首を絞めていることに気付けず）

これから 時代は、世界的規模で、コラボする世の中に（しかし、国家単位（独自）の経済・政治体制は継続 ⇒ 日本独自の成長が必須）

日本人の頭脳活性化をめざし、新たなビジネスを拡大（創造性や独創性を引き出し、ビジネス拡大による雇用創出を支援）

世界的な視野で、俯瞰したモノづくりを思考（日本人のこれまでの能力を活かし、デファクト化での動きを捉えて展開）

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