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Project Araとものづくりの未来

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2015/02/26 「Project Ara四団体合同勉強会」での丸山の講演

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Project Araとものづくりの未来

  1. 1. Project Araとものづくりの未来
  2. 2. Agenda  Project Ara の目指すもの  モバイル・ハードウェアの進化  モジュール化の意味  「賢い機械」たちの登場のインパクト  ConsumerからCo-Creatorへ  「ものづくりの民主化」を考える  日本のオープン・ハードのいくつかの取り組み  「もっと多くのユーザーをモバイル・モジュールの制作に 参加させる」ことは可能か?  ものづくりの未来、我々の未来
  3. 3. Project Ara の目指すもの Project Araは、60億人の為のモバイル・プ ラットフォームを、安価なブラックボックスとし てではなく、モバイル・ハードウェア・エコシス テムの民主化に多くのユーザーを参加させる ことを通じて実現しようとしている。
  4. 4. 2014年4月15-16日 Ara Conference スマートフォンは、我々の生活の中で、最も我々に力を与え、最も我々 にみじかなものである。ただ、我々の多くは、このデバイスがどのよう に作られ、それが何をしているのか、それがどのように見えるかについ て、語ることはほとんど無い。そして、我々のうちの50億人は、それを 持っていない。 正確に、スマートフォンが行っていることについて、よく考えた選択を行 うことができ、あなた自身のストーリーを語る創造的なキャンバスとして、 それを利用できるもの? Project Araを紹介したい。 何よりも、60億人のためにデザインされたものである。 Designed exclusively for 6 billion people.
  5. 5. 全人類の為のデザイン
  6. 6. 60億人の為の、安価なプラットフォーム
  7. 7. スマートフォン 携帯電話 インターネット 95.5% 40.4% 32.0%
  8. 8. 現在、スマートフォンは、10年前の 携帯電話と同じ水準まで普及している
  9. 9. Next Billions と Global Network - 10年後の世界  10年後、世界の携帯電話は、スマートフォンに置 き換わっているだろう。今後の10年間で、新たに 50億人がスマートフォンを持つ。それが、Next Billions。  それは、70億人がインターネットにつながること を意味する。それが、Global Network。  この変化は、20世紀の最末期に始まり、現代の 社会と経済に大きな影響を与えてきたIT化の一 つの段階が終わり次の段階が始まるという、世界 史的な変化である。
  10. 10. 自動翻訳機械とインターネットの未来  現在のインターネットの最大の問題は、「情報共 有」の可能性とは裏腹に、事実の上では、それが、 言語・国家・文化の障壁で、分断化されていること である。  国家や民族、文化や宗教の壁がなくなるには、歴 史的といっていい長い時間がかかるのは避けら れないのだが、言語に関して言うと、多言語に対 応したリアルタイムの自動翻訳機械の実現は、こ の50年の間に実現する可能性はある。  この時、インターネットの可能性は、大きく花開く だろう。 ほんやくコンニャク・モジュール
  11. 11. iOS 11.7% http://www.idc.com/prodserv/smartphone-os-market-share.jsp スマートフォンのマーケット・シェア 2014年 Android 84.4%
  12. 12. Androidの果たしている二つの役割  インターネットの拡大の最大の推進力  新しいWeb技術の最大のプラットフォーム  Android 5.0で導入されたMaterial Designとそ れを支えるPolymer等の技術は、Androidが、 Web Component等の新しいWeb技術の展開 の中心的な舞台であることを示している。
  13. 13. 2015年1月14日 Ara Developer Conference
  14. 14. 2015年1月14日 Ara DevCon2
  15. 15. 2015年1月14日 Ara DevCon2 モバイル・ハードウェア・エコシステムを民主化する もっと多くのユーザーをそれに参加させる
  16. 16. 2015年1月14日 Ara DevCon2 モバイル・ハードウェア・エコシステムを民主化する もっと多くのユーザーをそれに参加させる Designed exclusively for 6 billion people.
  17. 17. モバイル・ハードウェアの進化 モバイルの心臓部のチップは、かつてのPCの CPUよりはるかに高度で複雑なものである。 それは、システムを一つのチップに圧縮した System on a Chip (SoC)である。 同時に、そこには、MEMSのような新しい半 導体技術が、大量に導入されている。
  18. 18. モバイルは、人類史上最大の プラットフォーム
  19. 19. Mooreの法則で チップは、こんなにも小さくなった モバイル用 Cortex A7 MP2 1.3GHz, 2.2mm2 ハイエンド ウエアラブル用 Cortex A7 MP2 500MHz, 1.1mm2
  20. 20. Mooreの法則で チップは、こんなにも小さくなった ウエアラブル用 Cortex A7 UP 500MHz, 0.36mm2 IOT用 Cortex M0 40MHz, 0.05mm2 ハイエンド ウエアラブル用 Cortex A7 MP2 500MHz, 1.1mm2 モバイル用 Cortex A7 MP2 1.3GHz, 2.2mm2
  21. 21. PCとモバイルのプロセッサー 歴史的には、モバイルのプロセ ッサーは、PCに数年遅れていた。 ただし、現在(2014年)では、処 理能力でもメモリーのアクセス・ スピードでも、PCに並び、コア数 では、それを追い越している。 処理速度 コア数 メモリー・アクセス
  22. 22. Qualcomm のフラグシップ・モバイルCPUの パフォーマンスの変化 指数関数的に、スピードアップしている
  23. 23. モバイル・ハードウェアのSoC化 System on a Chip  CPU Complex  Multimedia  Display, Camera  GPU  UI, Audio, Video, ...  I/O & Sensors  SD, Touch Screen, USB, UART, ...  Modem  HSPA+, LTE  WLAN, BT, FM  GPS  Power Ctrl  たくさんのタイプの、 たくさんのプロセッ サーが存在している。  こうした機能分離は、 セキュリティーと並列 性を高め、また、機 能ごとの効率的な電 力管理を容易にして いる。  その分、ハードウェア とソフトウェアの開発 は、難しくなる。
  24. 24.  たくさんのタイプの、 たくさんのプロセッ サーが存在している。  こうした機能分離は、 セキュリティーと並列 性を高め、また、機 能ごとの効率的な電 力管理を容易にして いる。  その分、ハードウェア とソフトウェアの開発 は、難しくなる。 Heterogeneous System
  25. 25. モバイル・ハードウェアへの MEMS技術の導入  MEMS:Micro Electro Mechanical Systems 加速度センサー
  26. 26. モジュール化の意味 多くの機能を詰め込んで高度化・複雑化した モバイル用のSoCを、ネットワークで疎結合さ れたモジュール群へと分解することで、多くの プレーヤーのモバイルハード作りへの参入を 容易にし、新しいハードウェアのイノベーション を迅速にモバイルに反映できるようにする。
  27. 27. Araがしようとしていること SoCを外部へ分解する
  28. 28. アプリケーション プロセッサー モジュール ディスプレー モジュール カメラ モジュール WiFi モジュール ストレージ モジュール バッテリー モジュール 通信 モジュール 医療用 モジュール Uni-Pro Switch
  29. 29. ”Compute Power with Energy Efficiency” AFDS 2012 http://bit.ly/1GFr8w3 by ARM
  30. 30. Shrink Dim Specialized Beyond CMOS “Is Dark Silicon Useful?” DAC 2012 http://bit.ly/1zB194Y
  31. 31. Shrink Dim Specialized Beyond CMOS IoT Server Mobile (MEMS) Side CPU SoC & Project Ara
  32. 32. Project Araがやろうとしていること  多くの機能を詰め込んで高度化したモバイル用 のSoCを、ネットワーク(UniPro)で結合されたモ ジュール群へと分解する。  モバイル作りに参入する障壁は極めて高いが、モ ジュール生産への参入障壁は、それよりも低い。 モバイル作りに参加する層を大きく拡大する。  MEMS等のハードウェアのイノベーションを、迅速 に、モバイルに取り込めるようにする。  そのために、モジュール作りに必要なツールを、 オープンソースで無償で提供する。 Metamorphosys
  33. 33. レシーバー ディスプレー カメラ WiFi USB アンテナ 3Gラジオ AP+GPS バッテリー スピーカー Project Ara モジュール
  34. 34. バイオセンサーモジュール
  35. 35. モジュールについて いくつかの思いつき(半分妄想)  「ほんやくコンニャク」モジュール欲しい。  匂いや味覚のセンサーつくるなら、Araのモ ジュールにするのがスマート。いろんな匂いを出 すモジュールがあってもいいな。  超音波のソナー・モジュール。  Beaconのレシーバーを二つつけたモジュールを 作れば、位置測位は正確になる。  GPUを使って、Deep Learningするモジュール  FPGAを搭載した、機能を変えられる万能モ ジュール(すこしマジ)
  36. 36. “IoT” Thing? 「賢い機械」たちの登場のインパクト IoT(Internet of Things)という言葉で使わ れている「Thing=モノ」のイメージは、少し狭 いような印象を筆者は持っている。それにそ の未来像は、いささか楽観的だと思う。 現代のITのイノベーションの焦点の一つは、 人間に代わりうる「賢い機械」の登場と、それ による機械と人間の関係の変化にある。
  37. 37. Google Car https://www.youtube.com/watch?v=EoHa0PgeSho
  38. 38. Google Car https://www.youtube.com/watch?v=EoHa0PgeSho
  39. 39. https://www.youtube.com/watch?v=6KRjuuEVEZs
  40. 40. http://gigazine.net/news/20141202-amazon-kiva-robot/
  41. 41. Geoffrey Hinton Andrew Ng 「機械の知能」 Deep Learning
  42. 42. Face no Face これが、一千万個の画像 データから、16,000コア のマシンが三日間かけて 抽出した「人間の顔」のイ メージらしい。子供の絵に 似ているのが面白い。
  43. 43. http://bit.ly/1rSRzHq 「Googleの猫」
  44. 44. 顔認証 資料 http://bit.ly/1mrZ8m0ビデオ http://bit.ly/1rmKe0A
  45. 45. IBM Watson http://bit.ly/1v9dHvz
  46. 46. 労働の現場では、機械やロボットに代替可能な肉体 的な労働と、技能に基づく熟練労働のいずれもが減 少する一方で、誰が行っても同じ効果が求められる、 定型的なルーティン・ワークが増大しています。これ らの没個性的な労働の一部あるいは全部が、いず れは、コンピュータによって代替されるかもしれない という不安は、情報化社会に生きる人間の意識を深 いところで規定していくでしょう。 丸山不二夫 2000
  47. 47. 私は人間が有り余るほどの時間の中でゆっくりと暮 らすべきだと思います。人々のニーズを満たすため に誰しもが己を捨ててまで忙しく働かなければいけ ない、という考え方は間違っています。問題なのは、 人々がそういったことを間違いであると認識できて いないところにあるんです。また、人間は何もするこ とがなくなったら幸せじゃなくなってしまうと思ってい ることも問題です。 Larry Page 2014
  48. 48. Google Teams Up With Foxconn For Robotics Efforts http://bit.ly/1wULv0w http://on.wsj.com/1aQhNCr
  49. 49. Foxconn iPhone組み立て工場 ロボットが導入されたら、彼らはどうなる?
  50. 50. 19世紀初めのラッダイト運動 と、その伝説的指導者 Ned Ludd http://bit.ly/17uHQhN 「機械打ち壊し」ではいけない
  51. 51. IT技術者の役割  AI技術やロボットが、肉体労働でもサービス労働 でも専門的な知識に基づく労働でも、長時間の労 働から人間を解放し、人間の自由時間を拡大す るのに用いられるのなら、ラリー・ページがいうよ うに、それは人類にとって進歩だろう。  ただ、それが多くの人間の仕事を奪い、収入の道 を閉ざすのなら、経済的な格差は拡大する。  IT技術者は、現実の世界では、どのような役割を 果たしているのだろう?
  52. 52. IT技術者 Evil そんなに単純ではない
  53. 53. http://bit.ly/1JHZlww Kristina Alexanderson
  54. 54. ConsumerからCo-Creatorへ Paul Eremenko http://bit.ly/1ESayXV http://bit.ly/1vA1FiW
  55. 55. 車の製造での新しい試みから、 「ものづくりの民主化」を考える ものづくりの革命は、もっともコモディティ化し ている商品の製造で起きる。現代なら、それ は、車とモバイルであることは、間違いはない。 車については、すでに様々な試みが行われて いる。モバイル・モジュールの製造に、その経 験はいかせるか?
  56. 56. Local Motorsの取り組み 「ものづくり」の新しいスタイルとしては、自動 車製造でのアメリカのLocal Motorsの試み が興味深い。電気自動車の「地産地消」を目 指すLocal Motorsは、オークリッジ国立研究 所やGE社と、緊密に連携している。 Local Motorsの取り組み CEO Jay Rogers
  57. 57. まず、コミュニティに参加して、
  58. 58. 次に、新しい車のコンセプトをデザイン、
  59. 59. 全てのデザインは、Creative Commonsライセンスで守られる
  60. 60. もっとも支持されたコンセプトが決まる と
  61. 61. Co-Creationが始まる
  62. 62. 製造は、Micro Factoryで行われる
  63. 63. Micro Factoryは地域に展開される
  64. 64. マイクロ・ファクトリーのメリット マイクロ・ファクトリー 地域の雇用 快適なサービスの提供 持続可能性 資源を浪費しない
  65. 65. ものづくりは、地域で!
  66. 66. Co-Creativeと
  67. 67. Open Source
  68. 68. それで、簡単!
  69. 69. 新しい車を作ることが出来る!
  70. 70. オークリッジ国立研究所
  71. 71. Local MotorsとDARPAの協力 XC2V  もう一つ、ローカル・モーターズの活動で、興味深 いのは、日本では考えられないことだが、DARPA が "Experimental Crowd-derived Combat-Support Vehicle (XC2V) Design Challenge" (実験的にみんなで軍用車を作ろう デザインチャレンジ)というコンテストを呼びかけ、 ローカル・モーターズは、それにに応募し応募 162チームの中で見事優勝したことだ。
  72. 72. DARPAのMetaから AraのMetamorphosysへ  “President Obama Recognizes Local Motors, DARPA and American Manufacturing” http://bit.ly/1vXMZ80  ""DARPA wanted to see if it was possible to design defense systems cheaper and faster."で始まる大統領のスピーチは面白い。  この時、DARPAが参加チームに提供した、 DARPAが開発した汎用の開発ツール”META”は、 現在のAraのツール、Metamorphosysの前身 である。
  73. 73. オークリッジ国立研究所は、3Dプリン ターが新しい革命をドライブする種をまく
  74. 74. オークリッジ国立研究所の 3Dプリンター研究の「目的」  研究所の3Dプリンター研究の目標は、プロトタイ ピングから生産への移行を行うことと、分散化し た「民主化」された製造業を可能とすることである。 そこでは、3Dプリンターが全ての人の収入の源と なる。産業革命に先行した零細企業にハイテクが 帰ってくるのだ。 Lonnie Loveの発言, group leader for automation, robotics and manufacturing “ORNL Seeds 3-D Printers To Drive New Revolution” 「オークリッジ国立研究所は、3Dプリンターが新しい革命を ドライブするように種をまく」 http://bit.ly/1oyTaxZ
  75. 75. オークリッジ国立研究所が、3Dプリン ターで作った「シェルビー・コブラ」 http://1.usa.gov/1vTgIij http://bit.ly/1zW14Df
  76. 76. 3Dプリンターで 作られた、 Shelby Cobraを 見る、ONRLの Lonnie Loveと オバマ大統領と バイデン副大統領
  77. 77. GE会長・CEO Jeff Immelt
  78. 78. ものづくりは、産業企業にとってもそれが重要な国家 にとっても、競争上の優位の基礎である。ものづくりの 概念は既に変わっている。労働力のコストだけが問題 になる時代は終わりつつある。人々は、望むものを、 望む時につくる事が出来る。起業家達は、以前には まったくありえなかったものづくりのスペースにすんで いる。ものづくりは、デジタル化され、分散化され、民 主化される。 GEは、これらの全てではないにせよ、その大部分を リードしている。我々は、高速コンピューティング、新し いプロセス、付加製造技術に、GEグローバル研究セ ンターで、大きな投資を行いつつある。 http://bit.ly/1vnFEOD
  79. 79. ものづくりは、競争上の優位の主要な源である。企業 がアウトソーシングの能力を得てから数十年がたつが、 我々が現在目にしているのは、多くの企業がものづく りの強さを再構築している姿だ。企業は、これまで投 資の判断を、純粋に労働力のコストだけで行ってきた。 しかし、革命的なパフォーマンスを可能とする新素材 があり、精密加工技術や強力なコンピューティングの 能力は、もののつくり方を変えつつある。GEは、こうし たものづくりの多くの内実を"インソース"して行くだろ う。我々は、付加製造技術のような処理技術に投資を していく。 http://bit.ly/1vnFEOD
  80. 80. 日本のオープン・ハードの いくつかの取り組み 日本でも、Makersのムーブメントや、オープ ンハードの取り組みは、確実に広がっている。 出発点や関心にいろいろな違いはあるものの、 大きな意味では同じベクトルを共有している。 Project Araも、その一翼を担っていくだろう。
  81. 81. Makers Faire Tokyo 2014
  82. 82. DMM.make 秋葉原
  83. 83. 会津 Fab蔵 http://bit.ly/1LCpsjY
  84. 84. 「親父ギークワークショップ」 Fab蔵 オリジナルイヤホンアンプを作ろう! http://bit.ly/1Gtddp3
  85. 85. かつて製造業大国であった、 日本の潜勢力を生かす為に  新しい形での、地方でのものづくりの再生。  かつて、世界一の製造業大国であった日本に は、優れたものづくりのスキルをもった人たち が全国に存在している。日本のものづくりの中 心は、東京ではなく、地方の工場だった。  ただ彼らは、IT技術に精通しているわけでは ない。ITに詳しい若手と、ものづくりに詳しい 中高年との交流と協力が新しいエネルギーを 生む。
  86. 86. 3Dプリンターを、自分たちで作ろうという運動。 3Dプリンターを作れる人が、どんどん増えている。 https://www.facebook.com/yamagata.makers.network?fref=ts 注目すべきムーブメント
  87. 87. つくるものをつくる!それは、より基本的で 大きななパワーを我々に与える。
  88. 88. 県内の全ての 学校に、3Dプ リンターを贈ろ うとしている。 先生を中心に 3Dプリンター を作れる人の 輪が広がる。
  89. 89. 高校生も参加。
  90. 90. 東北大学 「試作コインランドリ」
  91. 91. FabLabの半導体版? 東北大学 「試作コインランド リ」  4インチ、6インチのMEMSを中心とした半導体試作開発 ラインを企業に開放しています。 共用の設備で、必要な 装置を必要な時に利用できます。利用装置、時間に応じ て課金します。 東北大学に蓄積されたノウハウを利用で きます。 http://bit.ly/1AnQXvL
  92. 92. FabLabの半導体版? 東北大学 「試作コインランド リ」  受託開発は行っておりませんが、デバイス設計、プロセス 設計、装置操作指導などスタッフが最大限支援します。 技術は保有しているものの適当な試作開発設備がない企 業か、技術者を派遣して自ら試作することで、 開発のリス ク、コストを軽減できます。試作開発と同時に、実際の開 発経験を有する技術者も育成できます。  一定の条件のもとで企業が製品の製作を行うことが可能 です。 (大学の研究開発の成果を製品として販売し社会 で実証するとともに、生じた成果・課題を 大学に教えてい ただき、教育研究をさらに活発にすることを目的としてい ます。 http://bit.ly/1AnQXvL
  93. 93. http://bit.ly/1A5DVOP
  94. 94. 第4回国際ナノ・マイクロアプリケーションコンテスト (iCAN‘13)国内予選高校生2チームが世界大会へ
  95. 95. 「もっと多くのユーザーをモバイル・ モジュールの制作に参加させる」 ことは、可能か? Make many more users a part of it いろいろな課題がある。確かに簡単ではない。 ただ、それは可能だと思う。
  96. 96. もっと多くのユーザーをモバイル・モ ジュールの制作に参加させる  誰がモジュールを作るのか? : みんな アプリの開発者も!  必要な知識は? : ハードウェアの知識 必要なことは勉強しないといけない! ただ、これは、Makersやオープン・ハードの流れと 一緒である。その条件は広がっている。情報共有と コミュニティが重要である。  ツールのサポートは? : Metamorphosys ツールの使い方は勉強しないといけない!
  97. 97. もっと多くのユーザーをモバイル・モ ジュールの制作に参加させる  ソフトウェアのオープンソースとの違いは? 基本的な考え方は、一緒である。ただ、ネットに つながれば無料でリソースが得られるオープン ソースの世界とは違って、モノを作るには、素材 と機材が必要になる。そして元手も。  オープンソースとのビジネス・モデルの違いは? 無料モデル・フリーミアムモデル・広告モデルは、 そのままでは、成り立たない。当然、有料モデル である。
  98. 98. ものづくりの未来、我々の未来
  99. 99. これからの変化を、どう、捉えるか?  経済の中核である、ものづくりとそのエコシス テムが変わりつつあること、正確には、その新 しい可能性が拓かれつつあることに注目しよう。  変化の中心は、IT技術とものづくりの結合、 Cyberな世界とPhysicalな世界の結合である。  この変化をドライブしている主要な力の一つは、 情報の共有、オープンソースとオープンソー ス・ハードウェア、そしてコミュニティである。
  100. 100. 新しい社会的コンセンサスを  バーチャルな世界での、いわゆる「クリエーター」 の仕事だけがクリエーティブなわけではなく、現実 の世界でのものづくりもソフトウェアの開発も、クリ エーティブな仕事と考えることが重要。  会社だけではなく、個人が、3Dプリンター等の生 産手段を所有するという経済像が必要。  ロボットやAIの進出を、「脅威」としてではなく受け 止める最良の方法は、すべての人が、ロボットや AIを、自らの手で作り出す基本的なスキルを持つ ことである。

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