MicroSDカード

MicroSDカードは、スマートフォンやデジタルカメラなどの記憶媒体として活用されています。名称のSDは、Super DensityではなくSecure Digitalだそうです。カード型の記憶メディアは、PCカード、コンパクトフラッシュ、スマートメディア、メモリースティックなど多くの種類が存在しましたが、現在ではSDカードが主流となっています。この歴史についても、Wikipediaに詳しく記載されています。

https://ja.wikipedia.org/wiki/SD%E3%83%A1%E3%83%A2%E3%83%AA%E3%83%BC%E3%82%AB%E3%83%BC%E3%83%89#SD.E3.83.A1.E3.83.A2.E3.83.AA.E3.83.BC.E3.82.AB.E3.83.BC.E3.83.89

SDカードは他に比べ低いライセンス料で生産が可能だったために多くの分野で用いられ、結果として他を排除して主流となったとする説があります。機能の高さはともかく、オープンな思想がディファクトスタンダードに導く、という教訓でしょうか。

Geo-Stickには、microSDカードのスロットが搭載されています。振動計測後に加速度データはまずmicroSDカードに書き込まれ、パソコンに接続されていれば続いてデータを転送します。もし、何らかの理由でパソコンへのデータ転送ができなくても、microSDカードにはデータが保管されています。microSDHCにも対応しており、最大32GBまでの記録が可能です。容量が8GBのカードを使った場合には、加速度のデータが400KBとすれば2万回の地震時データを保管できる勘定です。

USB

Geo-StickはパソコンにUSBで接続されます。USBはUniversal Serial Busの略です。普段何気なく使っているUSBという用語ですが、長い歴史と様々な仕様の変遷があります。秋の夜長にWikipediaをゆっくり読んでみるのも一興です。

https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%A6%E3%83%8B%E3%83%90%E3%83%BC%E3%82%B5%E3%83%AB%E3%83%BB%E3%82%B7%E3%83%AA%E3%82%A2%E3%83%AB%E3%83%BB%E3%83%90%E3%82%B9

データを伝送する際、USBのようなシリアル方式では1本の信号線を使いデータを1bitずつ直列に送ります。他方、パラレル方式は、複数の信号線を使ってデータを横一列に並べて送ります。SCSIと呼ばれたインターフェースなどがこの方式です。伝送クロックが同じならば、伝送速度はパラレルのほうが当然高速なのですが、近年の超高クロック化の結果、仕組みの簡素なシリアルの安定度が高く結果的に高速伝送が可能となり、現在ではシリアル伝送方式であるUSBが主流となっています。シンプル・イズ・ザ・ベストでしょうか。

Geo-StickのUSBドライバはWindowsでインストールができます。また、パソコンとのUSB接続のおかげで、電源が供給できる、複数台接続できるなどのメリットが享受できます。最近では、USB/TCP変換器によって、LANを経由してあたかもUSBが延長されたかのように接続できる仕組みもあります。

MEMS加速度センサー

Geo-Stickでは、MEMS加速度センサーを用いて加速度を計測しながら記録しています。MEMSとは、Micro Electro Mechanical Systems の略称で、直訳すると「微小電気機械システム」となります。中でもMEMS加速度センサーはゲーム機やスマートフォン、エアバッグなどで多用されており、現代では欠かすことができないセンサーとなっています。MEMSに関しては、東京大学の年吉先生のWebページにわかりやすい解説があります。また、MEMS加速度センサーの仕組みについてはWikipediaの総合的な解説があります。是非一度ご覧ください。

http://toshi.iis.u-tokyo.ac.jp/toshilab/?What%20is%20MEMS%3F%2FIntroduction

https://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%8A%A0%E9%80%9F%E5%BA%A6%E8%A8%88

Geo-Stickに搭載されているMEMS加速度センサーは静電容量型で、周辺回路との組み合わせで±2Gから±16Gの範囲を16bitの分解能で計測します。理論的には、±2G の計測範囲で0.0006Gの分解能を持つのですが、ノイズを考慮すれば0.001~0.003G程度の分解能と考えています。地震時の振動計測ではこの分解能で十分です。詳しくはこちらをご覧ください。