M5Stack CoreS3とZephyr(RTOS)で Edge AIっぽいことしてみた

ミソジ　2026/４/27
M5 Japan Tour 2026 Spring Nagoya
#M5JPTOUR2026

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1. M5Stack CoreS3とZephyr(RTOS)で Edge AIっぽいことしてみた ミソジ 2026/４/27 M5 Japan Tour 2026 Spring Nagoya #M5JPTOUR2026
2. 自己紹介 名前： ミソジ @misoji_engineer ブログ: エンジニアの電気屋さん(https://misoji-engineer.com/) ハードウェアのエンジニアで、趣味でブログとか書いてます
3. アジェンダ • Zephyr(RTOS)とは • M5StackでのZephyr(RTOS)のサポート具合 • Edge AIっぽいテストしてみた。 • RTOSを使うことのメリット Zephyr(RTOS)でM5Stackを遊んでみた話
4. Zephyr(RTOS)とは
5. Zephyr(RTOS) 「Linux Foundation」がホストする、RTOSのプロジェクト https://www.zephyrproject.org/ RTOS… Real-time operating system リアルタイムオペレーションシステム https://www.linuxfoundation.org/
6. Use Cases ？ 「組み込み」や「IoT」など、小さいデバイスでよく使われています。 https://www.zephyrproject.org/zephyr-overview/ https://www.zephyrproject.org/portf olio/halo-smartglasses/ メモリ、ROMも超小さい。 「K(キロ)ByteのOS」
7. M5StackでのZephyr(RTOS)の サポート具合
8. M5Stack × Zephyr(RTOS) 多くの機種をサポート。M5Stack CoreS3 を始めてみた。 Zephyrのドキュメント: https://docs.zephyrproject.org/latest/boards/m5stack/index.html 3週間前(2026/4/6) CoreS3を購入してみた！
9. USB1本で入門できて良い感じ Zephyr(RTOS)の環境があれば、直ぐにテストできた M5Stackを始めたブログ記事: https://misoji-engineer.com/archives/m5-zephyr.html ・デフォルト ・Hello Worldのディスプレイ表示 サンプルをビルド+書き込み samples/subsys/display /lvgl
10. Edge AIっぽいテストしてみた。
11. M５Stack + Zephyr(RTOS) + Edge Impulse M5Stackの加速度センサで、ジェスチャー認識 M5Stack CoreS3 加速度 センサ内蔵 Edge Impulse *Edge AIモデル作成のプラットフォーム 軽量のEdgeAI モデル作成 AIモデル作成の概要まとめたブログ記事: https://misoji-engineer.com/archives/m5stack-edge-impulse.html
12. ざっくりプログラム概要 Zephyr(RTOS)で加速度センサとEdge AIモデルを結合 ・Zephyr(RTOS)に必要なファイル main.cpp …メインプログラム Makelist …CMake prj.conf …コンフィグ ・Edge ImpulseのC++出力モデル →簡単なジェスチャー認識モデル (Idle, Knock, Updown, Flick) ・M5Stack_CoreS3のoverlay →I2Cの加速度センサをON （デバイスツリー上書き）
13. GitHubのリポジストリ先 雑に作ったので、興味があれば参考までに リポジストリのURL https://github.com/iotengineer22/zephyr-m5-ei-imu/tree/main
14. デモ動画 https://youtu.be/h2TyvIFuZGY
15. RTOSを使うことのメリット。
16. Zephyr(RTOS)で優先度+スレッド処理 RTOSが「ええ感じ」にセンサ値の取得 ＋ Edge AI処理 [ Timeline: RTOS Multi-threaded Concurrent Processing ] Time(ms) | 0 10 20 ... 1000 1010 1020 ... 1500 ... 2000 ----------|------------------------------------------------------------------------- 1. Sensor | # # # ... #(*) # # ... # ... #(*) (Pri: 5) | | | | | | | | | Buffers |[features_buffer] | [ features_buffer (next frame) ] | | +-> [ inference_buffer copy & notify ] +-> ----------|------------------------------------------------------------------------- 2. GUI | @ @ @ ... @ @ @ ... @ <*Text Updated*> ... @ (Pri: 6) | ¥--(10ms draw) | | | ----------|------------------------------------------------------------------------- 3.Edge AI | (--- waiting ---) = == == == (--- waiting ---) = (Pri: 7) | ^ | ^ | ¥--(read buffer) ¥--(Mutex safe update) • # : Sensor Sampling (100Hz) • @ : LVGL GUI Task Handler (100Hz) • = : AI Inference Processing (Edge Impulse) • (*) : Buffer is full. Trigger inference (Semaphore Give) センサデータは 逃がさない！ 加速度センサ値は 常に取得 Edge AI処理は 隙間時間で GUI、AI処理は 優先度(低)
17. まぁ、今日は難しい話は置いといて…
18. 「カワイイ！」は正義 M5StackのLCD・センサの一体感はいいですね！ LCDの表示が 良い感じ！ LVGLで顔の表現 (軽量のGUI)
19. 展示内容 タブレットでログ出しながら、展示してます。 https://youtu.be/ayb-T4G0Hwg CPU負荷・センサ取得時間など ログ表示 Zephyr(RTOS)でセンサ取得を優先、 隙間時間でGUI+Edge AI https://youtu.be/vk44Q4eOBug
20. まとめ
21. ・M5Stackの多くの機種で、Zephyr(RTOS)がサポート (今回はメジャーのCoreS3でテストしてみた) ・USB1本でプログラム書き込めるし、始めやすい (Hello WorldのLCD表示、加速度センサ取得も簡単でした) ・Edge AIの例で、RTOSの良い感じのデモできました (優先度+スレッド処理をOSが助けてくれます) まとめ Zephyr(RTOS)を M5Stackで実装+遊べた！ 今回のまとめブログ記事: https://misoji-engineer.com/archives/m5stack-zephyr-edge.html