Zephyr RTOSを使った開発コンペに参加した件

ミソジ　2025/7/4
Zephyr Project meetup: Sapporo, Japan
#ZephyrRTOS

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1. Zephyr RTOSを使った 開発コンペに参加した件 ミソジ　2025/7/4 Zephyr Project meetup: Sapporo, Japan #ZephyrRTOS
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の経験
 
 • Zephyrのきっかけ (ハードウェアの開発コンテスト) 
 
 • 開発コンペ①:Board Designer Competition
 
 • 開発コンペ②:BLE Audio Design Challenge
 
 • ラズパイPico2W でのテスト +　Claude codeで遊んでみた件
 
 • まとめ Zephyrの開発コンペの内容を紹介します
4. Zephyr RTOSの経験
5. Zephyrの経験「無し」でした 仕事では経験「無し」。　趣味でも今年からの「初心者」。 仕事…ハードウェアの開発・設計 趣味…ハードウェアなら何でも(ラズパイ・FPGAをよく触ってます) 但し、ZephyrもRTOSもほぼ使ったこと無し。
6. Zephyrのきっかけ (ハードウェアの開発コンテスト)
7. ハードウェアの開発コンテスト 2022年 第5回AIエッジコンテスト https://signate.jp/competitions/537 RISC-Vを使用した自動車走行画像認識 2023年 第6回AIエッジコンテスト https://signate.jp/competitions/732 RISC-Vを使用した自動車走行時の画像・点群データによる3D物体検出 2024年 AMD Pervasive AI Developer Contest https://www.hackster.io/contests/amd2023 360° Object Detection Robot Car 2025年 Board Designer Competition https://www.hackster.io/contests/board-designer Maker's nRF54L15 Debug Board BLE Audio Design Challenge https://www.hackster.io/contests/SonicSprint Adaptive Directional BLE Audio Speaker *BLE…Bluetooth Low Energy 趣味で、直近数年で5回ほど参加していました。
8. コンテストのテーマだった 2022年 第5回AIエッジコンテスト https://signate.jp/competitions/537 RISC-Vを使用した自動車走行画像認識 2023年 第6回AIエッジコンテスト https://signate.jp/competitions/732 RISC-Vを使用した自動車走行時の画像・点群データによる3D物体検出 2024年 AMD Pervasive AI Developer Contest https://www.hackster.io/contests/amd2023 360° Object Detection Robot Car 2025年 Board Designer Competition https://www.hackster.io/contests/board-designer Maker's nRF54L15 Debug Board BLE Audio Design Challenge https://www.hackster.io/contests/SonicSprint Adaptive Directional BLE Audio Speaker *BLE…Bluetooth Low Energy ちょうど今年に、Zephyrが絡んだ開発コンペが2つ現れる！
9. 開発コンぺ① Board Designer Competition
10. Board Designer Competition ▪ざっくりコンペ概要 ・良い基板設計プロジェクト提案したものは、$200の基板作成費用サポート。 ・さらに優秀だった入賞プロジェクトは賞品・クーポンがあり ・スポンサーの指定のICやツールを使うと点数ＵＰ　→　「Nordic ｎRF54L15」も対象 Nordic ワイヤレスSOC 「nRF54L15」が一つのテーマに (完走はしたけど) 入賞できず... 2025年 Board Designer Competition https://www.hackster.io/contests/board-designer Maker's nRF54L15 Debug Board
11. nRF54L15 + Zephyr ▪組み込み・IoT向け 　 NordicワイヤレスSOC nRF54L15 Zephyrで、高性能・低電力のIoTアプリケーション https://www.nordicsemi.com/Products/nRF54L15 https://www.zephyrproject.org/ ▪低電力IoT向け、オープンソース 　 Zephyr(RTOS) +
12. Maker's nRF54L15 Debug Board nRF54L15搭載の評価ボードを開発して、ベンチマークしてみた Nordic公式の評価ボード nRF54L15-DK 開発したボード プロジェクトURL: https://www.hackster.io/iotengineer22/maker-s-nrf54l15-debug-board-1a6a88
13. デモビデオ https://youtu.be/hCGmB4HsRTw
14. Zephyrの良いところ① 各IFのサンプルが揃って、デバイスツリーも自由にカスタムできる ▪デモの各Interfaceチェックも、Zephyr (Nordic)の公式サンプル弄っただけ https://github.com/zephyrproject-rtos/zephyr/tree/main/samples https://github.com/nrfconnect/sdk-nrf/tree/main/samples
15. Zephyrの良いところ② BLE (Bluetooth Low Energy) を簡単に試せる ▪Bluetooth LEのサンプルでusレベルの同期が簡単に取れてビビった。 　　(ISO_Interval (アイソクロナス間隔)は5ms。IC内部での補正含めての単発の確認だけど...) ブログ記事　 https://misoji-engineer.com/archives/bluetooth-le-isochronous.html ↓1us以下
16. Zephyrの良いところ③ RISC-V上でも、Zephyr(RTOS)が普通に動く ▪RISC-VとARM_M33の2つのコアを一緒に動かす...ということも簡単に出来ました 　　(NordicのSDKに、おんぶにだっこ感は否めなかったが...) ブログ記事　https://misoji-engineer.com/archives/risc-v-arm_m33.html
17. 開発コンペ② BLE Audio Design Challenge
18. BLE Audio Design Challenge ▪ざっくりコンペ概要 ・Bluetooth LE Audio を使ったプロジェクト提案の募集 ・「Nordic ｎRF5340」+「NordicのPMIC」を含む ・良い設計プロジェクト提案したものは、評価ボード送付 + 基板作成費用を全額サポート。 「Bluetooth LE Audio」 + 「nRF5340」がコンペのテーマに 優勝しました (ただそれには理由があって...後述) 2025年 BLE Audio Design Challenge https://www.hackster.io/contests/SonicSprint Adaptive Directional BLE Audio Speaker
19. Adaptive Directional BLE Audio Speaker Bluetooth LE Audio対応のトランスミッター・スピーカー プロジェクトURL: https://www.hackster.io/iotengineer22/adaptive-directional-ble-audio-speaker-2d892d SOC (nRF5340) PMIC (nPM1300) *BLE…Bluetooth Low energy Audio IC (CS47L63)
20. コンペで一番難しかったこと ▪遊びの2層基板では使えない、高密度のICでした。 　 →「6層基板」 + 「Pad on Via」をフリーのKiCadでパターン設計するはめに 　 SOCとAudio ICが難関でした。0.4mmピッチBGA 6層 Pad on Via Viaの上にICパッドを 置く、ICの実装方法 KiCadデータ:　https://github.com/iotengineer22/Sonic-Sprint ブログ記事:　https://misoji-engineer.com/archives/pad-on-via-kicad.html
21. 優勝した理由 納期が厳しく、まともな完走者が一人だったから... 4/1週目 4/2週目 4/3週目 4/4週目 5/1週目 5/2週目 5/3週目 5/4週目 回路図作成 パターン設計 基板作成 (PCBWay) デバッグ ドキュメント ・2025/3/26 プロジェクト承認 生板作成(6層) ・2025/4/11 回路図・パターン完成 ・2025/5/15 基板到着 ・2025/5/30 プロジェクト納期 実装 輸送 (評価ボード)デバッグ (実機)デバッグ ドキュメント・デモビデオ 「初めてのSOC・PMIC・Audio IC」 + 「6層+Pad on via」 　開発～実装～評価～ドキュメント作成　→　趣味の2か月では結構厳しい…
22. デモビデオ https://youtu.be/sZ_NohyZeC0
23. Zephyrの良いところ④ ▪今までのBluetoothには無い機能…Unicast/Broadcastができる 　 →(同期合わせた)特定オーディオの一斉送信 　 「BLE Audio」は同期精度が必要　→　Zephyr(RTOS)との相性◎ 動画URL:https://youtu.be/Ru0573pX61Y　
24. ラズパイPico2W +　おまけ
25. あれZephyrは？ ▪VSCode上の拡張パックで、全て動いてしまった。　West 何もしてない…。　 　 NordicのSDKに頼りっきりで、Zephyrを開発した感が無い・・・ Build,Flashをポチポチして、 開発できてしまう... ブログ記事:https://misoji-engineer.com/archives/nrf-connect.html
26. ラズパイでWest使ってみた ▪書き込むだけなら、uf2で簡単にUSB経由で書き込める。 　 ラズパイPico 2 W + Zephyr でも簡単にLチカできた ブログ記事:https://misoji-engineer.com/archives/zephyr-pico2w-led.html uf2…USB Flashing Format
27. Zephyrの良いところ⑤ 様々な汎用・カスタムボード含めて、Zephyrの実装可能。 nRF54L15 カスタムボード nRF5３４０ カスタムボード nRF54L15 評価ボード nRF5340 評価ボード ラズパイPico2W NXP RW612評価ボード
28. (おまけ)流行りのClaude code ▪ 　 ZephyrのDevice TreeやOverlayをAIに書かせてみた ブログ記事:https://misoji-engineer.com/archives/zephyr-adc-overlay.html
29. (おまけ)デモビデオ https://youtu.be/flyYafyMlKo
30. まとめ
31. ・軽量かつZephyr(RTOS)の同期　→　組み込み・IoT機器に◎ 　(Bluetooth、Audioとも相性が良いです) ・オープンソースで、カスタム・汎用ボードにも対応できます 　(ラズパイPico 2(W) とか結構良い入門ネタになります) ・良かったら開発コンペで競うライバルになりませんか！ 　(苦行だけどハードウェアのコンペ、結構面白いですよ。) まとめ Zephyrの「良さ」を開発コンペ通じて、経験できた！
32. 最後に ご清聴ありがとうございました。