デスクトップやサーバーマシンに任せていたようなことを次第に小型化していくに違いないという考えでミニチュアコンピュータとして実現したものがプラグコンピュータでした。
プラグコンピューターとは、ホーム内ネットワークのサービスを提供するように意図されたスモールフォームファクタ·サーバーです。
Marvell社のSOC（システム・オン・チップ）技術でARMコアに周辺の機能をチップ上に統合したプロセッサを使って造られ、開発者が容易に利用可能できる高機能性と常時オン·常時接続でも環境にやさしいコンピューティングを目指していました。「プラグコンピューター」という名は、電源プラグが本体と一体化していた外観からつけられました。統一仕様などでプラグコンピュータを定義するものはありませんでしたが、Marvell社が主導してコミュニティが技術サポートやユーザー間の情報共有をおこなっていました。Wikiページ(https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%97%E3%83%A9%E3%82%B0%E3%82%B3%E3%83%B3%E3%83%94%E3%83%A5%E3%83%BC%E3%82%BF) にも豊富にありましたが今は縮小されています。
プラグコンピューターは、ホームコンピューティング装置とインターネットサービスの間のブリッジとして使用することができ、メディアサーバ、バックアップサービスおよびリモートアクセス機能を実行するようなファイル共有などに適しています。コンピュータの進化は早く、実用向けのものが急速に発展した反面、アマチュア趣味向けはなくなってしまいました。
プラグコンピュータは、オープンで汎用なLinuxオペレーティングシステムを搭載した状態で出荷されていました。ARM CPUコンパチなOSであれば、FreeBSD, NetBSD, Windows CEなども動作します。
μSDカードをサポートしている機種であれば、μSDカード内に別のOSやアプリケーションのビルドを用意してそこから起動することも可能です。
- コンパクトでハイパフォーマンスなホームファイルサーバー
- PS3などのDLNAプレーヤーのためのマルチメディアサーバー
- Webサイトへのアクセスを早くする高速キャッシュ、Web proxy
- ホームビデオのビデオストリームストレージ
- Webサイトへの自動アップ·ダウンロード
2010年ごろは、プラグコンピュータパートナープログラムがあり、開発グループからのサポートが受けられました。
プラグコンピュータの系譜
(1) 第1世代
「世界にはまもなく非常に小さいLinux機がはびこるだろう」という信念で世に出されたのが最初です。1.2GHzのKerkwoodプロセッサー、512MBのフラッシュ·ストレージ、512MBのDRAM、ギガビット·イーサネット·ポートおよびUSB 2.0から成るプラットフォームは、「SheevaPlug 開発用キット」としてで発表されました。標準コンセントプラグ型の筐体で、「典型的なPC」の10分の1未満の消費電力ながら、標準Linux2.6 カーネルディストリビューションをサポートしていました。2008年秋、当時99ドルでデビューして衝撃をあたえました。Marvell社の提唱する ”Plugcomputer.org” が組織され、オープンなコミュニティベースでノウハウが貯められていきました。
日本では、2009年７月号の日経Linuxにおいて、「電源型Linuxサーバーを作る」特集がされていました。また、玄柴（くろしば）という名前の製品もBuffaloから限定発売されていたことがあります。
(2) 第2世代
2009年には、すでに第2世代の製品が複数メーカーから登場しました。
カスタマイズして特定用途に特化できるようにしたもの、よりローコストを目指すもの、パフォーマンスをあげるもの、多機能へと進化するものなどです。CPUはKerkwood2GHz, Doveなどで、SATAやeSATAやWiFiを設けていました。代表的なものがGuru Plugです。実用製品として工業利用もされました。
(3) 第3世代
第2世代との境界ははっきりとしたものではありませんが、次の世代ではアプリケーションにフォーカスしたものが出揃ってきました。マルチメディアサーバー、TVアクセサリー、VOIPコミュニケーションハブ、メディカルプラグ、ホームオートメーションプラグなどです。アプリケーションにあわせて機能も1.8”/2.5” HDD搭載、Gbitイーサー、WiFi、ブルートゥース、ディスプレイポート、ZigBeeなどが拡張されてきました。Pogoプラグは当初からの主メンバーであるクラウドエンジンズ社の製品で、ヨドバシやビックカメラでもホームサーバー用マシンとして一般販売されていたことがありました。下の写真の赤いものはTONIDO Plug で、Pogo Plug と同じくクラウドサーバーとシームレスに使えるサービスを提供していました。IONICSのPlug3.0 では、多数のプラグコンピュータをメッシュネットワークを介して繋ぎ大規模なコンテンツをネットワーク内にキャッシュするようなコンセプトがありました。
(4) 第4世代
2012年以降の世代。CPUが高速なものになり、よりアプリケーション毎に特化した専用化が進みました。もはや形はかつての「電源プラグ」型とはかけ離れたおしゃれなものになっています。機能もHDMI出力、デジタルオーディオ、WiFiも11nに対応となっています。この先は、スマートグリッドやスマートホームへとその場所を広げていくと見られていました。
Pogo Plugはハードディスクを挿して使うモデルをだしています。ファイルサーバーアプリケーションをより安価にする意図でしたが、コンスーマーマーケットへの対応がうまく行かずその後廃れました。
下の写真の黄色のものはDream Plugです。スペックで上回る右の水色のものはD2 Plugで、電源部分がとリ外せるアイデアと厚めの樹脂を使ったデザインは良いものでした。Plug Computerと言えるはこの世代までで、それ以降はプラグという名を使わなくなりました。
(5) 新世代ーBOX型ミニチュアコンピュータ
プラグコンピュータがプラグ型でなくなったあとはボックス型になってさらに性能·機能を高めたものへと変遷していきます。
D3
Dream Plug, D2 PlugのメーカーであるGlobalScale Technologiesは、後継としてエンクロージャを変えたD3 を普及モデルとして発売しました。デフォルトでUBUNTU10.04が起動すること、HDMI出力があることを特徴としていました。開発用ばかりでなくLinuxの勉強用にも使えます。
D3 スペック
CPU: Marvell Dove CPU @800MHZ/933MHzspeed with 3D GPU
Kernel: Linux 3.4.2
Boot device: 4MB SPI NOR Flash for uboot
Linux distribution: Ubuntu
OS: Ubuntu 10.04
Flash memory: 8GB on board eMMC for kernel and root file system / Nand Flash
SDRAM: 1GB DDR3 400/467mhz clock rate on x32 bus
I/O Interfaces
1x Gigabit Ethernet 10/100/1000 Mbps
1x USB 2.0 Host–micro -A OTG
2x USB 3.0 Host Type-A
1x HDMI 1080p
Console I/O micro-B :PL2303 usb-uart
JTAG 8PIN I/O
Internal m SATA connector
Internal Mini PCI-e connector
Reset Button –GPIO reset
DC Jack -12V
WiFi/ Bluetooth
WiFi : 802.11 b/g/n
Bluetooth: BT3.0 + HS
Others
Low profile ID design
Low cost dedicated JTAG tools for system development
High efficiency detachable AC-DC PSU gives max flexibility
12V3A DC power supply
CuBox
Marvell SOCを使ったミニチュアコンピュータCuBoxが登場しました。こちらはイスラエルのSolidRunが開発しています。SolidRunもGlobalScale Technologiesも共にMarvellのパートナーでMarvell SOC向けの開発用ボードの開発販売を行っている会社です。D3がD2の後継としてD3 Plugというプラグの名をもっていますが、CuBoxは初めからプラグを名乗っていません。CuBoxはSPDIFインタフェースであるとか、赤外リモコンの受信ができるなど初期のデジタルTVプレーヤー、XBOXのメディアプレーヤー（今はKodiと呼ばれています）ともなり得ました。当時はまだオーディオ業界では対応していなかったハイレゾ·オーディオのミュージックサーバーとしての応用もありました。
なお、外観が同じでSoCをNXP社のi.MX6シリーズSoCに変更したものが、CuBox-i シリーズとして2021年時点で現役機種となっています。さらに2021年にはSoCがNXP社のi.MX8M Plusになったものが新登場しています。
過去のコラム記載内容について
PetapicoShop の運営サイト (https://www.petapico.biz) ではホビーユーザー向けに「ペタピココラム」を掲載していました。旧CuBoxについての記事をチェックしたところ12本ありました。内容文中の、技術情報ページのリンクも切れていました。技術情報なのでオリジナルページを見ていただきたい配慮なのですが、考え方などでは今でも参考になるので記事はそのまま残してます。CuBox-iやHummingBoardの記事はCPUが変更となっていて旧CuBoxでは異なるのでご注意ください。Githubなどでソースを探して、ビルドしたものをμSDに書き込んで新たなアプリを走らせることも可能です。PetapicoShopでは下記のバイナリが提供可能です。
今、注目の超小型コンピュータたち
(5) CuBoxをメディアプレーヤー(XBMC)にして楽しむ、これはもうスマートTV
(4) ミュージックサーバーを組んでみた
(3) ミュージックサーバーを作ってみよう
(2) サイネージを作ってみよう
(1) XBMCを載せてみよう
ソフトウェア TIPS
(4) CuBoxをメディアサーバにする
(3) Apache Webサーバ / MySQLデータベース·サーバ / PHPを載せる
(2) 基本のサーバー LAMP を構築してみる
(1) jQueryを使ってブラウザで見栄えのするスライドショウを作る
ライブカメラで動体検知サーバーを構築してみる
(1) CuBoxにWebカメラを接続してMotionを使おう
(2) ZoneMinder でできる監視カメラシステムとは
(3) mjpg-streamerでストリーミング配信
(4) ZoneMinder までの下準備とインストール(CuBox)
バイナリについて
Marvell やSolidRun でもサポート終了しているのですが、PetapicoShopでは以下のバイナリを保存しています。ただし、アプリの最新バージョンに更新した場合は動作しない可能性があります。ご希望があればpetapicoshop@petapico.biz までお問い合わせください。uSDでの提供かサポートサイトからのダウンロードでの提供をいたします。
- UBUNTU10.4 (旧CuBox時代のデフォルト)
- GeeXBox
- MuBox
- XUBUNTU(12.04) ＝立ち上がりが遅いのとデスクトップがXfceなのであまりお勧めできない
- Debian ＝PetapicoShop版日本語、WebカメラUSB対応
- VOLUMIO
SMILE PLUG
特定用途として作られたプラグコンピュータ、SMILEを紹介します。この機種はブラグ製品に詳しい方にとっても珍しいものとなります。米スタンフォード大が、学校内でのインタラクティブな教育を進めるプロジェクトとして開発されたものです。ハードはMarvell社が担当し、スタンフォード大のSMILEアプリが組込まれたサーバーとなっています。なお、SMILEとは、Stanford’s Mobile Inquiry-based Learning Environmentの略です。スタンフォードのサイトはここからご覧いただけます。(https://gse-it.stanford.edu/smile)
SMILEは、先生用のサーバーマシンとなり、教室内の生徒の端末からWiFi経由で直接接続してサーバー内の教材ファイルをシェアするなどの使い方をするものとなっています。しかしながら、その機能を違う用途に使うと他のプラグ製品とは一味違った「遊び道具」になるでしょう。
·CPU がそこそこ強いので、他人数向けのサーバーとして十分に使える。OS, kernelがArchで使いよい。
·MIMOのWiFiを備えており、最大60クライアントまで同時接続できる
·ローカルなクラウドサーバーがそこにある、というサーバーを構築できます。
SMILE PLUG スペック
- OS: Arch Linux ARM
- Kernel: 2.6.35.9-ARCH
- CPU: Marvell ARMADA 370 high performance CPU
- Double precision floating point co-processor
- SDRAM: 512MB DDR3
- Flash memory: 1GB NAND Flash
- I/O Interfaces
- 2x Gigabit Ethernet 10/100/1000 Mbps
- 2x USB 3.0 Host Type-A
- 1 x external Micro SD connector
- Reset Button GPIO reset
- 1 x DC Jack
- WiFi/ Bluetooth
- 4x4 Mini-PCIe WIFI Module
- WiFi : 802.11 a/b/g/n
- Beamforming technology
- Debugger I/O
- 1x external JTAG I/O
- 1x external UART I/O for debug console
- Low profile ID design
- 12V2A DC power supply