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格安スマホで3Dプリンタをリモート管理!Octo4aとは?

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格安スマホで3Dプリンタをリモート管理!Octo4aとは?
  • OctoPrintで3Dプリンタを管理したいけど、Raspberry Piが手に入らない!
  • 手待ちの機材でなんとかOctoPrintを制作できないか?
  • OctoPrint for Androidってホントに使えるの?

2022年以降の半導体価格急騰で、Raspberry Pi系製品の高騰してます。その結果、OctoPrintを制作したくても、Raspberry Piに手が出しにくい状況が続いていますね。

いつもの匠

3Dプリンタ大好き いつもの匠です。
保有している余剰スマートフォンを使って、3Dプリンタの管理に役立ています。

手持ちのスマートフォンを活用して、なんとかOctoPrintが作れないか試行錯誤しました。その結果、OctoPrint for Androidこと Octo4a にたどり着きました。

この記事ではOcto4aの実践結果と格安で構築する方法を紹介します。この記事さえ読めば、読者の皆様がRaspberry Piの価格高騰に悩まされずに、OctoPrintを作れます。

3Dプリンタユーザーの皆様が、一人でも楽しい3Dプリンタ生活を送られることを願ってやみません。

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目次

Octo4aを知る

Octo4aとは、先にも紹介した「Run OctoPrint on Android(AndroidでOctPrintを動かす)」を標榜したオープンソースソフトウェア(OSS)です。

Octo4a - Run OctoPrint on Androidは、AndroidにOctoPrintをインストールする簡単な方法です。
Octo4a - Run OctoPrint on Android

このソフトウェアはサードパーティアプリ(apkファイル)のインストールを、Android上で許可する必要があります。一度インストールさえしてしまえば、バックグラウンドアプリとしてAndroid上で起動しておけます。

Octo4aには以下の特徴があり、Raspberry Pi版OctoPrintと遜色ありません。

  • Android起動時に自動起動
  • SSH接続が可能
  • OctoPrintプラグインをインストール可能
  • スマートフォンの高性能なカメラ機能が使える
  • 搭載バッテリーが簡易UPSになる

むしろ、Raspberry Pi版OctoPrintよりも優れた部分がある魅力的なバリエーションになっています。

いつもの匠
いつもの匠

Linux/Raspberry Piを詳しく知らなくても扱えるよ

Octo4aに必要な機材

今回Octo4aを構築するにあたり、以下の機材を用意しました。

筆者のスマートフォンと接続ケーブル群
筆者のスマートフォンと接続ケーブル群

執筆時点で使用したスマートフォンは「Libero 5G II A103ZT」。単純に機材費用が一番安価でした。(今となってはかなり型落ちなので推奨しませんが)

スマートフォンには、3Dプリンタ接続するUSBケーブルと電源供給するケーブルが別に必要です。そのままでは分波できないため、下記のような特殊なアダプターを用意する必要があります。

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筆者の場合、変換アダプタから3Dプリンタを接続するUSBケーブルは、あらかじめ保有していたUSB Type-A to プリンターケーブルを使用しました。

いつもの匠
いつもの匠

元々持ってる機材で済んでラッキー!

今回初めてOcto4aを作る方は、以下のケーブルを選択した方が無難です。

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接続したスマートフォン(Octo4a)を使用してカメラ撮影を行うのであれば、カメラスタンドで固定しておく必要があります。筆者の場合は、あらかじめ保有していた下記の三脚で近くの柱に固定しまいた。

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Octo4aで搭載カメラを使うのは、ストリーミング監視やタイムラプス撮影が大きなメリットだからです。特にストリーミング監視ができれば、異常発生時にいち早く停止することができて便利です。ぜひ三脚などで固定してチャレンジしてみましょう。

いつもの匠
いつもの匠

背の低いスタンドだと撮影できないことがあって注意だね

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Octo4aを使ってみた

実際にOcto4aを使って、どれくらい本番利用できるかを調査しました。

インストールから初期設定の詳しい手順は、以下の動画をご視聴ください。

インストール

まずAndroidスマートフォンで、最新のOcto4aパッケージ(apk形式)をダウンロードします。

Octo4a 1.1.1をダウンロードする場合は、octo4a-1.1.1.apkのリンクをタップしてください。
Octo4a ダウンロードページ

このapkファイルを開いてインストールをしてください。このときにサードパーティアプリ(apk)をインストールできるよう、Androidの設定を変更しておく必要があります。この手順はスマホの種類毎に異なるため、省略します。ご存じない方は検索して調べておきましょう。

接続と初期設定

次の写真のようにケーブルをAndroidスマートフォンに接続した状態で、Octo4aアプリを起動します。

Androidスマートフォンに2つのUSBケーブルを接続した状態
Androidスマートフォンに2つのUSBケーブルを接続した状態
Octo4aアプリのアイコン
Octo4aアプリのアイコン

初回起動時は次のようなダイアログが表示され、Andoid起動時に常に一緒に起動するかを問われます。Octo4a専用機としてAndroidスマートフォンを使うなら、ぜひ有効にしましょう。

Octo4aを常に有効にするダイアログ
Octo4aを常に有効にするダイアログ

あとはアプリの画面に表示されるURLに、別のスマートフォンやパソコンから接続するだけです。

例えばiPhoneで接続してみたり、Octo4aで使っているAndroidスマートフォン自体で接続した様子は以下の写真です。

Octo4aへ接続してみた
Octo4aへ接続してみた

あとは普通のOctoPrintと同じですから、通常と同じように以下の初期設定を行いましょう。英語が苦手な方は、素直にブラウザの翻訳を機能を使った方が良いですね。

  1. OctoPrintの初期設定
  2. 3Dプリンタのプロファイルを設定する
  3. カメラなど設定する
  4. 必要なプラグインのインストール

初めて使用する方は、下記の記事も参考にしてください。

出力

Octo4aを実装したので、実際に出力してみました。

PrusaSlicerのサンプルデータを、50%のサイズにして設定する。
PrusaSlicerのサンプルデータ

GコードをWebコンソールから、Octo4aへアップロードして出力してみました。

Octo4aから出力したサンプルデータがすごくキレイに出力できている様子
Octo4aから出力したサンプルデータ

特に違和感を感じることなく、Raspberry Pi版OctoPrintと変わらずに使用できました。

別の3Dデータを出力する様子をカメラで監視してみました。

とてもスムーズなストリーミング動画が見られることにビックリします。WebカメラやRaspberry Pi専用カメラよりも、かなりキレイに撮影できて驚愕するクオリティです。

タイムラプス撮影

ここまで順調に使用できていたので、高負荷がかかるタイムラプス撮影も試してみました。

解像度1920px x 1080px (1080p)
フレームレート60fps
コーデックH.264
撮影の主な画質設定

この設定でタイムラプス撮影した結果がこちらです。

タイムラプス動画を最大化して見てみると、その画質のキレイさにビックリしました。

4Kタイムラプス撮影

4K撮影ができるAndroidスマートフォン「OPPO Reno4a」を使用して、4Kタイムラプス撮影にもチャレンジしてみました。その結果がこちら。

カメラ性能の不足によって少し荒さが出てしまっていますが、4K撮影ができてしまいました。Xperiaなどのカメラ性能が高いAndroidスマートフォンを使用すれば、もっと品質の高い4Kタイムラプス撮影は十分可能ですね。

いつもの匠
いつもの匠

こんなに手軽にできてしまって、今までの匠の苦労はいったい……

なお、OctoPrintとミラーレス一眼(SONY α6400)で撮影した4Kタイムラプス動画はこちら。ぜひ比較してみてください。

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Octo4aの注意点

Oct4aを実際に使って分かった注意点は以下の4点です。

3Dプリンタからは給電できない

先にもお伝えしましたが、3Dプリンタからスマートフォンに給電できません。それを確認せずに出力を初めて、バッテリーが無くなって出力が停止してしまいました。

Androidスマートフォンに2つのUSBケーブルを接続した状態
Androidスマートフォンに2つのUSBケーブルを接続した状態

スマートフォンには以下の両方を接続する必要があります。

  • 給電するためのUSBケーブル
  • 3Dプリンタへ接続するためのケーブル

以下の分配ケーブルまたはUSBハブなどが必須となりますから、注意が必要です。

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充分なスペックのスマートフォンが必要

意外かもしれませんが、OctoPrintは高スペックなハードウェアを要求するソフトウェアです。特に負荷が高い機能は以下2つ。

  • 動作監視のカメラ撮影とストリーミング
  • タイムラプス撮影した画像のレンダリング

Octo4aの具体的な要求仕様や推奨機種は、公式ページに挙げられていません。古いスマートフォンで動作が不安定になるの、上記2つの機能をオフにしてみましょう。

以下のスマートフォンであれば、動作が不安定にならずに十分なスペックを有しています。

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熱暴走のリスクあり

スマートフォンの機種によっては、廃熱がうまくできずに熱暴走する機種があります。そのため、扇風機などで冷やしながら使用する必要があることも想定しておきましょう。

筆者が使っていたZTE Libero 5G Ⅱは熱暴走しませんでした。

いつもの匠

エンクロージャー(囲い)の中で撮影させたんだけどね

最新機種は優秀ですから、最近の機種を使った方が良いのかもしれません。

動作実績がまだ少ない

は2021年3月から開始したOcto4a、比較的 若いプロジェクトです。まだ実績が少なく、日本での実績など筆者は聞いたことがありません。他のアプリとの相性など、まだまだ不明点が多くあります。

どうしても安定性を重視したいなら、高価であってもRaspberry Piを選んだ方が無難かもしれませんね。

格安でOcto4aを作る方法

Octo4aはAndroidスマートフォンとUSBケーブルさえ手に入れば、Raspberry Pi4よりも格安で構築できるOctoPrintです。つまり、Androidスマートフォンですぐに作れることが魅力です。

もしまだAndroidスマートフォンをお持ちでない方は、安価に新品を手に入れるか、中古で安価にゲットすると良いでしょう。

新品を手に入れる場合、ワイモバイルで購入して2〜3ヶ月後に回線を解約するという方法をとれば、Raspberry Piを購入する安価に構築できます。以下のスマホを手に入れて、Octo4aを構築することをおすすめします。

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