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第3回 デジタルガジェット祭り
いろんなセンサーで家の中のいろいろなものを測ってみた
2016年6月23日
先端IT活用推進コンソーシアム
ナチュラルユーザーインターフェース活用部会 リーダー
岡村 和英(株式会社テクリエ)
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Today’s Topics
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鉢植えの土壌湿度を遠隔測定してみた
部屋の灯りの色を調整してみた
おまけ
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鉢植えの土壌湿度を遠隔測定してみた
部屋の灯りの色を調整してみた
おまけ
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土壌湿度センサー(アナログ)
地面に刺して電極間を流れる電流を測定する
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温度センサー(アナログ)
定番のDM35。あんまり正確じゃないけど手軽に使える
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The Air Board(制御用マイコン)
切手サイズのArduino互換機。バッテリー付きなので単体で使える。ボード中央にRGB LEDを搭載。
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9
XBee ZB2(無線通信モジュール)
切手サイズのZigBee通信モジュール。The Air BoardのXbee規格ソケットに搭載して使う
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動作確認用LED測定および通信中に点灯電池の無駄食いなので動いたら外しちゃうよ
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何が出来るの?
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約10分毎に「土壌湿度」「気温」「バッテリー電圧」を測定し、PCに接続された親機に送信
受信したデータをplotlyに送信し、リアルアイムでグラフ描画
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TheAirBoardなしでも
XBeeだけで出来るんじゃね?
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TheAirBoardを使いたかったんです!
おまけとしてバッテリー電圧の測定や、
土壌湿度に応じたLED点滅制御を行ってみました
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作ってみてわかったこと
TheAirBoard
✗アプリの書き換えが面倒!
•付属のBLE通信モジュールで書き換え可能だが技適が無いので国内では使えない
• UART接続も出来るが通信モジュールを都度とりはずす必要あり
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作ってみてわかったこと
TheAirBoard
✗バッテリーの減りが早い!
•容量が小さいこともありフルに使うと1時間持たない
•長時間使うためにはセンサーや通信モジュールへの電源供給管理などが必要
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作ってみてわかったこと
Codebrender
オンラインでつかえるArduinoIDE
•主要なライブラリが提供済み
•互換機対応も豊富
•リビジョン管理が無いのが残念
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作ってみてわかったこと
XBee ZB
技適認証済みなので安心して使える• 海外のベンチャー製品はほぼ全滅通信モジュール
✗電波状態が悪いと省電力モードからの復帰が間に合わずにデータが抜ける• 中継用にルーターモードに設定した
XBeeを追加設置することで改善可能
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作ってみてわかったこと
Plotly複数データを1つのグラフにリアルタイムでストリーム描画することが可能• 1分間無通信状態が続くとタイムアウトするのでヘルスチェック送信が必要
バッテリーの消費具合を可視化できたのが最大の収穫• 間欠動作ということもあり数値だけだと回路やプログラムによる改善効果がわかりずらかった
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鉢植えの土壌湿度を遠隔測定してみた
部屋の灯りの色を調整してみた
おまけ
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カラーセンサー(デジタル)
入射光のRGB値を測定するセンサー横につけられたLEDを点灯し物体からの反射光を測定することも可能
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Tessel2(制御用マイコン)
LinuxベースでJavaScriptを動作させるマイコンボード
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• Philips Hue ( http://www2.meethue.com/ )
–ワイヤレス制御が可能なLED電球
–ブリッジと呼ばれる有線ハブと、複数のLED電球の間をZigBeeで無線接続
–ブリッジの提供するHTTPAPIにアクセスすることで電球の制御が可能
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何が出来るの?
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カラーセンサーで環境光を測定
補正色になるように調光
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作ってみてわかったこと
Tessel2
✗技適未認証•有線接続はできるけど残念
✗IC2ピンの配列• GND/VCCに対してSCA/SDAの順序がArduinoなどと逆
•既存のブレイクアウトボードを直挿しできない
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作ってみてわかったこと
Tessel2CoffeeScriptで書いたアプリも動作可能• ちょこっとしたこつが必要• でも、メモリが少ないのでオーバーヘッドが大きい
• 元々はデジタル光量センサーと測定色確認用にカラーLEDを使っていたが、メモリ不足のために削除した
• Hue APIアクセス用の既存パッケージもサイズが大きすぎたので、必要な機能のみを自作した
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作ってみてわかったこと
✗リアルタイム処理
•センサーとデジタル通信を行うためにマイクロ秒単位の同期が必要だったが、時間的な余裕がなかったので空ループの実行時間を測定して回避。たぶんこんなやりかたじゃ駄目
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作ってみてわかったこと
Tessel2
✗WindowsでUSB接続できない• 最初にUSBで接続してsshキーの登録をしないとLAN側からの接続も出来ない
• ファームウェア更新はUSB接続でしか出来ない
• Macに繋いで初期認証とファームウェア更新を行った後、秘密鍵をWindowsにコピーすることでWindowsからも取り敢えずの利用はできるようになった
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土壌湿度センサーの
データ受信側に
Tesselを使えば
よかった・・・
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鉢植えの土壌湿度を遠隔測定してみた
部屋の灯りの色を調整してみた
おまけ
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気温、湿度、気圧
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JonnyFive
でいいよね
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超指向性スピーカー + Hue
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• パラメトリック・スピーカー実験キット
( http://www.tristate.ne.jp/parame.htm )
–超音波を使用した、超単一指向性可聴スピーカー
– 50個の超音波発振子
–超音波は非常に直進性が高く、広がりが少ない
–狙ったところに音を届けることが可能
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デモンストレーション
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デモシステムの構成
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空間OS
在室状況
起床時刻
睡眠度
状態取得 起床制御
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デモシナリオ 1-1
38
空間OS
在室状況
起床時刻
睡眠度
状態取得 起床制御
07:30
2 of 9
在室
起床時間にはちょっと早いけど、睡眠が浅いから
起こしはじめよう!
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デモシナリオ 1-2
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空間OS
在室状況
起床時刻
睡眠度
起床制御
07:30
2 of 9
在室
環境音楽と優しい照明でゆっくりと起こすぞ!
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デモシナリオ 2-1
40
空間OS
在室状況
起床時刻
睡眠度
状態取得 起床制御
07:30
4 of 9
在室
起床時刻なのにまだ寝てるぞ!
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デモシナリオ 2-2
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空間OS
在室状況
起床時刻
睡眠度
起床制御
07:30
4 of 9
在室
うるさい音と激しい照明ではげしく起こすぞ!
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デモシナリオ 3-1
42
空間OS
在室状況
起床時刻
睡眠度
状態取得 起床制御
07:30
在室
無事に起きれたみたいだ。音を止めて
普通の灯りをつけよう!
0 of 9
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デモシナリオ 3-2
43
空間OS
在室状況
起床時刻
睡眠度
状態取得 起床制御
07:30
0 of 9
不在
部屋に誰も居なくなった。灯りを消そう!
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電子マネーリーダー
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何ができるの?
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電子マネーカードや
おさいふケータイをリーダーにかざす
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何ができるの?
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各種電子マネーの残高が表示される
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Arudinoと同じマイコンチップにFeliCaリーダーの制御プログラムを格納
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