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

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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)


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




おまけ


ガジェット紹介

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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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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


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


TheAirBoardなしでも

XBeeだけで出来るんじゃね？


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


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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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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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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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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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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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



• 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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http://www2.meethue.com/


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



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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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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✗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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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・・・




おまけ


気温、湿度、気圧



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JonnyFive

でいいよね


超指向性スピーカー＋ Hue



• 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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http://www.tristate.ne.jp/parame.htm


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


デモシナリオ 1-1

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空間OS

在室状況

起床時刻

睡眠度


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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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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空間OS

在室状況

起床時刻

睡眠度


07:30

4 of 9

在室

起床時刻なのにまだ寝てるぞ！



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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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空間OS

在室状況

起床時刻

睡眠度


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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空間OS

在室状況

起床時刻

睡眠度


07:30

0 of 9

不在

部屋に誰も居なくなった。灯りを消そう！


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


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

最新情報はこちらをご参照ください


http://aitc.jp

https://www.facebook.com/aitc.jp

ハルミンAITC非公式イメージキャラクター

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