2015/05/23 シニア技術者プログラム第3弾 「第二回iot勉強会&交流会」 ...
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IT 概覧~デバイスから見た IoT までの流れ~
2015 年 05 月 23 日先端 IT 活用推進コンソーシアム
クラウド・テクノロジー活用部会 リーダー アドソル日進株式会社 荒本道隆
IoT を使ったシステムの全体像-1
INPUT 多種多様なセンサが入手可能
センサのみだと安価だが、簡単な工作が必要 高精度・高機能なものは、やっぱり高価
ゲートウエイ Raspberry PI や Android 端末を利用 センサデバイスからのデータを受信 簡単なデータ処理を実行 データを一時保存
サーバ サーバ機やクラウドを利用 データを長期間に渡って保存
OUTPUT デバイスを動かす。例:照明やエアコンを ON PUSH 通知を行う。例:メールによる通知 可視化を行う。例:グラフ データ分析・機械学習の入力として使う
2
貼付け型ウェアラブル生体センサ東芝 「Silmee Bar type」
Raspberry PI 2
OUTPUT するまでがIoT です
Things =モノ・センサ
だけじゃない
IoT を使ったシステムの全体像-2
3パーソナルメディア株式会社 『「 PMC セミカスタム IoT 」のシステム概念図』http://www.t-engine4u.com/press/pmc_iot.html
IoT を自宅でやってみた-1目的
ここ数年、ずっと睡眠不足気味なので、原因を知りたい仮説
そもそも睡眠時間が短い 睡眠中の環境が悪い(気温や湿度が高い) ノンレム睡眠(深い眠り)の時間が短い ノンレム睡眠中に目覚まし時計→体への負担が大きい
手段睡眠中の状態を測定して、データを可視化してみるつまり、寝ている自分を監視するシステムを作成
うまくいけば、ペットの監視などに転用できそう
非機能要件付加機能を追加できるようにしておく24 時間運転するので、リスクをできるだけ排除
ソフトウエアでできることは、ソフトウエアで4
6畳
IoT を自宅でやってみた-2
5
ベット
TV
無線 LANAP
システム構成
Internet
さくらインターネットレンタルサーバ
• 10 秒ごとに HTTP 送信
• 単純な REST
OCN光回線
カメラと加速度センサで眠りの深さを測定
データ受信 cgi を設置グラフ生成 cgi を設置
IoT を自宅でやってみた-3 システム構成
Raspberry PI ( \5,650- ) CCD カメラ( 200 万画素)( \1,200- ) Sensortag 「 CC2541 」(温度、加速度など)( $25- )
http://www.tij.co.jp/tool/jp/cc2541dk-sensor
MicroSD カード、無線 LAN アダプタ、 Bluetooth アダプタ(各千円) さくらのレンタルサーバ( \500- /月)
外から自宅の状況を確認することもできる 「スタンダード」を契約済み。 MySQL が利用可能
Raspberry PI にインストールしたもの OpenCV
画像処理・画像解析および機械学習等の機能を持つライブラリ Python 版のサンプルが付属。それを改造して使用
Sensortag 用サンプル https://github.com/msaunby/ble-sensor-pi Python で書かれたサンプルプログラムを改造して使用 デバイスのアドレスを修正する必要アリ
独自作成シェル+Python プログラム シェルと tail コマンドでほとんど完成 REST呼び出しを Python で実装
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• 実は工作ゼロ• USB と Bluetooth で接続
IoT を自宅でやってみた-4CCD カメラ
USB で接続ベット上の画像の変化量を測定
OpenCV 付属のサンプル「 motempl.py 」を改造
SensortagBluetooth で接続ベット上の温度を測定ベット上の加速度を測定
Raspberry PI無線 LAN で接続情報収集シェルを常駐収集した情報を REST 送信
拡張を想定して、独自実装7
IoT を自宅でやってみた-5収集したデータを可視化してみると
毎日6~7時間寝ているつもりだった実際は毎日 3.5 時間しか寝ていない
体が動いているのは、レム睡眠(浅い眠り)中8
実際に起きたのは 7 時過ぎ4:40 から体は起きている
青:加速度センサ緑:画像の変化量
起床
IoT を自宅でやってみた-6問題解決に向けて
気温は関係ないらしい朝 7 時のレム睡眠(浅い眠り)中に起こす仕掛けを開発中
朝 5 時のレム睡眠からノンレム睡眠へ移行できるはず
システム拡張案CCD カメラの強化
可動式にする 画像解析方法を変更
エアコンの消費電力も記録電力測定プラグを購入済み
ドアや窓の開閉を監視 Sensortag を貼ればできそう
朝 7:00 に山手線の状況を報告 スピーカーを追加 Twitter API+音声合成
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タミヤ「リモコンロボット製作セット」\4,104-
富士通 BSC F-PLUG115 電力・温度・湿度・照度測定機能つきプラグ ホワイト BSCESFP0103\4,327-
IoT を自宅でやってみた-7画像解析方法を変更
OpenCV 付属のサンプルを改造
10
使用中
まとめそのまま色々な事に使えそう
◦ 見守り(ペット、乳幼児)◦ 動作監視(ルンバ)◦防犯
Pepper君でやれば、未来感満載◦ OUTPUT を変えるだけで印象が大きく変わる
頻繁に構成を変更しました◦ 実業務だと、こんなに勝手に変えられない◦ IoT の「 Fail First 」という考え方
Fail First :どんどん失敗する分析には、データの蓄積が必要
◦小規模なら、可視化で済んでしまうかも◦ データを公開すれば、誰かが使ってくれる? 11
Pepper君約 20 万円