nekoIoTLT_CatAndColorSensor

Transcript

1. どちらのネコがご飯を食べているか調べてみた
   ～2023. 2. 22. 猫の日開催！ ねこIoTLT vol.8～
   2023.2.22 LT Cat And ColorSensor@NearMugi
   

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2. ニアムギ(NearMugi)
   ねこ2匹飼っています
   ニア : 上の茶色のネコ
   ムギ : 下の黒色のネコ
   自己紹介
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3. 以前、重量センサー(ロードセル)を使って
   ごはんの減った量を観察したことがあります
   ごはんが減るor増えるとLINEに通知が来る
   システムでした
   イントロ - ご飯の観察について
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4. どちらのネコが食べたか分かりません
   ↓
   カメラを使えばニアorムギの判定は出来そうです
   ↓
   残念ながらある理由のためカメラの使用は不可です…
   イントロ - これでは物足りない点
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5. ねこたちは夜にご飯食べることもあり、カメラでは暗闇でうまく撮影できません
   ↓
   赤外線カメラを使う、ごはんの近くだけ電気をつけておくなども考えられますが、
   もう一つの理由のため選択肢から外れます
   イントロ - 理由1 暗闇ではカメラで撮影できない
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6. ねこの観察のためとはいえ、そもそもカメラを置くのはNGです
   (ラズパイのような大きめな基盤でLEDがチカチカしているものもダメです)
   ↓
   そこでカメラを使わずに2匹の特徴から判別できないか検討しました
   イントロ - 理由2 家族の了解が得られない
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7. 2匹を区別できる特徴は・・・毛の色！
   毛の色をセンシングしたらどちらのネコか判定
   できるのでは？？？
   ということで、カラーセンサーを使って観察し
   てみました
   イントロ - カメラ以外の方法を模索
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8. 観察してみたところネコたちを上手く区別できません
   でした・・・
   そのため「判別」に至っていなく、モニタリングまでの
   システムとなっています。
   ご了承ください・・・
   システム - 詳細に入る前に
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9. 1. 距離センサー(超音波距離センサー HC-SR04)
   → よくある距離センサー。ネコがご飯を食べているか判定
   2. カラーセンサー(TCS34725 (白色LED搭載))
   → ネコの毛の色を取得
   → LEDを搭載しているので暗闇でも取得できる！
   3. Node-RED
   → MQTTのSubscribeが簡単に作れる
   システム - 使用したツール・アプリケーション(1)
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10. 4. GCE : GoogleCloudEngine(コンテナ)
    → Node-RED を動かす(だけの)コンテナ
    　※リソースの無駄遣い…
    5. GCS : GoogleCloudStorage
    → ストレージ。
    6. GCF : GoogleCloudFunctions
    → サーバーレスで動く関数。ストレージの更新をトリガーに実行できる。
    システム - 使用したツール・アプリケーション(2)
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11. 1. 距離センサーでご飯のそばにいるか判定
    2. カラーセンサーで読み取り
    3. MQTTでセンサー値をPublish
    4. GCEのコンテナで動くNode-REDでSubscribe
    5. センサー値をGCSにあるログファイルに書き込み
    6. ログファイルのセンサー値を画像に変換、保存
    7. 画像をLINEに送る　　　　　　　　　　　　　　→詳細は次ページ
    システム - 処理の流れ
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12. 2023.2.22 LT Cat And ColorSensor@NearMugi
    

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13. 2023.2.22 LT Cat And ColorSensor@NearMugi
    

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14. 検証 - ご飯の容器を上に載せるタイプの装置
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15. 検証 - 違いが分からない・・・
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16. ネコたちの食事の邪魔には
    ならなくなった。
    ただ取得したデータに改善は
    見られず・・・
    検証 - 装置を変えてみる
    2023.2.22 LT Cat And ColorSensor@NearMugi
    

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17. 見た目通りのRGB値が欲しいわけではなく、猫の違いが出ればよいので値を加工し
    てみました。
    誰もいない状態の値を中心(RGB 128, 128, 128)として値をずらしてみる
    ある値を超える(下回る)とき256(0)とする
    ※RGB値の変化が線形である前提で、無理やり加工しています
    検証 - 検知しやすくするためセンサー値を加工してみる
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18. 検証
    それでも違いが見えず、にっちもさっちもいかなくなりました・・・
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19. 「LEDで暗闇でも大丈夫！」
    「LEDの効果で外部の環境を受けない！」と
    思っていたのですが、誤解でした。
    完全に密着して外部の影響をゼロにしないと
    毎回同じ値にならないのかもしれません。
    検証
    そもそも部屋の明るさで値が違う・・・
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20. 適切なセンサー選びが大切だと改めて実感しました。
    (ネコの違い→毛の色→カラーセンサー！ という発想がよろしくなかった)
    値を読み取ってからLINE通知までの流れはいい感じなので
    今後のシステム作りに活用したいと思います。
    以上です。ご清聴ありがとうございました
    まとめ
    2023.2.22 LT Cat And ColorSensor@NearMugi
    

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