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Raspberry Piで簡易地震計

Raspberry Piで簡易地震計

Raspberry Piで電子部品を組み合わせて簡易地震計を作る話。
2018/11/16 社内LTで発表したスライドです。

typewriter / takuya

November 16, 2018
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Transcript

  1. Raspberry Pi
    Raspberry Pi


    簡易地震計
    簡易地震計
    2018/11/16 Takuya Yamaguchi (@no_clock)

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  2. P2P
    地震情報
    (p2pquake.net)
    P2P
    地震情報
    (p2pquake.net)
    for Windows, Android, Twitter, Web

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  3. 2008

    2008

    Raspberry Pi
    がなかった頃

    Raspberry Pi
    がなかった頃

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  4. (
    引用元: CQ
    出版社)

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  5. 加速度センサ付きマイコン基板
    加速度センサ付きマイコン基板
    イーサネット
    3
    軸加速度センサ
    C
    インタプリタ SilentC
    搭載
    これ地震計作れるのでは??
    ColdFire
    基板の加速度センサを試してみた

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  6. 1
    ヶ月かけて試行錯誤
    1
    ヶ月かけて試行錯誤

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  7. 静止状態で震度
    2

    3
    静止状態で震度
    2

    3
    ノイズが多く使い物にならない

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  8. それから
    9

    … (2017

    )
    それから
    9

    … (2017

    )
    Raspberry Pi
    に手を出す

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  9. 5"
    デジタルサイネージ
    5"
    デジタルサイネージ

    ブログ記事: typewriter.hatenablog.jp

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  10. スマートホーム
    (?)
    スマートホーム
    (?)

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  11. 地震計リベンジするか


    地震計リベンジするか


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  12. 簡単地震計レシピ
    :
    方針
    簡単地震計レシピ
    :
    方針
    はんだ付けしない
    入手先は秋葉原にある電子部品やさん
    (
    秋月、マルツ)
    震度1
    から計測したい

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  13. 簡単地震計レシピ
    :
    材料と配線
    簡単地震計レシピ
    :
    材料と配線
    計 2,220
    円 (Raspberry Pi
    除く)
    ※https://www.p2pquake.net/dev/rpi_seismometer/how_to_make/

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  14. 簡易地震計レシピ
    :
    震度の算出
    簡易地震計レシピ
    :
    震度の算出
    ※GitHub: p2pquake-takuya/rpi-seismometer

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  15. 簡易地震計 完成
    !
    簡易地震計 完成
    !

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  16. 簡易地震計 精度
    簡易地震計 精度
    K-NET
    計測震度 つくった地震計
    震度2 (2.1)
    震度2 (2.06)
    震度1 (1.2)
    震度1 (0.97)
    震度1 (0.7)
    震度1 (0.64)
    震度2 (1.7)
    震度1 (1.20)

    まあまあ良さそう

    震度1
    から拾えている
    (
    注:
    強震観測網 K-NET
    のデータを利用しています)

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  17. 簡易地震計 精度
    簡易地震計 精度
    P
    波 S
    波も見える(縦揺れ→
    横揺れ)

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  18. 道のりは長かった
    道のりは長かった
    3
    ヶ月くらい毎週秋月に通って試行錯誤
    1.
    配線
    電子部品の説明書とにらめっこ
    配線決めるのに1
    時間
    配線ミスでセンサ何個もダメにした
    2.
    ノイズ
    ノイズを減らさないと話にならない
    ハード、ソフト両面で対策
    後述

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  19. ノイズ対策(ハード編)
    ノイズ対策(ハード編)
    1.
    電圧変動
    Raspberry Pi
    の5V/3.3V
    →CPU/Ethernet/USB load
    ですぐ変動
    対策
    定電圧レギュレータとコンデンサ
    電源とセンサ出力を安定化
    2.
    設置場所
    壁に貼り付け
    貼り直すときに壁紙が剥がれる不具合

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  20. ノイズ対策(ハード編)
    ノイズ対策(ハード編)
    静止状態のノイズ: ±15~20LSB → ±2LSB

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  21. ノイズ対策(ソフト編)
    ノイズ対策(ソフト編)
    オーバーサンプリング
    一般の計測震度計: 100Hz
    つくった地震計: 200Hz
    フィルタ
    気象庁がフィルタ特性を出している
    これに近いものを雑に実装

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  22. 対策の結果
    対策の結果
    静止状態の震度: 0.83(
    震度1) → 0.11(
    震度0)

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  23. 地震計リベンジ成功
    地震計リベンジ成功
    Raspberry Pi
    で充実したIoT
    ライフを!

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  24. 参考
    参考
    気象庁 計測震度の算出方法
    防災科学技術研究所 強震観測網(K-NET,KiK-net)
    コンデンサ・ワールド|TDK Techno Magazine

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