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。

Transcript

1. Raspberry Pi
   Raspberry Pi
   で
   で
   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
   年
   2008
   年
   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
   年
   … (2017
   年
   )
   それから
   9
   年
   … (2017
   年
   )
   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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