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。
Raspberry PiRaspberry Piでで簡易地震計簡易地震計2018/11/16 Takuya Yamaguchi (@no_clock)
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P2P地震情報(p2pquake.net)P2P地震情報(p2pquake.net)for Windows, Android, Twitter, Web
2008年2008年Raspberry Piがなかった頃…Raspberry Piがなかった頃…
(引用元: CQ出版社)
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
1ヶ月かけて試行錯誤1ヶ月かけて試行錯誤
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
それから9年… (2017年)それから9年… (2017年)Raspberry Piに手を出す
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
スマートホーム(?)スマートホーム(?)
……地震計リベンジするか…?地震計リベンジするか…?
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
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/
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
簡易地震計 完成!簡易地震計 完成!
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)
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)
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
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
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
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
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)
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!
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