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

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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