IoTコラム 第4回 加速度センサーのデータの取り扱いについて

  • 2016/12/22

はじめに
前回のコラムから少し間が空いてしまいました。時が過ぎるのは早いもので、2016年も残りわずかとなりました。今回は最近社内の検証でも使用している加速度センサーについてご紹介したいと思います。「加速度」という言葉は高校の物理の授業で耳にしたのを最後に使ったこともない言葉かもしれませんが、これは物体の移動速度の変化率を表すもので、加速度センサーはその値を計測することができるセンサーです。同じ速度で移動している場合は速度が変化していないため、加速度の値は0になります。値はX軸、Y軸、Z軸の3つの向きが取得でき、センサーを動かしていない場合は重力の関係で上下方向の軸だけ1.0に近い値を示します。その重力による値の変化を利用して、物体の傾き具合を検出することもできます。今ではゲーム機や携帯電話など身近なところで利用されています。

ドアに着けてみたらどうなるか
検証を開始するにあたり、まずはこの加速度センサーの値を取得してグラフ表示してみることにしました。値が変化しないと検証は楽しくありません。ずっと手で加速度センサーを振るのも大変なのでどうしようかと悩んだ結果、会議室の扉につけることになりました。扉に設置したセンサーをグラフ表示したものが以下になります。表示されているグラフを見ると値が大きく変化しているところがあり、17時29分頃に扉の開け閉めがあったことがわかりますね。
iot20161201今回の扉につけた加速度のセンサーの値をグラフ表示するまでの仕組みについては、センサーからビーコンの技術によりIoTゲートウェイに接続し、そこからMicrosoftのクラウドサービスAzure  IoT  Suiteの機能であるIoT HUBでデータ受信したものをグラフ表示するようにしています。
このようにセンサーからの値が取得できれば、あとは扉の開閉とみなす加速度の閾値を決めて、その値を超過したデータだけをカウントすると、扉の開閉回数を取得することができます。
iot20161202データの取り扱いの注意点
この扉の開閉の例でもそうなのですが、何をするかによってセンサーからデータを送信する際の時間間隔やその後のデータの取り扱い方法が変わってきます。仮に扉に設置する加速度センサーのデータ送信間隔を1分に1回送信する設定にしたとすると、データを送信する前後1分間の間に扉の開閉が完了してしまった場合は、加速度の値の変化している時点のデータが送信されないため、目的のデータが取得することができません。また、時間間隔をもっと短い100ミリ秒に1回送信した場合は、1回の扉の開閉時に閾値を超えるデータは複数レコードになってしまい、閾値を超えたレコード数をそのまま扉の開閉回数とみなすと実際と異なる値になってしまいます。したがって、もし加速度センサーを使って扉の開閉を取得するのであれば、後者のデータ送信の時間間隔は短くして、近い時間帯のレコードは同じとみなす処理が必要になります。

まとめ
従来は何か考え付いたアイデアを検証しようとすると、サーバ購入などの費用がかかるためハードルが高くなることもありました。しかし近年はスマートフォンやクラウドの普及により、今回紹介した程度の内容は安価に短期間で試せるようになっておりますので、何かふと課題を感じた場合は、ぜひディーアイエスソリューションまでお声がけください。

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