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加速度センサーを用いた地震計測ネットワーク

License : CC0
安価な加速度センサーを用いて地震計を作成し、現在より多くの地域、場所に地震計を配置することを可能とする。また、センサーを動作させるユニットは、Raspberry Piなどの安価な小型コンピュータをベースとし、各センサーユニットが自律的に地震を判定する。地震を検知した場合、加速度と震度を記録し、震源情報と突き合わせてオープンデータとして公開する。
Update: Jan 15, 2017

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【エントリー部門】 アイディア部門 【応募者属性】 学生 【応募者名】 横浜市立大学金研究室 【エントリー作品の権利指定】 CC-BY4.0 【エントリー作品のURL】 【利用しているオープンデータ】 気象庁震源データ 統計LOD 【利用しているパートナーリソース】 OpenStreetMap 【エントリー作品の詳細説明】 日本は世界有数の地震大国であり、地震に対しての備えも行われている。また、その研究も含めて、各地に地震計が配備されているが、神奈川県横浜市では全域で40数個の地震計が配備されている。 この数は、実際に地震が発生した際に、自身がいる場所や、自宅等の情報を把握するには網羅性が低い。しかしながら、地震計は高価かつ、設置が難しいため、簡単に増設することも難しい。 そこで、個人の自宅等さまざまな施設に配備された震度計測センサーユニットのデータをオープンにすることで、地震計が配備されていない地域や場所の震度を把握することが可能となる。 また、各センサーユニットが連携することで、地震発生に情報の伝播を行ったり、トリガー情報を元に防災情報の発信や被害状況の把握等、さまざまな活用方法が想定される。
Update: Jan 15, 2017 (Hiroki UEMATSU)
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■ 加速度センサーユニット Raspberry Pi等の小型コンピュータと、USBで接続されるMEMS加速度センサーを組み合わせて、安価な加速度センサーユニットを作成した。 プログラムはC言語で実装されており、小型コンピュータ及び、加速度センサーについては他の組み合わせでも動作させることができるため、自宅に設置されたデスクトップPC（Windows/Mac/Linux）等を加速度センサーユニットとして運用することも可能である。
Update: Jan 15, 2017 (Hiroki UEMATSU)
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■ 震度計測センサーユニットネットワークの構築 作成した震度計測センサーユニットをネットワーク連携することで、以下に述べるセンサーユニット同士の連携機能にとどまらず、サーバ上にて収集された加速度データを研究目的や災害情報の収集等のために公開することができる。
Update: Jan 15, 2017 (Hiroki UEMATSU)
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■ 震度計測センサーユニットの機能 震度計測センサーユニットはネットワークに接続されて運用されることを前提としており、例えばマンション等の各フロアに設置された場合、あるセンサーユニットが地震を検知した後、他のセンサーユニットへトリガー情報を伝搬することが可能である。 これにより、上層階ほど揺れて、下層階ほど揺れない構造の場合でも、上層階でのトリガー情報が下層階のセンサーにも伝達され、各フロアのセンサーユニットで地震をトリガーすることができる。 また、センサーユニットはカメラやマイク、その他の機器と接続することで、地震をトリガーした場合にそれぞれの機能を起動させる。 地震発生時の被害状況をカメラやマイクを用いて、映像や音声として記録することで、震度の情報だけではわかり得ない被害状況を把握することができ、これらをオープンデータとして公開することで、住人や周辺の人々に正確な情報を伝えることができる。
Update: Jan 15, 2017 (Hiroki UEMATSU)
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また、トリガーした情報をTwitterやFacebook等のSNSに公開することで、例えば地震発生時に自宅にいなかった場合に地震発生と自宅の震度情報を知ることができ、撮影した動画や音声を参照することで、より被害状況を正確に知ることができるため、勤務中の心配が減るのではないだろうか。 さらに、各センサーユニットがお互いのトリガー情報を伝搬させることで、揺れを検知していないセンサーユニットを発見することができる。 これにより、離れて暮らす親族へ揺れていないことを伝えたり、センサーのご検知の判定を行うことができる。 このような伝搬機能やデータ公開機能をもったセンサーユニットを複数配置し、ネットワークで接続することで、災害時の情報収集を行うための基盤として活用することが可能である。
Update: Jan 15, 2017 (Hiroki UEMATSU)
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■ オープンデータ化 各センサーユニットの配置情報をGoogleMapsやOpenStreetMapを用いて地図サービスとして公開することで、現在テレビ等で放送される各地域の震度情報と同等の情報を配信することができる。 また、気象庁で記録された情報を合わせて公開することで、より細かい範囲の震度情報を表示することが可能となり、地盤や建物との関係性について学習するような使い方も考えられる。 さらに、統計LODと組み合わせることで、人口密集地区における震度情報や、住宅施設・商業施設等による建物に応じた震度の違い等を把握することができる。
Update: Jan 15, 2017 (Hiroki UEMATSU)
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また、検知された地震については、D3.jsを用いてWeb上で波形として表示することができる。これにより、P波とS波の関係性や、縦揺れ、横揺れ等の情報についても可視化される。
Update: Jan 15, 2017 (Hiroki UEMATSU)
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■ 震度計測センサーユニットの応用 震度計測センサーユニットは、加速度の判定処理として地震を検知しているため、例えば扉の柱付近に設置することで扉の開閉を取得することができる。 これにより、例えば高齢者見守りのための活動把握や、空き巣の検知等に用いることができる。
Update: Jan 15, 2017 (Hiroki UEMATSU)

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