IoT による犬の食糞防止ソリューション

2016/03/01
  • IoT 6
  • Kii Cloud 5
  • Kii Cloud を使った犬監視ソリューションの全体像を紹介します。見出しにもあるように、実はこのシステムは犬の食糞をやめさせるためのソリューションでした…。

    ソリューションの全体像

    過去のブログでは、犬用遠隔おやつあげ機犬用トイレ使用中センサー の 2 つを紹介しました。このページではその全体像を紹介します。

    このシステムには、これ以外にスピーカーと Web カメラ 3 台が接続されています。いずれも、ゲートウェイとなる Windows PC につながっていて、インターネット経由でスマートフォンから操作できます。

    • Web カメラ

      Web カメラでは 1 秒間隔で画像を更新し、それを Web サーバーで公開しています。スマートフォンアプリの Web ビューからほぼリアルタイムの画像を確認することができます。

      画像は Kii Cloud のオブジェクト経由でもスマートフォンにダウンロードできますが、より高速なレスポンスを得るため、P2P ライクにスマートフォンから Web サーバーをダイレクトにアクセスする構成としました。

    • USB スピーカー

      USB スピーカーは、スマートフォンのボタン操作によって、遠隔操作で音を鳴らせるようにしています。Web カメラでいたずらを見つけたとき、犬を驚かせるため、ピストルのような爆音が突然鳴るようにしています。

      スピーカーの制御には Thing-IF のコマンドを使っています。スマートフォンから Kii Cloud 経由でコマンドを送ると、そのコマンドを受け取った Windows が Win32 API を使って音を鳴らすという仕組みです。

      実装方法は、おやつあげ機の時と全く同じですので、参考にしたい方は おやつあげ機の記事 を参照してください。

    余談:Web カメラの同時制御

    今回は、犬の生活スペースを監視するため、3 台の Web カメラを同時に使用しています。生活スペースの全体像、トイレのアップ、ハウスのアップをそれぞれのカメラで撮影しています。

    Web カメラを複数台同時に使用する場合、USB のデータ転送の帯域が足りない問題が出るようです。実験では、3 台までの同時使用が限界で、4 台目を接続して同時に撮影しようとすると、画面が真っ暗になってしまいます。本当はカメラ 4 台構成にしたかったのですが、やむなく 3 台構成としました。

    回避方法としては、1 台ずつ順番に電源 ON、撮影、電源 OFF を実行する方法がありましたが、静止画 1 枚を撮影するのにも 3 秒以上かかってしまうためあきらめました。

    ちなみに、現在使用しているケージは日曜大工による自作なのですが、入り口には Web カメラを設置するための専用部材を取り付けました。

    ソリューションの目的

    これらの機能を組み合わせて、犬の食糞防止ソリューションを構築しています。

    Web カメラ、おやつあげ機、トイレ使用中センサー、スピーカーからの爆音を組み合わせて、次のような流れを実現しています。

    1. 私が外出中のとき、犬がトイレを使用する
    2. Kii Cloud 経由でトイレ使用中のアラームがスマートフォンに通知される
    3. Web カメラで様子を確認する
    4. そのままお利口にしていたら、Thing-IF による遠隔操作でおやつをあげる
    5. 食糞するなど、いたずらしていたら、Thing-IF による遠隔操作で爆音を鳴らしてやめさせる

    ちなみに、いたずらしているときに突然、爆音が鳴るのは相当に怖いらしいです。誰もいない室内で突然大きな音が鳴るわけなので…。

    こんな感じになってしまいました。

    使用状況はまずまず。とりあえずは成功というところです。