V1.0 2020/6/15

抜粋版
Ｌｉｎｅと連携した雷センサＩｏＴ開発キット～ＲａｓｐｂｅｒｒｙＰｉを使い、ゴルフ場から農作業まで、落雷から人命を守ります～

実践編

スペクトラム・テクノロジー株式会社
https://spectrum-tech.co.jp
sales@spectrum-tech.co.jp
all rights reserved 2020 spectrum technology co.

1

ＩｏＴ開発キット 目次

Pi運用マニュアル

ページ

ＩｏＴ開発

ページ

1.
2.
3.
4.

RaspberryPiについてLinux基本コマンド
基本操作
日常運用（ウイルススキャン、更新）① メニュー② 雷センサ 全体構成
③ 雷センサ接続、設定• ＡＳ３９３５仕様• ＡＳ３９３５雷センサとＲａｓｐｂｅｒｒｙＰｉを接続• ＡＳ３９３５の校正④ 単体試験

34568
9

抜粋版です。目次とページは一致しま
せん

10121314• ＡＳ３９３５の単体試験⑤ ＩＦＴＴＴ設定• ＩＦＴＴＴを使ってＬｉｎｅへの通知を設定• Ｌｉｎｅグループへの通知設定⑥ Ｌｉｎｅ接続• Ｌｉｎｅ連携試験• ＡＳ３９３５からＬｉｎｅまでの接続確認

参考1526303133• 雷センサ活用事例
all rights reserved 2020 spectrum technology co.

2

Pi運用マニュアル
1. Raspberry Piについて
既に全世界で1000万台以上販売された手のひらサイズのコンピュータです。
ＬｉｎｕｘベースのＲａｓｂｉａｎＯＳで動作しております。

2. Linux基本コマンド① システム関係• 起動：電源を入れると自動で起動します。
• 再起動：# reboot
又は、アプリケーション>ログアウト>再起動；左上のメニューから• 終了：# shutdown
又は、アプリケーション>ログアウト>シャットダウン；左上のメニューから• ログアウト # logout
又は、アプリケーション>ログアウト>ログアウト；左上のメニューから• 日本語／英語の入力切替：キーボードのctl+ｊを同時に押します。又は右上のアイコン（右から７個目）からプルダウンで選択

all rights reserved 2020 spectrum technology co.

3

Pi運用マニュアル
2.

Linux基本コマンド② ディレクトリ操作、コピー、移動、削除
root@:~$ cd /root/Documents
ディレクトリの切り替え
root@:/root/Documents# ls
ファイルとディレクトリの表示（表示したら操作したいファイルを右クリックでコピペして操作します
root@:~# cp ファイル名 ディレクトリ
配下のディレクトリのファイルを別のディレクトリへコピー
root@:~# mv ファイル名 ディレクトリ
配下のディレクトリのファイルを別のディレクトリへ移動
root@:~# rm ファイル名
ファイルの削除
便利な機能 rm –help
コマンドのオプションが分からない場合は、ヘルプで問い合わせる。すべてのコマンド共通(マイナスを２個とhelp)③ ユーザ権限、プロセス他
root@:~ $ su スーパーユーザ（root)に切り替え、パスワードを入力
root@:~# ps a
現状の動いているプロセスを表示
root@:~# kill
特定のプロセスを強制終了
root@:~# apt-get install pkg
パッケージのインストールなどに使用
root@:~# date
日付、時間の設定を行います。
root@:~# leafpad /etc/network/interfaces インタフェースに記述してい内容を変更します。Viよりも使いやすいです。

④ モジュール、usb、メモリ、ＨＤＤなどの表示
root@:~# lsmod
root@:~# lsusb
root@:~# free -mt
root@:~# df -h

linuxのモジュールリスト表示
usbのデバイス表示
メモリ使用状態表示
ＨＤＤ（マイクロＳＤ）の使用状態表示

pi@raspberrypi:~$ sudo
も同様のコマンドになります
all rights reserved 2020 spectrum technology co.

4RaspberryPi運用マニュアル
デスクトップ上によく使うコマンド.txtがあります。
コピペして使ってください

3. Raspberry Piの基本操作① 表示画面と内容トップ画面（上段のタスクバーで選択）• メニュー• ブラウザ• ファイルマネジャ• ターミナル• マルチ画面選択

••
•
•
••
•

ＶＮＣ
日本語入力
ＢＬＥWiFi音量
ＣＰＵ使用率時刻all rights reserved 2020 spectrum technology co.

5RaspberryPi運用マニュアル
4. 日常運用①

セキュリティ対策（アンチウイルス更新、スキャン）• アンチウイルス対策として無料のclamAVをインストールしてます。
• 手動での運用を基本としてます。
パターンファイル更新

手動スキャン時に更新されます
手動でスキャン
$ sudo clamscan --infected --remove --recursive
自動化可能ですが、バックグランドで重くなる可能性大。コマンド入力後約５分位かかります。

all rights reserved 2020 spectrum technology co.

6RaspberryPi運用マニュアル
4. 日常運用②

インストール済パッケージの更新リスト、アップグレード• Linuxの場合は、頻繁に更新が発生します。アップグレードを定期的に実施してください。
• 更新前には、バックアップを取ることをお勧めします。特にアップグレードはまれに動作不良、戻せない状態が発生します。自己責任で実施してください。

更新リスト取得$ sudo apt-get update
アップグレード実施$ sudo apt-get upgrade

all rights reserved 2020 spectrum technology co.

7

ＩｏＴ開発①．メニュー• 雷センサ 全体構成
• 雷センサ接続、設定• ＡＳ３９３５仕様• ＡＳ３９３５雷センサとＲａｓｐｂｅｒｒｙＰｉを接続• ＡＳ３９３５の校正• 単体試験
• ＡＳ３９３５との単体試験• ＩＦＴＴＴ設定• ＩＦＴＴＴを使ってＬｉｎｅへの通知を設定• Ｌｉｎｅグループへの通知設定• Ｌｉｎｅ接続• ＡＳ３９３５からＬｉｎｅまでの接続確認

all rights reserved 2020 spectrum technology co.

8

ＩｏＴ開発②雷センサ 全体構成
ＩｏＴ開発キット

雷センサ

通知

インターネット

グループ通知も可能

AS3935センサを使い、40km以内の雷を検出し、精度は、1km。雷の強さも独自に判定します。500KHzの周波数で雷のノイズを測定します。

all rights reserved 2020 spectrum technology co.

9

ＩｏＴ開発③雷センサ接続、設定ＡＳ３９３５仕様• https://www.meteorange.fr/scripts/AS3935.pdf• 雷の検知は、左図；距離の遠いところから（４０Ｋｍ）から検知してゆく、雷の距離ではなく、嵐の最先端までの距離を自動測定。
• 検出の有効性、は右図。ＷＤＴＨは信号の強さ。雷の信号が弱いと精度が下がるため、屋外の設置を推奨
ひとつの雷
10ｋｍで40％の精度表示する距
離：嵐の先端

all rights reserved 2020 spectrum technology co.

10

ＩｏＴ開発③雷センサ接続、設定
ＡＳ３９３５仕様• 雷の強さは、21ビット（max:2,097,152）:0x04,0x05,0x06[4:0]で表示。相対値。
• 距離は、5ビット（最大；63）：0ｘ07[5:0]• AFE:アンテナ前段利得：屋内の方が利得を多く入れるが、雑音も同時に利得する。基本は屋外設置にしている。屋内に設置する場合は、プログラム変更。
また校正用のプログラムは屋内で設定。

all rights reserved 2020 spectrum technology co.

11

ＩｏＴ開発③雷センサ接続、設定ピンをハンダ付けしてください

Ｒａｓｐｂｅｒｒｙ ＰｉとＡＳ３９３５の接続

メスーオスのジャンパで接続
Ｐｉ ブレッドボード ＡＭＧ8833
１-----＋VDD
３-----------------------SDA
５----------------------- SCL
９-----ーGND
１１-------------------- ＩＲＱ
all rights reserved 2020 spectrum technology co.

ブレッドボードは添付されていません

12

ＩｏＴ開発③雷センサ接続、設定$ cd /home/pi/Documents/ar$ python3 calibrate.py

ＡＳ３９３５校正• Ｐｉコンソールで指定のフォルダに移動
全てpython3$ cd /home/pi/Documents/arで動作します$ python3 calibrate.py• アンテナのチューニングを行います。５００ＫＨｚに近い値に設定• デフォルトは４：31.32kHz(デジタルマルチテスタで測定）ｘ１６＝501.12ＫＨｚ• 急ぎの場合は、プログラムを動作させ、デフォルトのまま次へ。

ＩＲＱとＧＮＤ間に接続しＨｚ測定
all rights reserved 2020 spectrum technology co.

13

ＩｏＴ開発④雷センサ単体試験$ cd /home/pi/Documents/ar$ python3 lightning.py

ＡＳ３９３５単体試験• Ｐｉコンソールで指定のフォルダに移動$ cd /home/pi/Documents/ar$ python3 lightning.py• 単体試験がスタート、雷センサが動作時に、画面及びlightningフォルダに出力• 時刻、距離（ｋｍ）、強さの順。

all rights reserved 2020 spectrum technology co.

14

ＩｏＴ開発⑤ＩＦＴＴＴ設定
ＩＦＴＴＴとは• 「レシピ」と呼ばれる個人作成もしくは公に共有しているプロフィールを使って数あるWebサービス（Facebook、Evernote、Weather、Dropboxなど）同士で連携することができるWebサービスである。
• https://ifttt.com/• ＩＦＴＴＴ登録• メールとパスワードで登録

all rights reserved 2020 spectrum technology co.

15

ＩｏＴ開発⑤ＩＦＴＴＴ設定• ＩＦＴＴＴ設定• レシピを作成して行きます。
• Ｃｒｅａｔｅ• Ｉｆ ｔｈｉｓをクリック

all rights reserved 2020 spectrum technology co.

16

ＩｏＴ開発⑤ＩＦＴＴＴ設定• Ｌｉｎｅ設定：スマホ側• トーク＞Ｌｉｎｅ ｎｏｔｉｆｙを開く• 確認

all rights reserved 2020 spectrum technology co.

17

ＩｏＴ開発⑤ＩＦＴＴＴ設定• Ｌｉｎｅ設定：スマホ側• Ｌｉｎｅ ｎｏｔｉｆｙに招待されているのを確認• 雷センサのプログラムを動作させ通知• グループ側に通知されているのを確認

all rights reserved 2020 spectrum technology co.

18

ＩｏＴ開発⑤ＩＦＴＴＴ設定$ cd /home/pi/Documents/ar$ python3 ifttt_as.py• Ｌｉｎｅ連携試験$ cd /home/pi/Documents/ar$ python3 ifttt_as.py• ＩＦＴＴＴ連携開始、終了と出力• Ｌｉｎｅ側にもメッセージ受信、雷警報、0,0と出ればＯＫ

all rights reserved 2020 spectrum technology co.

19

ＩｏＴ開発⑥Ｌｉｎｅ接続$ cd /home/pi/Documents/ar$ python3 lightning_inform.py• ＡＳ3935からＬｉｎｅ連携$ cd /home/pi/Documents/ar
必ず事前にcalibrate.pyを実施してください。
$ python3 lightning_inform.py• 雷センサからＬｉｎｅ連携開始• Ｌｉｎｅ側にもメッセージ受信、雷警報、63,0と出ればＯＫ

all rights reserved 2020 spectrum technology co.

20