毒劇物管理システムの開発
田口智之*1宏充*1

林

奥村克博*2Development of Poisonous and Deleterious Substance Management System
Tomoyuki Taguchi, Hiromitsu Hayashi and Katsuhiro Okumura

IoTはIT業界のみならず，様々な分野で注目を集めている。IoT端末は今後さらに増加していくと予測されており，IoTを活用した新たなビジネスモデルやサービスの創出が期待されている。その中で，Raspberry Piと呼ばれる小型のコンピュータが， IoTを自作で導入できるツールとして注目されており，機械電子研究所では，Raspberry Piをベースとした，「IoT導入支援キット」の開発および導入支援を行ってきた。本研究では，IoT導入支援キットの応用展開として，毒劇物管理システムの開発を行った。毒劇物管理システムは，毒劇物の在庫管理や使用量管理を従来の手書きから電子化することで，業務の効率化を図ることを目的としており，本システムの導入・運用により，業務の効率化やヒューマンエラーの防止に有効であることを確認できた。

1 はじめにーザビリティの向上を図った。

あらゆるモノがインターネットで接続する IoT の発展により，従来の産業・社会構造が大きく変革する可2 研究，実験方法能性がある。我が国においても新たなビジネスモデル

2-1 毒劇物管理の創出やサービスの展開が引き起されようとしている。

毒劇物の管理については「毒物及び劇物取締法」に

IoT は IT 業界のみならず，車の自動運転や工場設備のよって規制が行われている。毒物犯罪の増加に伴い，監視など様々な分野での発展が期待されており，注目毒劇物の具体的な管理方法の指針が管理マニュアルとを集めている。その中で，Raspberry Pi と呼ばれる小して厚生省から示され,「鍵付きの薬品庫」「在庫管理」型のコンピュータが，手軽にかつ安価で IoT の自作が「複数人で管理」「重量・容量の管理」「管理簿の作成」できるツールとして注目されている。などが求められている 2）。毒劇物を頻繁に使用する現

これまでに機 械電子研 究所では ，県内中 小企業が場では，特に「在庫管理」「重量・容量管理」「管理簿「気軽に IoT をはじめる」ことができるための支援ツ作成」が大きな負担となっている。

ールとして Raspberry Pi をベースとした「IoT 導入支

そこで本研究では，毒劇物の在庫数と誰が，いつ，援キット」を開発し，「WBGT 測定システム」や「毒劇どれだけ利用し，残量が何グラムか，を利用者が手間

1）物管理システム」等への適用を図ってきた 。

をかけずに管理することができるシステムを開発した。

前報では,「毒劇物管理システム」の基本的な機能

システム利用者と毒劇物のQRコードをカメラで読み込（使用者・毒劇物の QR コード読み込み，電子天秤でみ，電子天秤で重量を測定することにより，毒劇物のの重量測定，毒劇物の在庫管理・重量管理，管理簿作「受払簿（在庫管理）」「使用簿（重量・容量管理）」成）の開発を行った。本報告では，毒劇物を使用してを管理するシステムである。

いる現場へ導入し，実運用を行っている毒劇物管理シ

2-2 システム構成

ステムについて述べる。本システムを現場へ導入・運システム構成を図1に示す。システムは1台のサーバ用するにあたり，複数の IoT 導入支援キットの使用・側のRaspberry Pi(以下，「サーバ」という。)と複数不具合の通知・デー タの定期バッ クアップ・貸出 処

台の端末側のRaspberry Pi(以下，「端末」という。）

理・返却処理などの機能を加えてシステム全体の再設とデータバックアップ先のNASで構成される。サーバ計を行った。また，実装・テスト・現場で試用した結と端末間および,サーバとPC間はLAN経由で通信が可能

果のフィードバックを繰り返し行い，機能の改善とユである。端末には電子天秤とカメラが接続されており，使用者・毒劇物情報・使用重量をサーバへ登録する。

*1 機械電子研究所*2 企画管理部- 57 -

図1

システム構成「貸出」「返却」「終了」「廃棄」の6種類の処理がある。

図2

端末外観
図3

端末画面（受領処理）

サーバでは，端末から送信されたデータをデータベースに蓄積するとともに，LANに接続されたPCのWEBブラ各処理の操作手順は共通化させているため，シンプルウザから日々の薬品の使用状況等の閲覧が可能である。

な操作体系と端末のタッチスクリーンによる直感的な2-3 端末操作が可能となっている。以下に操作手順を示す。

端 末 の外 観 を 図2 に 示 す 。端 末 はRaspberry Pi（ 3

手順① カメラで利用者のQRコードを読み込む。

Model B+），USBカメラ（BSWHD06MBK：バッファロー），

手順② カメラで毒劇物のQRコードを読み込む。

電 子天 秤 （EW-1500i，EW-12ki，FG-30KBM：A&D），ブ

手順③ 電子天秤で毒劇物の重量を計測する。

ザー（UDB-05LFPN:DB Products），タッチ スクリーン

手順④ カメラで立会者のQRコードを読み込む。

（5インチ 800x480 HDMI TFT LCD）で構成される。端

手順⑤ 画面の登録ボタンをタップする。

末のソフトウェアはNode-RED（v1.0.3）およびPython「受領」処理は，毒劇物を購入し薬品庫へ保管する（ Ver.3.5 ） で 書 か れ て お り ， Linux OS （ Raspbianなど，新規の毒劇物をシステムに登録する処理である。

Buster）上で動作している。USBカメラでの画像取得

毒劇物のQRコードは事前に発行し，容器へ取り付けて処 理 と QR コ ー ド の 読 み 取 り 処 理 で は ， そ れ ぞ れ ，おく必要がある。「受領」処理を行うことで，システPythonのOSS（Open Source Software）であるopencv-ムに薬品が登録されるとともに，在庫の数が1増加す

pythonとpyzbarを使用し ている。 また，GUIやビジネる。本処理では，手順①②⑤を行う必要がある。

ス ロ ジ ッ ク ， サ ー バ と の HTTP 通 信 ， 電 子 天 秤 と のRS232C通信ではNode-REDを使用している。

「払出」処理は，毒劇物の利用開始（開封）時に行う処理である。「払出」処理を行うことで，毒劇物開端 末画 面 を 図3 に 示 す。 端 末 で は「 受 領」「 払 出」

封前の初期重量がシステムに登録されるとともに，在- 58 -

図4

サーバ外観庫の数が1減少する。本処理では，手順①②③⑤を行う必要がある。
「貸出」処理は，毒劇物を薬品庫から取り出して使用する際に行う処理である。「貸出」処理を行うこと(a) 受払簿出力操作フロー

で，薬品の使用前の重量がシステムに登録される。貸出される薬品が毒物の場合は手順①②③④⑤を，劇物の場合は手順①②③⑤を行う必要がある。
「返却」処理は，毒劇物の使用後に薬品庫へ戻す際に行う処理である。「返却」処理を行うことで，薬品の試用後の重量がシステムに登録される。返却する薬品が毒物の場合は手順①②③④⑤を，劇物の場合は手順①②③⑤を行う必要がある。
「終了」処理は，空になった毒劇物を使用済みとする際に行う処理である。「終了」処理を行うことで，毒劇物が空になったことがシステムに登録される。終了する薬品が毒物の場合は手順①②④⑤を，劇物の場合は手順①②⑤を行う必要がある。

(b) QRコード生成操作フロー「廃棄」処理は，毒劇物の使用期限が切れた等の理

図5

サーバ操作フロー由により，不要となった毒劇物を廃棄する際に行う処理である。「廃棄」処理を行うことで，毒劇物が廃棄タベースとしてMariaDB（10.3）を使用している。

されたことがシステムに登録される。本処理は，終了サーバでは，HTTP通信によるWebAPI，Webブラウザに処理とは排他であり，どちらかの処理のみ行うことがよる情報閲覧や受払簿・使用簿の生成，管理責任者にできる。本処理は，手順①②④⑤を行う必要がある。

よ る最 終 承 認 ，QRコ ー ド 生 成の 機 能 を 有 する 。 受払2-4 サーバ

簿・使用簿の生成とQRコードの生成では，それぞれ，サーバの外観を図4に，操作フローを図5に，WebブPythonのOSSであるopenpyxlとsegnoを使用している。

ラウ ザ 画 面を 図6 に 示す 。 サー バ はRaspberry Pi（4また，GUIやビジネスロジック，端末やPCとのHTTP通Model B），起動ランプ，シャットダウンボタンで構成

信，データベースとのアクセスでは，Node-REDを使用される。サーバのソフトウェアはNode-RED（v1.0.3）

している。

およびPython（Ver.3.5）で書かれており，Linux OS

HTTP通信によるWebAPIでは，端末で読み込んだデー（Raspbian Buster）上で動作している。また，データの登録や，毒劇物のステータス取得等の機能を有し59ている。LANに接続された端末からHTTP通信により特とサーバのメンテナンスやアップデート処理，不具合定のURLにアクセスすることで，遠隔で各種処理を行対応を行う。SSHの公開鍵認証によりシステムの管理うことができる。

者以外からの接続を排除し，安全な接続を確立することができる。また，すべての端末とサーバでは特定のIPアドレスのみアクセスできるようにファイアウォールを設定している。
端末やサーバのHTTP通信時やエラー発生時には，ログファイルに情報を出力している。また，エラー発生時には迅速な対応ができるように，システム管理者へメールによる通知を行う仕組みを構築している。

(a)

サーバが何らかの理由により故障した場合に備え，受払簿表示画面

NASへデータベースのデータをバックアップしている。
バックアップは一日に一度行っているため，一日前の状態にシステムを復旧可能である。

3 結果
従来の手書き管理では，毒劇物の使用ごとに管理簿の中から当該管理簿を探し，使用前後の重量計測，使用実績の手書き記入をおこなっており，多くの手間を要していた。本システムの導入・運用により，毒劇物（b）

QRコード生成画面

管理業務の効率化が実現し，さらに，手書き入力ミス

図6

Webブラウザ画面や管理簿紛失等のヒューマンエラー防止に有効であることを確認した。また，キーワードによる検索により管理簿の検索機能向上や，紙の印刷コストが削減されWebブラウザによる情報閲覧では，システムに登録るメリットが得られた。

されている毒劇物の「いつ」「だれが」「なにを」「どのくらい」の情報を確認することができる。また，情4 まとめ報の確認とともに，「受払簿」「使用簿」をExcelファイル形式でダウンロードし，ローカルのPCへの保存や本研究では，QRコードの読み取りと重量計測により毒劇物を管理する毒劇物管理システムを開発した。本

印刷等が可能である。
管理責任者による最終承認は，端末で行った「受領」システムにより手書き管理から電子的な管理に変更さ処理等の最終承認をWebブラウザで行う機能である。

れることで，毒劇物管理業務の効率化とヒューマンエ管理責任者に該当する者には予めユーザIDとパスワーラーの防止に繋がることを確認できた。なお，本シスドを発行する必要がある。管理責任者はこれらを用いテムは福岡県工業技術センター内で2020年4月より運て，専用の承認フォームから最終の承認を遠隔で行う用を開始している。

ことが可能である。
5 参考文献QRコード生成は，システムの利用者のQRコード，毒劇物のQRコードの発行およびダウンロードができる機

1) 林宏充，川畑将人，奥村克博，吉村賢二：福岡県

能である。本システム用の情報を持ったQRコードを発工 業 技 術 セ ン タ ー 研 究 報 告 ， No.29 ， pp.41-44

行できるため，新規に利用する職員や毒劇物への迅速（2019）な対応が可能である。

2) 厚生省：毒劇物盗難等防止マニュアル （2005）

2-5 システム運用(オンライン)http://www.nihs.go.jp/mhlw/

システムの運用では，遠隔操作によりすべての端末

chemical/doku/manu/manu.pdf
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