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2011-04-14[n年前へ]

「Ruby+Thinkpad」で作る地震震度計 

 地震が続く今日この頃、めまいと地震を区別できない…というシチュエーションのために、昨日は「お手軽な地震検知器」を作ってみました。今日は、その続きとして、Ruby(とIBM産ノートPCを使って)で地震検知器を作ってみることにしました。

 地震の震度は、大雑把に言えば、加速度と揺れ動く時間とその周波数で決まります。以前、ノートPCで作る地震警報システムを作ろうとしたことがあります。加速度センサを備えた機器は多いわけですから、身の回りにある機器で地震の震度を算出する…なんていうことは、実に簡単に「できる」ものです。

 今日は、以前作った「Ruby版 Thinkpad 加速度センサ類取得クラス」を使って、「地震の震度スクリプト」を書いてみました。ノートPC(Thinkpad)の内蔵センサからの加速度を得て、その上で「揺れ動く時間」と「その周波数」というパラメータを適当にネグった上で(=無視した上で)適当に加速度から揺れ動く(地震の)震度を近似計算するスクリプトを書いてみたのです。このスクリプトは、語句単純に「ruby hoge.rb "スクリプトを走らせる秒(s)数"」という風に走らせることで、100ms毎に検知した加速度から震度を計算し続けて、もしも地面が揺れていると判断された時には、地震の震度を一秒に一回づつ、たとえば、

3
5 (=震度5弱)
5.5 (=震度5強)
…
といったように表示する、というものになります。そのRubyコードは下のようになります。「Ruby版 Thinkpad 加速度センサ類取得クラス」を、このスクリプトと同じディレクトリにでも置いた上で、このスクリプトを実行させれば、上に示した例のように動きます。
require 'accelerometer'
include Math

waitSec=0.01 # = each 100ms
averageNum=(1.0/waitSec).to_i

def send si
  puts si
end

def process(gxy)
  si=nil
  si=1 if gxy> 0.5
  si=2 if gxy> 2
  si=3 if gxy> 5
  si=4 if gxy> 20
  si=5 if gxy> 40
  si=5.5 if gxy> 100
  si=6 if gxy> 140
  si=6.5 if gxy> 200
  si=7 if gxy> 400
  send(si) if si&&si>3
end

class Array
 def average
   val=0.0
   self.length.times{|i| val+=self[i] }
   return val/self.length.to_f
 end	 
end

period=ARGV[0].to_i*(1.0/waitSec).to_i
acc=Accelerometer.new
gdatum=Array.new(averageNum) {|i| 0.0 } 
gi=0
period.times do |i|
  gx,gy=acc.getAccelerometerData.map{|v| 
    980.0*tan((v.to_f)/50.0*22.5/360.0*6.28)}
  gdatum[gi]=sqrt(gx*gx+gy*gy)
  gi=gi+1
  if gi==averageNum
    process gdatum.average 
    gi=0
  end
  sleep waitSec
end

 Thinkpad(やそれと似た同類の危機)に搭載されている加速度センサでは、震度1とか2程度の震度を正確に検知することはできません(その理由は後ほど書きます)。…その一方で、「日本全国の机の上に置かれていて(スマートフォンは、残念ながら、机の上には置かれていないのです)、さらに、その機器を使って”震度”を算出することができる値を刻々計ることができる計測器」というものが、ノートPCほどちまたに溢れているわけでもありません。

 今日は、そんな貴重な道具を使ったスクリプトを書いてみました。こんなスクリプト、手元のPC向けのクライアント用スクリプトだけでなく ネットワークに接続しているたくさんの人たちが動かしたら一体どうなるか、ということについては、また明日にでも書いてみたいと思います。

2011-04-15[n年前へ]

「Ruby+Thinkpad」で作る地震震度クライアント・サーバ・システム 

 「地震の揺れ」は場所ごとにずいぶん違います。「場所」というのは宮城県とか茨城県といった大雑把なものだけでなく、□△町にある○×ビルの△階…といった場所ごとに「地震の揺れ」は違います。震源地の方向や揺れのモードと建物構造…といったものによって、ずいぶんと「揺れ」は違ってくるものです。

 「Ruby+Thinkpad」で作る地震震度計を作ったならば、さまざまな場所で(机の上に置かれたノートPCを用いて)計測した震度をサーバ上に集め、いろいろな場所(条件)下の震度情報を眺めてみたくなります。

 というわけで、今日はThinkpadの加速度センサを用いて震度を刻々計測しつつ・それを情報管理サーバに送るクライアントと、クライアントから送られる震度情報を管理する震度情報管理サーバソフトを、それぞれRubyで書いてみました。クライアントソフトは加速度センサからの情報をもとに刻々の震度情報を計算し、揺れが発生している時にはサーバソフトに自分の場所情報や震度情報を送りつけ、サーバソフトはクライアントから送られた情報を格納しつつ、ブラウザからの閲覧に対応する、という作業を行います。

 ここに置いた3つのソースコードを同じフォルダにでもダウンロードした上で、サーバにするマシン上でclient.rbの5行目にある

SERVER 192.168.0.1
を適当なアドレスに設定してから、
ruby server.rb 8080
とサーバを起動させれば、まずは震度情報管理サーバが立ち上がります。さらに、各クライントPCで
ruby client.rb
という具合に震度計測クライアントソフトを起動させれば、各クライアントPCが震度情報を刻々とサーバに送信するようになります。そして、震度情報管理サーバは格納された震度情報を(8080ポートの'/'から)ブラウザを用いて眺めることができるようにもしたりする、というわけです。

 今日書いてみたサンプルは、簡単なスケルトンです。簡単なスケルトンには、さらなるアイデアをたくさん詰め込むことができるはずです。

 …たとえば、「各クライアントPCが震度情報をサーバに送信すると同時に、サーバは他の場所での震度情報(警告情報)をクライアントに教えてあげる・クライアントはどれと同時にビープ音を発する」「建物の何階にいるかということと震度情報の対応を算出する」「全国の震度情報をGoogle Maps上にリアルタイムレンダリングする」…たくさんのアイデアを量産実装したいものです。

「Ruby+Thinkpad」で作る地震震度クライアント・サーバ・システム






2011-04-18[n年前へ]

それでも、わたしたちは生きていきます。 

 「復興の狼煙(のろし)」ポスタープロジェクト

未だ現実に向き合うことを許されぬ
東北の仲間もいます。
それでも、わたしたちは生きていきます。
 「まずは釜石から
一緒に悲しむことよりも、
あなたの仕事を一生懸命やってほしい。
それが沿岸を、
岩手を元気にする力になると思うから。
前よりいい町にしてやる。

2012-02-02[n年前へ]

20ヶ月以内にM7級地震が起こる可能性が5割以上1? 

 学生の可能性を可能にするポータルサイト ワンダーノーツに「20ヶ月以内にM7級地震が起こる可能性が5割以上1?」を書きました。

 「私たちを動かす”気持ち”」は「どのくらい先の未来の(そこに至るまでに積もっていく)・どのくらいの危険性」を「どのくらい重要だ」と考え「気にする」ものでしょうか。その「気にする度合い」と「他のメリット・満足(不満足の解消)」を天秤にかけて、私たちは毎日動きます。地震も原発事故、狂牛病もレバ刺し/ユッケ…
 「あまりに先の未来」も「あまりに小さな確率」も、私たちは気にしません。 そして、そういう「感覚」であるからこそ、私たちは毎日を気にせず・前(未来)に進んでいくことができたりもします。

2014-08-09[n年前へ]

関東を中心にした地震発生分布地図 

 先週に引き続き、Mathematica 10 で追加された機能を確認しています(Mathematica 10で東京タワーとスカイツリーから見渡せる地域を眺めてみよう!?)。扱うことができる(自動で取り込むことができる)データが増えていたので、使用例を読みながら、関東を中心にした地震発生分布地図を描いてみました。

 地震発生分布地図を眺めてみると、「なるほど、確かにTVでよく見かける地震速報の震源地と一致するな(当たり前だけど)」と感じさせられます。たとえば、「震源地は千葉」とか「震源地は茨城」といった地震速報はよく見かけるけれど、確かに(すぐ近くにあるのに)東京の下で起きる地震は(関東内での相対比較では)少ないんだな…という風に見えてきます。

関東を中心にした地震発生分布地図








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