田んぼまもるくん Mk-Ⅲ

Fusic で田んぼ (棚田) を借りて米作りをはじめまして 3 年目になりました。

という事で田んぼまもる君も 3 歳になりました。

1 年目: https://tech.fusic.co.jp/posts/2022-09-05-iot-tambo-mamoru-kun/

2 年目: https://fusic-no.notion.site/a407e72757ed41e9b390c2442cf16ce5

3 年目は ソラカメ を田んぼに設置して、動画の撮影に挑戦します！

↓ ソーラーパネルの下に貼り付けてあるのがソラカメです。

箱の中にある Raspberry Pi 関連を取り出すとこんな感じです。

チャージコントローラから電力が slee-Pi に送られて、 slee-Pi に Raspberry Pi と 4GPi が繋がって、間欠駆動と 4G 通信を実現しています (これまでと同様)。

そして、Raspberry Pi とソラカメが USB で繋がっていて、ラズパイ起動時にソラカメも起動するようになっています。 この時、Raspberry Pi が Wi-Fi のアクセスポイントとなっていて、ソラカメの映像が、クラウドに送られます。

撮影に成功すると Slack に動画がアップロードされます！

実際の動画はこんな感じです。

写真だと分かりずらい雨の様子が動画だとよく分かります！

システム全体図

システム構成はこんな感じです。

処理手順

処理の流れはこんな感じです。

1. ソーラーパネルと蓄電池で電力供給
2. slee-Pi で Raspberry Pi を間欠駆動
   • Raspberry Pi から USB 電力供給されたソラカメも間欠駆動
3. Raspberry Pi で Wi-Fi アクセスポイントが起動、ソラカメが Wi-Fi 接続
4. ソラカメ -> Raspberry Pi -> 4GPi (SORACOM SIM) で動画アップロード
5. 一定時間 (3分) 起動後、slee-Pi に次の起動時間を指示し、停止
   • 停止前に Funnel へデータ (開始・終了時刻など) を送る
6. Funnel -> IoT Core から Step Functions + Lambda を実施
   • ソラカメの API を使い、送られてきた開始・終了時刻を指定して動画作成を開始
   • 動画作成待ち
   • 作成された動画をダウンロードして Slack へ投稿

設備費

今回、新たに追加したのは IoT SIM (plan-DU) と　ATOM Cam 2 だけですが、 全体的な設備費は以下のような感じです。

品名	値段
ウォルボックス(プラスチック製防雨ボックス)	6,990
高性能シールドバッテリー 12V20Ah	5,577
20W ソーラー発電蓄電ケーブルセット	9,070
20W ソーラーパネル用 アルミ製 架台	5,652
Raspberry Pi 3 B	8,800
microSD 32GB	980
slee-Pi3	14,800
4GPi	25,000
IoT SIM (plan-DU)	3,668
ATOM Cam 2	3,980

通信量

1 回 3 分の動画で約 45 MiB でした。 1 日 3 回 (9:00, 12:00, 15:00) 30 日で約 4 GiB なので、D-300MB だときついけど DU-10GB だと十分で、1 日 5 回撮影やもう少し時間を伸ばしても問題ないかと (2 台設置とかもありかも)。

運用状況

7/13 に設置完了して、Slack に動画も配信されている！よし！と思いましたが、 7/13 の 15:00 の雨の映像を最後に、配信は停止されてしまいました。。。

7/14 のセッション履歴を見ると Created と Deleted を繰り返していたので、 Raspberry Pi が壊れたかなー。。。

まとめ

• ソラカメは常時クラウド録画で、通信量と電力を食うが、間欠駆動にしてしまえば、問題ない
  • 現状タイマー録画のみなので、外部からのの入力に応じて、録画とかもしたい
• ATOM のアプリを使うことで、現地でも映像を確認しながら、カメラの設置ができて楽
  • 前回は、調整して撮影して、の繰り返しだったのでめんどくさかった
• カメラと Raspberry Pi を別々に設置できるので、設置の自由度が増える
  • 前回は、Raspberry Pi につけたカメラだったので、箱の中からしか撮影できなかった