reTerminal Touch-Camera

社内で各種情報収集端末として使用するため、スマートな一体型ICカードリーダーモジュールを作成しました。
背面には前後どちら向きでも使用できる回転式のカメラモジュールも搭載しました。

• 優秀賞Seeed reTerminal 拡張モジュールコンテスト

動画

開発素材

デバイス

reTerminal

Raspberry Pi camera v2

RC-S620S

システム構成

• RC-S620/Sは40ピン拡張コネクタでシリアル接続されています
• カメラモジュールはMIPI CSI Portに接続されています
• 外装は3Dプリンタで印刷
• ICカードのidmを読み出すプログラムは公式サンプルをPythonへ移植して実装
• GUIはtkinterで作成
• サーバ側はPostgresql+Flask

ストーリー

工場内で業務に使えるユニットを

• Raspberry PiやreTerminalを社内業務で活用できないかということでほぼ個人的な趣味による開発がスタート。

• ✖ 現場で様々な人にタッチパネルで複雑な操作を行ってもらうことは困難

  • →〇 社員証を使う
  • →〇 カメラによるQRコード/画像認識
  • →〇 出来る限り簡単でレスポンスの良いGUI

• そこで、社員証をタッチすることで個人を識別し、様々な情報を簡単に入力できる端末として利用するためにICカードリーダーモジュールを作成。

• ICカードリーダーの裏のスペースにカメラモジュールを内蔵し、さらに回転式にすることで前後どちら向きでもカメラを使用できるようにしました。

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こだわりポイント

• ICカードリーダーもカメラもUSB接続の物はありますが、スマートなreTerminalの外観を崩さないように全て組み込み型のモジュールを使用することでコンパクトにまとめました
• そのため余計な配線等が一切出ていないので持ち運びに便利です
• カメラは回転式にすることで１台を様々な方向で使う事が可能です
• reTerminalと完全一体型のデザイン
• カードタッチ部分は別パーツとなっており様々なデザインに交換可能
• カメラ付属の標準フレキケーブルに合わせた配線/筐体設計
• 3Dプリント後の追加工処理がほぼ不要で組み立てやすくメンテナンス性も良い構造
• サーバとセットで持ち歩いてどこでも開発/デモできるお手軽さ
• ポータブルバッテリーと合わせて気軽に現場でテストが行えるお手軽さ

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具体的な活用事例

• 一例として、コロナ禍で毎日体温の記録が義務付けられているため、それを簡易化するためのシステムを開発しました。

• これまで手書きだったものが以下の３ステップで簡単にデータベースに登録できるようになりました。

  1. ICカードタッチ → (DBから各個人毎の平均体温を自動計算して表示)
  2. 上下で調整
  3. 登録

• 登録された情報はFlaskを使ったWEBベースの閲覧アプリでリアルタイムに確認することができます。

• 部署/グループ/週毎にデータを集計して各日の最後に登録された体温を並べて表示しています。

※赤外線体温センサーの追加も検討しましたが、精度が保証できないため手入力方式となりました。

(2022/3/23 更新) カメラを使った実例を追加しました。

YouTubeリンク

• 在庫管理を模擬したデモアプリを作成しました。
• ログインはICカードタッチで行い作業員を識別。
• QRコードから在庫コードを読み込んでサーバから情報を取得。
• 入庫/出庫する数量をF1、F2キーで入力して入出庫ボタン押す。
• 入出庫の履歴が作業者および作業日時とともにDBに記録される。
• 複数QRコードが映っている場合は1の番号が付いたコードが読み込まれる。
• 型式や棚番号と共に画像も表示されるため物品間違いを防止することができる。
• 物理キー操作と合わせることでカメラを構えながらの操作がしやすくなっています。
• カメラおよびICカードリーダの両方を活用した応用実例ができました。

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今後の展開

その他、以下のようなシステムへの応用を考えています。

• 社内設備の予約/貸出管理システム
• 会議時間/座席管理システム
• QRコードによる在庫の棚番号や残数等を確認するシステム
• NFCタグ読取/書込による物品等管理システム
• 顔認証システム、外観検査、不良品検査等のシステム
• アナログメータ/7セグLED等読み取りシステム
• 動体検知、色検知による製造ライン立ち上げ時等の一時的な監視/警報システム
• 製造ラインPLCとの連携による作業員管理、情報収集システム等
• AGV等への搭載/連携

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あとがき

reTerminalがモジュールとしてあまりにも完成しすぎていたため、最初は何を追加して何に使おうか迷ってしまいましたが、NFCモジュールとカメラを搭載することによって業務用途にいろいろと活用できる道が見えてきました。

今回は開発期間が短くカメラの応用実例まで出来なかったため、引き続き開発に取り組みたいと思います。

カメラの応用実例まで完成しました。 (2022/3/30追記) 体温記録アプリと在庫管理アプリのプログラムをGitHubにアップロードしました。

メンバー

• 

  Yukimura @yuki

  • ハードウェア
  • ソフトウェア開発
  • 雑用

関連イベント

• Seeed reTerminal 拡張モジュールコンテスト2022-02-01 開催
• 「Maker Faire Tokyo 2022」の出展作品まとめ（一部だよ｜非公式だよ）2022-09-03 開催

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