M5stick洗濯機モニタリングシステム

完成 2022.09.12 公開（2022.09.12 更新） © CC BY 4+ visibility564

完成 © CC BY 4+

2022.09.12 公開（2022.09.12 更新） visibility564

M5sitckで洗濯機の運転状況を検知し、選択完了をスマートフォン通知してくれるシステムです。
洗濯物の干し忘れを防止できます。

sell LINE Notify, M5StickC, 加速度センサー

動画

開発素材: API

LINE Notify

デバイス

M5StickC

システム構成

洗濯機にM5stickがマグネットで張り付けられています。
洗濯機が洗濯を始めると注水や洗濯槽の回転の振動を内蔵センサーで検出します。
振動が一定時間継続すると、洗濯開始と判定してLINE Notify経由でスマートフォンに洗濯開始をお知らせします。　M5stickの画面も洗濯中の表示に切り替わります。
洗濯モードが「すすぎ」や「脱水」に移行する時の振動を検知し、洗濯の進行度合いをお知らせします。
洗濯が完了し、洗濯機の振動がなくなったことを判定して、洗濯が終わったことをお知らせします。

ストーリー: * 制作の背景

洗濯中に居眠りをしてしまって、洗濯物をずっと放置してしまうことってあると思います。もっとたくさん洗濯完了をお知らせしてくれたら・・・そんな思いから、M5stickで洗濯機の振動解析を行い、スマートフォンにお知らせするシステムを作ってみました。

* システム構成

上図の通り、ハードウェアはM5stickのみのシンプルな構成です。逆にこれ以上付け足すものがありませんでした。

振動検出はM5stick内蔵加速度センサーで行い、洗濯機への取り付けも本体のマグネットで行っています。

電源についても洗濯機を動かすためのコンセントがあるため、容易にACアダプタ給電が行えます。

スマートフォンへはM5stickからWIFI通信でLINE Notifyを経由した通知を行っています。

* 技術解説

振動解析にはArduino_fftライブラリを使用して、Z軸方向(画面垂直方向)の振動強さを検出しています。

開発前は洗濯開始時の注水で発生する振動まで検知できるか不安でしたが、思いのほか静止状態との差がはっきりと表れたため洗濯開始時の通知をよりスムーズに行うことができました。（注水時の振動量は、M5stickを手で持っているときと同等でした）

振動周波数については今回は活用していません。洗濯動作は複雑なため周波数情報からのアプローチは簡単ではないと判断しました。

* 今後の課題・目標

ひとまずはやりたかったことができたので完成品になりますが、以下の２点を今後改良したいと思います。

・多少洗濯機を触ったり、横を歩いたぐらいの振動は判定時間によって洗濯機動作と区別できていますが、横で動作している乾燥機の風が当たると洗濯機が動いていると誤検知してしまう課題があります。注水時の微弱振動の検知を諦めればすぐに改善可能ですが、周波数解析にも挑戦して更なる精度向上に挑戦したいです。

・現在の仕様では「洗い→すすぎ→脱水」の順に洗濯が行われることが前提になっています。それぞれの動作の特徴を捉え、動作の判定まで実現したいです。