Raspberry Piフィットネストラッカーでハムスターの日々の運動量を追跡

あなたのハムスターが1日にどれくらい走っているか気になりませんか？私たちの9歳の娘がこのプロジェクトを思いつき、結果は驚きと洞察に満ちていました。Raspberry Pi、レーザーブレークビームセンサー、シンプルなスクリプトを組み合わせることで、ペットの移動距離と速度を簡単に測定できます。

必要なもの

• インターネット接続されたRaspberry Pi（または任意のシングルボードコンピューター）。
• レーザーブレークビームセンサー – Adafruitのレーザーブレークビームセンサー。
• 配線用ブレッドボード（Adafruit Piスターターキットに含まれる）。
• LED（オプション、スターターキットに含まれる）。
• 2つのプルアップ抵抗: 220Ωと10kΩ（キットに含まれる）。
• メインリビングエリアの外にランニングホイールがあるハムスターケージ（レーザーをハムスターの目から遠ざけるため）。ケージ例。
• ハムスター。

ステップ1: 測定コンセプト

システムはホイールの完全回転を検知することで動作します。ホイールの小さなターゲットがレーザービームを1回転ごとに1回反射します。Raspberry Piがこれらのイベントをカウントし、距離（ホイール円周）と速度を計算し、毎朝チェックできるリアルタイムダッシュボードにデータをストリーミングします。

ステップ2: ハードウェアセットアップ

Adafruitレーザーブレークビームセンサーはコンパクトで、ホイールに追加の重量を加えません—2オンスのジャンガリアンハムスターには必須です。送信機と受信機が単一ハウジングに統合されています。ビームがターゲットで遮断されると、センサーが信号を出力します。

• 赤色リードを5V、黒色リードをグラウンド、青色リードをPiのGPIOピンに接続。
• センサー出力と5Vの間に10kΩプルアップ抵抗を接続。
• オプションで同じGPIOピンにLEDを接続して視覚確認。系列抵抗（220Ω）で電流制限。
• センサーをケージの壁に取り付け、ビームがハムスターの目に向かわないよう注意。ホイールがケージ内にある場合、安全のため磁気接点スイッチでレーザーを置き換え可能。
• ホイールのリムに小さなマスキングテープを反射ターゲットとして貼り付け。レーザーが各回転でこのターゲットのみに当たるよう調整。

安全上の注意: レーザーをリビングエリアやハムスターの目に直接照射しないでください。ビームは視力を損なう可能性があります。

ステップ3: ソフトウェアセットアップ

データの可視化には、Initial Stateのリアルタイムダッシュボードを使用。これらのクイックスタート手順に従って、PiにInitial Stateストリーマーをインストールします。

新しいPythonファイル（例: hamster_fitness.py）を作成し、以下のコードを貼り付け：

import time
import initialstate
from gpiozero import Button

# 独自のクライアントキーに置き換え
client_key = "PUT YOUR CLIENT KEY HERE"
bucket_name = "Hamster Fitness Tracker"

# 指定されたバケットに新しいストリームを作成
stream = initialstate.Stream.create(bucket_name, client_key)

# センサーピンを設定（17を選択したGPIOに変更）
sensor = Button(17)

# ホイール円周を計算（例: 半径10cm）
wheel_radius_cm = 10
circumference_cm = 2 * 3.14159 * wheel_radius_cm
rotations = 0
start_time = time.time()

while True:
    sensor.wait_for_press()
    rotations += 1
    elapsed = time.time() - start_time
    distance = rotations * circumference_cm
    speed = distance / elapsed  # cm/秒

    # Initial Stateにデータ送信
    stream.publish({"rotations": rotations, "distance_cm": distance, "speed_cm_per_s": speed})
    print(f"Rotations: {rotations}, Distance: {distance:.1f} cm, Speed: {speed:.2f} cm/s")
    time.sleep(0.1)  # デバウンス

スクリプトを実行するたびに、Initial Stateアカウントの下にHamster Fitness Trackerという新しいバケットが作成され、以降のすべてのデータポイントがそこに保存されます。ダッシュボードはライブで更新され、ハムスターの活動を即座に把握できます。

このセットアップで、あなたが眠っている間も毛皮の友達がどれだけ活発か発見できるでしょう！