心拍数異常をメール＆SMSで即時通知 - Arduino Mega＋Bolt IoT

必要なパーツと材料

パーツ	数量	備考
心拍センサーモジュール	1	出力ピン→Arduino D2
Arduino Mega 2560	1
Bolt WiFiモジュール	1	クラウド連携用
ジャンパーワイヤー	7本

使用クラウドサービス

• Bolt Cloud（デバイス管理・シリアル通信）
• DigitalOcean VPS（Python監視スクリプト実行用）
• Mailgun（メール送信API）
• Twilio（SMS送信API）

プロジェクト概要

24時間心拍監視し、異常値（デフォルト：57未満または100超過）検知時にメールとSMSでアラート通知するシステム。フィットネスバンドのようなウェアラブルに、通知機能を追加したイメージです。

ステップ1：心拍センサー接続

• センサー出力 → Arduino D2
• センサー VCC → Arduino 5V
• センサー GND → Arduino GND

ステップ2：Arduinoスケッチ

10秒ごとにパルス数をカウントし、BPM（拍/分）に換算してシリアル出力。Boltモジュールがこのデータを読み取ります。

ステップ3：Bolt WiFiモジュール接続

• Bolt 3V3 → Arduino 3.3V
• Bolt TX → Arduino RX
• Bolt RX → Arduino TX

シリアル通信でArduinoから心拍データを取得し、Bolt Cloud経由でクラウドに送信。

ステップ4：Mailgun設定（メール送信）

1. アカウント作成・電話認証
2. Domains → Add Recipient → 招待メール送信
3. 生成されたサンドボックスの認証情報（APIキー、SMTP認証情報等）を控える

ステップ5：Twilio設定（SMS送信）

1. 無料アカウント作成・電話認証
2. Programmable SMSとPhone Numbersを有効化
3. プロジェクト作成後、Account SID、Auth Token、発行された電話番号を控える

ステップ6：DigitalOcean VPSで監視スクリプト実行

専用Linuxサーバー（またはVM）でPythonスクリプトを常駐実行。Bolt Cloudから心拍データをポーリングし、閾値判定してアラート送信。

設定ファイル：conf.py

# Twilio認証情報
SID = 'あなたのTwilio Account SID'
AUTH_TOKEN = 'あなたのTwilio Auth Token'
FROM_NUMBER = 'Twilio発行の電話番号'
TO_NUMBER = '通知先電話番号（+81から開始）'

# Mailgun認証情報
MAILGUN_API_KEY = 'MailgunプライベートAPIキー'
SANDBOX_URL = 'MailgunサンドボックスURL'
SENDER_EMAIL = 'test@あなたのSANDBOX_URL'
RECIPIENT_EMAIL = '通知先メールアドレス'

# Bolt認証情報
API_KEY = 'Bolt Cloud APIキー'
DEVICE_ID = 'あなたのBoltデバイスID'

監視スクリプト：heart_rate.py

import conf, json, time
from boltiot import Email, Bolt, Sms

MIN_HEART_RATE = 57   # 下限閾値
MAX_HEART_RATE = 100  # 上限閾値

mybolt = Bolt(conf.API_KEY, conf.DEVICE_ID)
mailer = Email(conf.MAILGUN_API_KEY, conf.SANDBOX_URL, conf.SENDER_EMAIL, conf.RECIPIENT_EMAIL)
sms = Sms(conf.SID, conf.AUTH_TOKEN, conf.TO_NUMBER, conf.FROM_NUMBER)

while True:
    response = mybolt.serialRead(2)  # シリアルポート2から読取
    data = json.loads(response)
    sensor_value = data['value']
    
    try:
        hr = int(sensor_value)
        if hr > MAX_HEART_RATE or hr < MIN_HEART_RATE:
            mailer.send_email("Alert", f"The Current Heart Rate is {hr}")
            sms.send_sms(f"Alert! The Current Heart Rate is {hr}")
    except Exception as e:
        print(e)
    
    time.sleep(10)

実行方法

sudo apt-get update
sudo apt install python3-pip
sudo pip3 install boltiot
sudo python3 heart_rate.py

Arduinoコード

unsigned long highCounter = 0;
int pulse = 0, lastPulse = LOW;
unsigned long oldMillis = 0;

void setup() {
  pinMode(2, INPUT);
  Serial.begin(9600);
}

void loop() {
  pulse = digitalRead(2);
  if (pulse != lastPulse) {
    lastPulse = pulse;
    if (pulse == HIGH) highCounter++;
  }
  // 10秒ごとにBPM出力
  if (millis() - oldMillis >= 10000) {
    oldMillis = millis();
    int bpm = highCounter * 6;
    if (highCounter > 1) Serial.println(bpm);
    highCounter = 0;
  }
}

回路図

注意点

• 医療用途ではないため、診断目的では使用しないでください
• VPSの代わりに自宅サーバーやRaspberry Piでも運用可能
• 閾値は年齢・状況に合わせて調整推奨