SmartWay: GPS・振動モーター・RGB LED・Arduino MKR Fox 1200で子供の通学を見守り

部品と用品

ジャンパーワイヤー	×1
汎用NPNトランジスタ (振動モーター駆動用)	×1
セラミックコンデンサ 0.1µF (振動モーター用)	×1
抵抗 1kΩ (振動モーター用)	×1
抵抗 221Ω (RGB LED用)	×1
RGB拡散型共通カソードLED	×1
GPSモジュール GY-NEO6MV2	×1
振動モーターセル	×1
UDOO 2AA電池ホルダー (RTC用)	×1
Arduino MKR Fox 1200 (Sigfox対応)	×1

必要な工具

• はんだごて

アプリとオンラインサービス

• Arduino Web Editor
• Sigfox Backend

このプロジェクトについて

概要

親は常に子供を心配します。決められた道で時間通りに登下校してほしい。SmartWayはこの不安を解消します。GPSで子供の位置を監視、設定ルートから外れたり、到着が遅れたりしたら即座に親のメールへ通知。学校到着・帰宅時も自動でメール送信。親はコーヒーを飲みながら安心できます。

機能

起床から帰宅まで継続監視。RGB LEDと振動モーターで子供本人にも警告・お知らせ。

• ルート逸脱検知: 最初の逸脱で赤色LED点灯+振動で警告、2分猶予。さらに2分経過で親へメール (位置情報付き)。その後2分ごとに再送信。到着まで継続。
• 登校/帰宅時刻チェック: 時刻になったら到着判定。間に合えば緑LED+到着メール。遅れなら橙LED+振動+遅刻メール。

Sigfoxは1回12バイトまで送信可能。コンパクトなパケット設計で4種類のメッセージを送信:「off track」「at home」「at school」「late」。他の変数はSigfoxバックエンドで設定。

メリット

• 子供の安全な登下校を確実に確認
• 時間厳守を確認
• ルート逸脱を防止
• 省電力・低コスト・長寿命バッテリー

製作手順

ステップ1: 必要な材料

• ジャンパーワイヤー、NPNトランジスタ、セラミックコンデンサ 0.1µF
• 抵抗 220Ω×3、1kΩ×1
• RGB LED、GPSモジュール、振動モーターセル
• Arduino MKR Fox 1200、単3/単4電池ボックス、単3電池×2

ステップ2: 回路接続

Fritzing図を参照 (複数パートに分割)。配線は慎重に。

ステップ3: コード構成

主要関数:

• Warn System: LED色制御 (緑/橙/赤) と振動モーター制御
• Get GPS: GPSから位置・時刻取得、RTC同期、メインループでの位置取得の3役
• Synch RTC: GPS時刻をオンボードRTCに同期
• Process Location: 位置と時刻から「どこにいるべきか」判定、適切なアクション実行
• Do Actions: 子供への警告 (LED/振動) とSigfox送信を実行
• Send Package: 状態に応じた4種メッセージをSigfoxへ送信

設定必須変数 (TODOコメント箇所)

• 登校時刻 / 通学所要時間 / 下校時刻
• デバッグモード有無
• 学校位置 (緯度/経度) / 自宅位置 (緯度/経度)

設定ガイドは画像を参照。ライブラリ: SigFox, ctype, RTCZero, String, TinyGPS++ (すべてGNU LGPL/GPL)。

セットアップ

1. 配線確認。MKR FoxセットアップはArduino公式チュートリアル参照
2. Sigfoxバックエンド登録 (デバイスタイプ選択→MKR Fox編集→コールバック追加→カスタムコールバック設定)
3. TODO変数をカスタマイズしてコードアップロード。GPS青色LED点滅確認後、PCから外し電池ボックス装着で完了

ケース

アクリル板2枚を90度曲げて挟み、基板と電池ボックスを内蔵、ケーブルタイで固定。上面一部を覆って配線を隠蔽し、見た目もスッキリ。

背景

子供を学校に送り出すストレスは経験者しかわかりません。SmartWayはその不安を取り除き、親が安心できるよう設計されました。