UARTで受信した観測データを表示するアプリを更新。

今回、プロジェクトを一から作り直しました。
余分なコードを削除したこと以外は、中身は変わっていません。
とりあえず観測用パソコンに入れ運用開始。

10ms毎に決められたフォーマットのデータを送りつけるとアプリは表示更新されるので、
別のマイコンなどからでも同じように送れば、受け付けることが可能なはず。
(実際にはやってはいない)

[追記]
　入力データの指数部のビットが全て1(非数)の時は表示更新されません。

加算チェックサム(1Byte加算の2Byte結果)が入っているので、壊れたデータは弾きます。
(一応、こちらのマイコンではデータは問題なく全て受け取れています)

インターフェースは変わっていないので、Youtube の更新案内は行いません。

本日、加速度グラフのスケールを1000galまで対応。
表示スケールは 10, 50, 100gal → 10, 30, 100, 300, 1000galに変更。

本日、地震発生時の加速度波形を10秒前から保存できるように変更。

本日、受信開始・受信停止・コンボボックス・ラジオボタンの有効・無効を、
通信しているときとしていないときで、切り替えるようにした。
特に表面上の変更はなし。

本日、加速度波形の記録開始震度、記録終了震度、起動時の自動受信開始設定の項目を追加。
また、温度、湿度、気圧のデータが有効桁の上下限の範囲外の場合、ハイフン表示するようにした。 (送られてきた値が、-10000のときなど)
アプリ間でデータのやり取りを行う共有メモリの最適化。
(1対1ではなく複数対複数でやり取りできるデータ管理方式に変更)
波形記録開始してから40秒以内は、記録終了震度になっても40秒までは記録を続けるように変更。
(この設定項目も、今後入れるかもしれない)

本日、波形記録最短秒数と観測データ保存の設定を追加。

また、背景は「Images」フォルダ内の「obs_bg.bmp」(添付の画像)の外部ファイルを変更すると、
好きなようにスキンを変えられるようにした。
(ファイルが無ければ内部のリソースのデフォルトの画像を使う)

グラフ表示の方も同様に、「Images」フォルダ内の「sgv_bg.bmp」の外部ファイルを変更すると、
好きなようにスキンを変更できるようにした。

ObsDataView の UART 通信設定は、現状、添付ファイルのような状態です。
(変更する可能性はあります)

本日、計測した震度（震度1～7の9個）を音声で出すようにした。
震度アラートも各震度（震度1～7の9個）で変更。

外部からのUART受信がないと動かないので、あまり需要がなさそうですが、
とりあえず観測データ表示アプリを公開。

昨日、最新版に更新。
加速度データを送るだけで、とりあえずはデフォルトの状態で震度が表示されます。

(追伸)
　こちらが使っているUARTを送る側のマイコンボードとそのプログラムは下記の通り。(参考)
　USBを接続して表示されたドライブのルートディレクトリにbinファイルをコピーすれば、プログラムが書き込まれるはず。
　(最新のST-Link のドライバを入れる必要があります。COMも同時に設定されます)

　・STM32 Nucleo 開発ボード NUCLEO-F446RE (Arm Cortex-M4 : STM32F446RE)
　　https://www.marutsu.co.jp/pc/i/13537493/
　　https://akizukidenshi.com/catalog/g/gM-10176/
　・使用しているプログラム (NUCLEO-F446RE に書き込むデータ)
　　http://tomixdelta.starfree.jp/eq/bin/stm32f446re_adxl355/stm32f446re_adxl355.zip

H.264で保存できるみたいなので、実験的に OBS Studio でのデスクトップキャプチャに変更して録画中。
HDMIキャプチャボード(パススルー付)による録画も可能であることは確かめましたが、こちらは不採用。

下記に詳細に纏められているので、初めての方は一度読んで見て発言するのがベストだと思われます。
https://akagire.hatenablog.com/entry/2023/07/05/094927


下記の所は、作者がNIEDへ掲載の可否を問い合わせており、問題ない旨の確認を得ているらしい。

> これら（著注:強震モニタコンテンツ）の一部、または全部の複製は、
> 私的使用又は引用等著作権法上認められた行為を除き禁止します。
> 複製したコンテンツの転載、改変、送信、再配布等を行うことは固くお断りします。


本質的な問題は、下記の追加変更された部分。

>強震モニタは、複数地点における揺れの様子を地図上に可視化することで、
>地震の揺れの様子を直感的に捉えていただくことを意図しています。
>しかしながら、個別観測点での色の変化の検知や、色から観測値を抽出するなど、
>･･･
>防災科研や関係機関等の通常業務及び防災対応の妨げになることが懸念されるため、
>このような防災科研の意図しない形で処理した情報を公開もしくは配信することはお控えください。
(どうもバカな利用者が、JQuake のようなアプリに関する問い合わせを NIED や 気象庁に届けており業務に支障をきたしてしまっている様)


どうも揺れの広がりを視覚化する以外の目的で使う(色から観測値を抽出するなど)ことが問題なので、
具体的な数値を使っているものは、恐らく問題になると思われます。

恐らく、JQuake 以外のソフトにも同様なことが言えると思います。

JQuake の揺れ検知も、「個別観測点での色の変化の検知」の部分で、引っかかるかもしれません。

個別観測点と書かれており、JQuake は2点以上での観測なので問題ないかもしれませんが、
文章のニュアンス（「地震以外の理由の可能性」という部分）から微小地震の検知自体が
問題視されているのかもしれません。

ということで、個人的には地震の検知の ON/OFF の機能が欲しいですね。
(個人的には規約から私的利用の範囲では問題ないと思っております)

私の場合は、できるだけ表示されない設定(全部最大値)で運用しています。
(前バージョンの設定がそのまま引き継がれるようなので、変更したまま運用中)

バグの解消で検知は固定値にされそうなので、やはり ON/OFF 機能が欲しい…

過去の JQuake との動作を見比べたところ、微小地震は検知されなくなっているようです。
どうも確実な揺れを検知したとき（複数地点で震度1程度になる時？）に、検知表示されるようですね。

USB電源の自作の簡易LEDライト[白色拡散]を設置。(夜間点灯用)
予備用に2台目の自作地震計を製作(マイコン + ADXL355のみの構成)し、接続試験。
(8/19、14時から14時半までのメンテ中に、どちらも確認完了)

2台目の自作地震計も精度は1台目と同等であることを確認しました。

2台目の自作地震計の写真。
ストロベリーLinuxに書いている回路図通りだと思うので、回路図は自己責任でご自由に。
(10KΩの抵抗は、チップ抵抗で裏側についています。写真の右側が北になるように水平に設置します。Y:北、X:東、Z:上下)

2台目の自作地震計は遊ばせておくのも無駄なので、川西市とは別の地点(知人宅や実家等)で稼働させることを検討中。

ただ奈良の実家は、近くの道路からのトラックの表面波振動が酷いのでどうしたものか…。
(2018年までの動画を見るとわかると思いますが、地震でもないのに断続的に水面が揺れます)

関西は地震が少ないので、いずれの個所に設置しても大きな波形を計測するのは難しそう。

過去の川西市の震度3以上の地震を調べてみた。(適当に調べたので参考程度に)
過去100年間で大きな揺れが発生した地震は、阪神大震災の時ぐらいのよう。
島根県、鳥取県、兵庫県北部の地震には敏感な様子。
(Wiki に個別の地震名があるものにはカッコ書き)

2018/06/18：震度5弱　　　　大阪府北部　　最大震度6弱　　　　(大阪府北部地震)
2000/10/06：震度4　　　　　 鳥取県西部　　最大震度6強　　　　(鳥取県西部地震)
2022/09/24：震度3　　　　　 大阪府北部　　最大震度3
2016/10/21：震度3　　　　　 鳥取県中部　　最大震度6弱
2013/04/13：震度3　　　　　 淡路島付近　　最大震度6弱
2004/09/05：震度3　　　　　 三重県南東沖 最大震度5弱 2回　(紀伊半島南東沖地震)
2001/08/25：震度3　　　　　 京都府南部　　最大震度4
1995/07/24：震度3　　　　　 大阪府北部　　最大震度3
1995/04/06：震度3　　　　　 大阪府北部　　最大震度3

(参考資料・震度計設置前 1995/3/30 9:00 以前)
1995/01/17：震度6弱 相当 淡路島北部　　最大震度7　　　　　(兵庫南部地震)
1963/03/27：震度4　　相当 若狭湾　　　　　最大震度5　　　　　(越前岬沖地震)
1946/12/21：震度4　　相当 紀伊半島沖　　最大震度6　　　　　(南海地震)
1945/01/13：震度3　　相当 三河湾　　　　　最大震度7 推定　 (三河地震)
1944/12/07：震度4　　相当 熊野灘沖　　　 最大震度7 推定　 (東南海地震)
1943/09/10：震度4　　相当 鳥取県東部　　最大震度6 　　　　 (鳥取地震)
1927/03/07：震度5　　相当 丹後半島北部 最大震度6　　　　　(北丹後地震)
1925/05/23：震度4　　相当 兵庫県北部　　最大震度6　　　　　(北但馬地震)
1891/10/28：震度5　　相当 濃尾平野北部 最大震度7 推定　 (濃尾地震)

有馬・高槻断層帯が動いたら近傍なので、ここは震度6強以上になると思われるが、
前回は西暦1596年の慶長伏見地震（M7.5程度）のようなので、まず無いかと。
(過去約3千年間に3回活動。確率は 0～0.04%。前回から400年過ぎた程度)

ingen084 さんが描いていた図にある MQTT というものを初めて知ったので、少し調べてみた。
mosquitto をインストールする必要があるようだったので、まずはインストール。

あれこれ調べたところ、 mosquitto_pub.exe がパブリッシャ(投稿側)のようで、
1883 のポートを開けた上で、テスト用の broker.mqtt.cool に適当に送信したら、相手側は受け取れているようでした。
(ざっと1日で適当に調べてやっているので、このやり方で合っているかは不明)

温度・湿度計以外のものを撤去したので、これらの観測の誤差が大きくなる可能性があります。
(特に自宅、隣家の室外機の影響)

震度計・気圧計は屋内なので、影響はありません。
(風で壁が揺れて震度計が反応する可能性はあります)

今後風雨が激しくなった場合、温度・湿度計は欠測の可能性があります。(恐らく明日の朝以降)

(2023/8/15 13:30 追記)
とりあえず風が落ち着いたので、元に戻しました。 また、風が激しくなれば取り込みます。

(2023/8/15 17:20 追記)
風は8時～10時頃が一番激しく吹いていましたが、現状はそれほどではありません。

下記は、こちらで測定した気圧をグラフにしたものです。
(最低気圧は 985.91 hPa。最接近時、ある程度距離が離れていたので、これぐらいで妥当だと思います)
台風の中心部は気圧傾度がなだらかなので、鍋底台風のような感じに思えます。
http://tomixdelta.starfree.jp/images/typhoon/typhoon_2307.png

Youtube の地震観測のレイアウトを変更。
水観測モニタをメインに持ってきたので、揺れがわかりやすくなったと思います。
現在 EqMax は、NIED の URL を空白にして動作中。 (NIED の情報を使用しない設定)

地震の検知の設定がないと、どうもMAP情報が追従しないようなので、已むを得ずデフォルト設定に緩和させました。
やはり ON/OFF 機能が欲しい…

EqWatch の代わりに、EqLite に変更。その他、諸々の配置も変更。
EqLite は NIED のサイト上のデータを使用していない(NIED のサイトのEEWデータ、画像データから数値変換して使用などしていない)とのことなので、
地図上の震度表示はそのままにしています。

加速度グラフを追加。とりあえず±10galまでの分は表示されます。
(現在は、10gal を超えると上下にべたつく)
10gal を超える分は、ぼちぼち作っていきます。

(2023/8/15 追記)
とりあえず、100gal まで表示されるように変更したつもり。
(galスケール変更。手動での動作では問題なし)

試行錯誤の末、震度グラフを作成してみた。(全体で45秒間)
とりあえずはうまくいっているみたい。

バグがあるかもしれないので、試験運用中。

どうも計測震度-1.5 になるときがあるようで、線が下に隠れて見えなくなるときがあるようです。
とりあえず、仕様でこのままにしておこうと思います。
(裏画面の領域はもっと広く取っているので、描画上問題なし)

震度の境界線(横の線)が、各震度の0.4刻みのところになっていたので、0.5刻みのところに移動した。
(線上に重なった瞬間から、震度が大きいものに切り替わる)

ずっと動かしていると、ごくまれにグラフにゴミが入るバグ発見。
裏画面内のリング状のバッファ切り替え時のミス。修正済み。

震度7（計測震度6.6）の場合も問題なく表示できているようです。

計測震度7が測定できることはわかっていたのですが、問題なく測れているか確認をしてみました。
震度7レベルになると、場合によっては波形が一部振り切れる部分があるようです。
約±2000gal(±2G)がレンジの限度なので、正しいのですが･･･
(上下方向は重力加速度の関係で、+1000～-3000 gal ?なので、一番厳しい)

まあ震度6までは振り切れることなく測れそうなので、このままにしておきます。
(1秒周期に近い成分が多い場合は、震度7は600gal相当だと思われるので、振り切れることなく測れる)

計測震度6.7の益城町でも、南北：742.1gal、東西：770.0gal、上下：531.3galなので、多分問題ない？
(通常の地震の上下のgalは、南北・東西の1/2 程度のよう)

[追記]

ざっと調べたかぎり、今までの記録された地震で、自作地震計で対応できないのは下記の2つの地震のようです。
(気象庁・川口の地震はわずかに振り切れるだけなので、正しい震度は記録できそう)

NIED・一関西の震源断層の真上の地点の記録データは簡単には破られなさそうですね。
上方向への強い跳ねで瞬発的に3866gal出たようですね。下方向は重力にしたがって落ちただけなのでgalは小さかったようです。
(周波数フィルタで瞬発的な波形は無視されると思われるので、震度6強は記録できる？)

・2008年 岩手・宮城内陸地震　　NIED・一関西　震度6強
　南北：1143gal、東西：1433gal、上下：3866gal

・2004年 新潟県中越地震（余震）　気象庁・川口　震度6強
　南北：1639gal、東西：2036gal、上下：549gal