祖父母の薬の飲み忘れを人工知能(AI)とRaspberryでお知らせシステムの概要


最近では、AIとIoTを組み合わせてAIoTと言われる事が多くなりました。また、AIとAoTはとても相性が良いシステムだと思います。

AIと聞くととても難しいイメージがあり、なかなか踏み出せないでいたのですが、時代の流れには逆らえず、安易な気持ちで手を出してしまいました。

さて、今回は、「祖父母の薬の飲み忘れを人工知能(AI)とRaspberryでお知らせするシステム」の概要と題して、お話をさせて頂きます。

以前ご紹介しました「祖父母の薬の飲み忘れをIoTswitchのRaspberry Piで監視カメラを使ってチェック」の改良バージョンです。

AIやIoTの難しい内容、技術的な事はさて置き、アウトラインを考えていきたいと思います。

 

薬の飲み忘れシステムの基本設計

飲み忘れシステムをどのように設計して、どんな問題を解決出来たら良いかと言う事を決めます。

現在おかれている状況と問題点

現在遠く離れた場所に、祖母が一人で暮らしています。結構年配なので、常時飲んでいる薬の量や数もかなりのものです。

週に1回、親族が訪れ、1週間分の薬を振り分けて、お薬袋に振り分けています。(下記の様な袋)

そして、1週間後に、親族が訪れると、たまに薬が入っている箇所(飲み忘れの箇所)があるそうです。

 

AIoTで解決したい問題

ずばり、飲み忘れを減らす事。理想は、飲み忘れを「0」にする事です。

ちなみに、現在のみ忘れを防ぐため、毎日決まった時刻にアラームを鳴らしたり、家の中に、張り紙などを貼っている対策を講じています。

ただ、それでも、飲み忘れはなくなりません。

そしてこの問題を解決する為に、一つ付け加えたい条件があります。

それは、他の人の負担(手間)を出来るだけ掛けたくない事です。

これを条件に入れないと、例えば、毎日同じ時間に電話をして、薬を飲んだかの確認をすると言う「運用」をすれば、ほぼほぼ、飲み忘れは解決できるでしょう。

ただ、これだと、毎日電話する人が大変ですし、電話を受ける側もうっとおしい思いをします。

 

AIoTで問題を解決する為の方法

まず、インターネットにつながっているRaspberry PiにWebカメラを繋げて、決まった時間、1日3回に写真を撮影する

撮影した画像をOpenCVなどのライブラリで特徴点などを抽出して、Tensorflowで作成したディープラーニングに画像認識してもらいます。

それにより、必要な箇所の薬が「ある」「なし」を判断します。もし薬があった場合「飲み忘れ」になるので、アラームを鳴らします。

1時間後、再度撮影をして、画像認識をします。もし、薬があった場合「飲み忘れ」が継続している事になるので、保護者(指定の宛先)に、メールを飛ばします。

最終的に、保護者が電話をして最終確認をする事になります。

 

薬のみ忘れシステムでの一番のハードル

今回のシステムを実装するにあたり、もっとも大変な部分は、AI(画像認識)の部分です。

画像認識の中では、薬が「ある」か「ない」かの2択なので、比較的簡単な部類にはいるかもしれませんが、全体の画像の中の、どの部分に注目しなければいけないか、その設定が大変そうです。

また、薬が「ある」「ない」を学習させるために、どれくらいの学習データ(画像)が必要か検討もつきません。その為、学習データ(画像)の準備が一番のネックになります。

そして、画像認識の精度も、ほぼ100%を目指さなければいけないと言う事もハードルを上げているように思います。

 

薬の飲み忘れお知らせシステムの概要のまとめ

今回は、システムの概要に関して考察しましたが、全体のイメージはだいたい伝わったと思います。

実際にこれを作ろうと思うと、一人ではかなり時間がかかりそうです。特に学習データは、最低でも千枚以上は必要になると思うので、先が思いやられます。

その為、今回は概要を語るだけにとどめ、もし気が向いたら、実際に構築をしてみてようかなっという気持ちです。(=実現度低いです)

 

以上「祖父母の薬の飲み忘れを人工知能(AI)とRaspberryでお知らせシステムの概要」でした。