Raspberry Shake HAT เพิ่มความสามารถในการตรวจจับแผ่นดินไหวให้กับบอร์ด Raspberry Pi SBC

Raspberry Shake เป็นอุปกรณ์ Raspberry Pi HAT และยังมีรุ่นที่เป็นเครื่องตรวจจับแผ่นดินไหวและคลื่นอินฟราซาวด์แบบครบชุด ซึ่งถูกออกแบบมาเพื่อให้สามารถตรวจวัดแผ่นดินไหวได้บนคอมพิวเตอร์บอร์ดเดี่ยวที่ได้รับความนิยมอย่าง Raspberry Pi

Raspberry Pi Shake และ Boom (สำหรับการตรวจจับเสียงอะคูสติก) ซึ่งเป็น HAT ได้มีวางจำหน่ายมาหลายปีแล้ว แต่ผมเพิ่งจะมารู้จักมันจากบทความในนิตยสาร The MagPi ที่มีการสัมภาษณ์ Branden Christensen ผู้ดูแลฝ่ายธุรกิจ และ Mike Hotchkiss ผู้อำนวยการฝ่ายการตลาด จึงตัดสินใจลองศึกษาดูให้ละเอียดมากขึ้น

Raspberry Shake มี 4 รุ่นให้เลือก:

RS1D เป็นเครื่องวัดแรงสั่นสะเทือนในแนวดิ่ง (vertical motion seismograph) ที่ใช้เซนเซอร์ตรวจจับความเร็วของการเคลื่อนไหวเพียงตัวเดียว สำหรับตรวจจับแผ่นดินไหว
RS3D เป็นเครื่องวัดแรงสั่นสะเทือนทั้งในแนวดิ่งและแนวราบ (vertical & lateral motion seismograph) โดยมีเซ็นเซอร์ตรวจจับความเร็วของการเคลื่อนไหว 3 ตัว ได้แก่ 1 ตัวสำหรับแนวดิ่ง และ 2 ตัวสำหรับแนวราบ เพื่อวัดแผ่นดินไหวทุกระดับความรุนแรง
RS4D เป็นเครื่องวัดแรงสั่นสะเทือนแบบแรงสูง (strong motion seismograph) โดยมีเซ็นเซอร์ตรวจจับความเร็วของการเคลื่อนไหวในแนวดิ่ง 1 ตัว สำหรับตรวจจับแผ่นดินไหว และเพิ่มเซ็นเซอร์ตรวจจับความเร่ง (accelerometer) อีก 3 ตัว ได้แก่ 1 ตัวในแนวดิ่ง และ 2 ตัวในแนวราบ สำหรับแผ่นดินไหวที่มีความรุนแรงสูง
เRS&BOOM เป็นเครื่องรวมระหว่างเครื่องวัดแรงสั่นสะเทือน (RS1D) และเครื่องตรวจวัดคลื่นอินฟราซาวด์ (RBOOM) ซึ่งสามารถตรวจจับการเปลี่ยนแปลงของความดันเล็กน้อยจากแหล่งกำเนิดจำนวนมากที่ส่งผ่านมาทางชั้นบรรยากาศ

เซนเซอร์ของ Raspberry Shake ประกอบด้วย geophone หนึ่งตัวหรือมากกว่า, เซนเซอร์ตรวจจับความเร่งแบบ MEMS (MEMS accelerometers) และอาจมีเซนเซอร์อินฟราซาวด์ (infrasound sensor) เพิ่มเติม, Geophone ประกอบด้วยขดลวดพันรอบวัตถุมวล (mass) ซึ่งถูกแขวนอยู่เหนือแม่เหล็กนิ่งด้วยสปริง เมื่อมวลถ่วงเคลื่อนที่ตามแรงสั่นสะเทือนของพื้นดิน แรงเคลื่อนไหวนี้จะทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงแรงดันไฟฟ้าในขดลวด ซึ่งสามารถนำไปวิเคราะห์เพื่อวัดแรงสั่นสะเทือนได้

แต่ละรุ่นของ Raspberry Shake จะมีตัวเลือกย่อยให้เลือกใช้งาน ได้แก่ ชุด DIY (ประกอบเอง), ชุดประกอบเสร็จสมบูรณ์สำหรับการใช้งานภายในอาคาร, หรือชุดที่มีความคงทนต่อสภาพอากาศสำหรับติดตั้งภายนอกอาคาร, ระบบปฏิบัติการที่ใช้คือ Shake OS ซึ่งพัฒนาต่อยอดจาก Raspberry Pi OS โดยต้องติดตั้งลงบนบอร์ด Raspberry Pi เพื่อให้สามารถรองรับการทำงานของเซ็นเซอร์ต่าง ๆ และประมวลผลข้อมูลได้แบบเรียลไทม์ ผู้ใช้สามารถเข้าถึงข้อมูลที่บันทึกไว้ผ่าน เครื่องมือบนเว็บ เช่น Station View หรือซอฟต์แวร์แผ่นดินไหวมาตรฐาน เช่น แอป ShakeNet บนสมาร์ตโฟน

นิตยสาร The MagPi มีบทช่วยสอนสำหรับเริ่มต้นใช้งานชุด RS1D DIY kit โดยเฉพาะ ซึ่งจริง ๆ แล้วนี่ไม่ใช่อุปกรณ์ตรวจจับแผ่นดินไหวตัวแรกที่ใช้ Raspberry Pi ที่เราเคยพูดถึงมาก่อน เพราะก่อนหน้านี้เราเคยเขียนถึง Exo Sense Pi อุปกรณ์มัลติเซ็นเซอร์ที่สามารถเพิ่ม เซ็นเซอร์ตรวจจับแรงสั่นสะเทือน Omron D7S ได้ และ Sfera Labs Iono RP D16 แต่ดูเหมือนว่าอุปกรณ์ Raspberry Shake จะอยู่ในอีกระดับหนึ่ง (เช่น เหมาะกับการตรวจจับแผ่นดินไหวอย่างจริงจังมากกว่า)

ถ้าต้องการทดลองใช้งานสามารถซื้อ Raspberry Shake ราคาเริ่มต้นที่ $229.99 (~8,000฿) สำหรับชุด DIY พร้อม RS1D และราคาสูงสุด $1,499 (~52,000฿) สำหรับระบบ RS3D พร้อมกล่องเคสป้องกันระดับ IP67 ที่ออกแบบมาเพื่อใช้งานภายนอกอาคารโดยเฉพาะ นอกจากนี้ส่วนลดสำหรับภาคการศึกษา สามารถพบรายละเอียดเพิ่มเติมและซื้อบนเว็บไซต์ของโครงการ