手軽な設置の多種・多点の屋外Web計測システム提供

androidで開発を開始

Blutoothのシリアル通信を使って「手に乗るWeb観測点」のモニタするアプリ開発に着手しました。　本は６冊購入しましたが更に必要な情報をネットから集める必要があります。ディバイスが絡むと困難さが増します。　それでもハードは動作確認済みで見通しが立てやすく楽です。

銚子電鉄｢絶対にあきらめない」

銚子電鉄｢絶対にあきらめない」＝＞鉄道の少ない売り上げを補うため商品販売で盛り立てています。

新しい展開に努力している姿に感銘を受けます。

ＦＢＳ＿ＨＯＲＮＥＴをbluetoothでアンドロイドで観測データをモニタ

保守ケーブルを使う代わりにbluetoothで繋ぐ評価をしています。

ノートと保守用ＵＳＢケーブルを持ち込むに比べればケーブルの代わりにbluetoothアダプタを繋ぐだけでよく持ち込み品も少なく手軽です。

左はアンドロイドのスマートフォンでＦＢＳ＿ＨＯＲＮＥＴの状態をモニタしています。

電池だけでどれだけ動くかの検証していますがＦＢＳ＿ＨＯＲＮＥＴ・ＧＷが１日以上、スマートフォンも１日以上動作するので重たい予備電池も不要です。

FBS_HORNET　LoRa観測試験に必要な機器

左上からLoRa観測ノード、LoRs/3Gゲートウエイそして下がアンドロイド。観測ノードは、内蔵の乾電池で５００日、GWは内蔵の単３乾電池で３日間、アンドロイドは１日動作しますので１日の試験や点検には十分です。

現地持ち込み品を減らす。保守もａｎｄｒｏｉｄ＋ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ　

機器の保守・点検の時も持ち込み品は１点でも減らしたいものです。　FBS_HORNETの保守ケーブルをBluetoothの通信に変えればパソコンもケーブも不要となります。Blutoothの通信は最長１００ｍ、画面の見やすい日陰から保守点検が行えます。

news:200529 実績を重ねる電池駆動屋外Web 観測

説明資料200529_fbs_web_achievement（ＰＤＦ：２Ｐ）
news:200529 実績を重ねる電池駆動屋外Web 観測

１．土木施工2020年6月号にお客さんの記事が載りました
斜面崩壊に伴う天然ダムの初期対応
２．400ｍ四方の広い工事現場での多地点LoRa観測が開始
３．20km四方の広い防災斜面の観測が開始
４．電池で1年Web観測研究所内で安定動作
５．単２アルカリ電池ｘ８本で歪観測も長距離無線通信LoRa なら500 日連続

歪計測４ｃｈの長距離無線観測ＬｏＲａノード単2乾電池で500日連続

写真は単2アルカリ乾電池8本を内蔵した歪計測４ｃｈの長距離無線観測LoRaノードです。歪センサー用アンプは使わず歪センサーに直接給電し、直接ｕＶで出力電圧を測るので省電力で計測を行うとともにＬｏＲａで長距離で省電力の通信を行いますので乾電池だけで10分毎の計測・送信で500日連続動作する計算です。

機器はＩＰ６５の防水ケースに収納しまていますので屋外にそのまま設置出来ます。

手軽に屋外に設置した伸縮計・亀裂変位計・ロードセル・沈下計などをリアルタイムにＷｅｂ観測を実現できます。

土木施工2020年6月号にお客さんの土砂ダムの記事が載りました

斜面崩壊に伴う天然ダムの初期対応
「京都府福地山市で発生した事例の紹介」

実際に土砂ダムが出来、決壊の危険もある場所でのお客さんの日本工営さんの方々を含め多くの関係する方々が初期対応の苦労の一端が分かりました。

そして翌々日に設置できた水位のＷｅｂ観測システムを採用していただいたことをうれしく、そして結果が残せたことを誇らしく思います。

長距離無線通信LoRa観測：　観測ノードの追加・変更

左の４つの観測ノードは運用中の多地点観測システムに追加･変更するものです。

計測中のシステムに追加するのはＷｅｂ機能も含めてすべての機能が試験できる環境が作成でき実際試験して正常に動作する必要があります。

このことを実現するため、社内で4台の観測するシステムを１つの多地点観測を行う地点としてゲートウエイを含め新しく作成、現地のシステムとデータベースと統合、総合的に試験を行っています。

各観測ノードからはＣＳＶ形式で時刻と機器ＩＤを含む計測データが送られるので社内で準備した観測ノードを現地に持って行けばそのまま動くことになります。

なお、機器ＩＤやＬｏＲａの電波通信条件は整合性を持たせています。

構成と使い方はシンプルですが内部は複雑です。

長距離無線通信LoRa観測：　電波衝突対策

上の中央がLoRa/3Gのゲートウエイでその他がAD4ｃｈ＋DI２ｃｈの観測ができるノード8台です。

LoRaは弱い電波で長距離通信を可能にするため通信速度を犠牲にしています。左のシステムでは約１００BpSのスピードで一回に最大40バイトの送信を行っています。　この他に送信が成功したかの確認や時刻合わせの通信も短いデータ長ですが行っています。

簡単に計算すると1回のデータ送信に5秒以上かかります。そしてこのシステムでは10分毎に全データを収集しますので約1分に5秒の通信時間がかかります。

不定期に各ノードが発信すると電波の発信時刻が衝突して送信に失敗する可能性が出てきます。　これを避けるため各観測ノードに別々の送信時間を割り当て通信の衝突が起こらないスムーズな通信を確保しています。

さらにこの送信時間が正確に維持できるようGWの時刻を基準として各ノードの時刻を時刻同期通信を行い合わせています。

この様に長距離通信を安定して実現する工夫をしています。