手軽な設置の多種・多点の屋外Web計測システム提供

LoRa観測ノード＋3Ｇゲートウエイ安定動作＋CentOS7

説明資料181225_lora4g(４ページ)

１）LoRaの４ｃｈ観測ノードは安定動作していますが新しい８ｃｈは安定しませんので製品化は延期しています。

２）Centos7の小さな独立サーバを準備しています。

手軽に使えるCentOS７プライベートサーバ

Ubuntoから慣れているCentoS７に変えてOSを立ち上げ直しています。 WiFIモデムのダイナミックIPを使って外部からアクセスしています。　使ってみると小さなPCにWIFIモデムをつないで電源を入れればそこがプライベートサーバとなります。

様々な計測データを集めデータ処理を行うに壊しても他に影響せずに使えるプライベートサーバとなります。

公開前のデータやソフトの確認にも墓に影響しないので自由に使えます。

地熱発電の様な広い施設のLoRa観測イメージ

1116地熱分散設備観測(PDF)

５００ｍ、１０００四方と広い敷地に設置された運転機器やセンサーの情報をリアルタイムで収集するには非常にコストがかかります。しかしLoRaの無線システムを使えば手軽に実現できます。

Ubuntuの小型サーバは「サンドボックス：砂場」になるか検証中

公開計測サーバとしてcentOSを利用しているのですが新しいシステムの作成・試験に運用中のサーバを使うのは使っている業務への影響が懸念されます。そこで壊しても大丈夫な試験用のサーバを準備しています。

お客さんでも使えるシステムと考えましたがLinuxを使った事がない人が簡単に手が出せる状況にないことに改めて気づきました。

本を１～２冊では焼け石に水です。

ケーブルかじられ計測停止　ケーブル保護に

日に当たる場所のケーブルはケーブルがかじらえないのですが林の中ではケーブルの切断が2度発生しました。ケーブルがかじられない様に保護管に入れました。　林の中では動物の活動が活発そうです。

雨がと柿林の地中へ浸透をモデル化AIで検討中

３ヶ月の期間の雨と土中へ浸透する様子を土壌水分センサーで4深度を測っています。上からじわじわと染み込んでいるのではなく、線形のモデルでは当てはまりそうもありません。そこで考えているのがLSTM(Long　Short　Term Memory)のモデル。　どれだけ雨が降ればどれだけのお湿りとなるか推定できそうです。

モデル化するのに必要な学習データは大量に必要そうで柿林で１．３年ですが更に長期の計測データが欲しくなります。

雨と地中の一箇所を観測すれば全体が推定できる可能性がありそで詳細観測から観測の代表点が見つけられそうな感じを受けます。

LoRaでトンネル内の多地点を無線で観測のイメージ

説明資料tunnel_4gage_strain

LoRaは長距離の無線通信ができますし、電波も通信順序を制御しながら混信しないように通信しますので安定した通信が期待できます。直線で電波が届くだけでなくトンネル壁面に反射しての到着も期待できます。　これはイメージですが500m以上の観測できると考えです。

なお、実際に通信試験できる機会があればその情報をアップする予定です。

10分間隔の観測なら乾電池で１年の動作が可能の超省エネで動きます。

それから最近のADはひずみゲージアンプが不要で直接計測できる高精度となっていますのでアンプは不要にして安価で手軽にする河合州予定です。

LoRa+3Gで山の広域観測＋部署内Linuxサーバとの連携

説明資料：PDF2P181107_lora_3g

山の中では携帯の繋がらない所も多いものです。それでも携帯が繋がる所があれはその場所にLoRa/3Gのゲートウエイを置くことでゲートウエイを中心として通常500ｍ以上（通信状態の良いところなら最長７ｋｍの実績）の広い範囲をLoRaの無線通信を使って多地点の観測を行うことができます。そして収集された多くのデータは、部署内のLinuxサーバと連携することでプログラムによる解析や評価と結びつけ有効に利用する事ができます。

多くの地点の屋外データが簡単に収集でき、利用できる時代です。

News: ＬｏＲａで多種・多点・広域無線の屋外観測安定動作を確認

ＬｏＲａで多種・多点・広域無線の屋外観測安定動作を確認

説明資料PDF5Page:181029_lora__3g_package

＜NEWS＞
１．LORAシステム屋外実証試験安定動作を確認－＞製品完成

驚きの１年乾電池だけでリアルタイム観測

LoRaを使った観測システムの屋外確認試験をはじめて1ヶ月安定動作を続けております。これからも安定試験を続けますが製品としては完成しました。
1ヶ月が経過し３分毎観測、３分毎の観測ノード送信、１０分毎３Gメール送信を続けても各観測ノードはこれから先、４ヶ月以上は問題なく動作する見通がちました。　各観測ノードの運用を１０分毎の運用ではなく３分間隔なのは加速度負荷試験で１０分での運用期間の１／３の４ヶ月で１２ヶ月の運用を確認するためです。また、雨で斜面の観測なシーズンを６月～１１月（6ヶ月）とすると５分間隔の観測をしても乾電池だけで半年は動作する見通しです。
多くの屋外観測利用の方は１０分でも問題ないと言われており、１年電池だけで動けば、年度替わりに電池を入れ替えれば次の年度までリアルタイムでの広域無線観測が可能です。　電池ですから日陰でも気にせず観測が行えますし、LoRaですから木が邪魔な森の中でも長距離の通信が可能です。
ロガーの機器は安いですがリアルタイムの観測はできません。そしてデータがリアルタイムでコンピュータに届くことでリアルタイムのデータ処理、データ評価が可能となります。この事でリアルタイムの予測処理への境界条件としてのリアルタイム実測データを供給し連携する事が可能となります。

２．電池だけで柿林内、雨量と土壌水分4深度、１年３ヶ月連続電池で観測

急に電圧が落ち始めもうすぐ電池切れの電圧となりました。１年以上１０分毎観測、１日４回計測データをメール送信を続けて１年3ヶ月安定動作を続けています。 （9.0V：先月から急激に0.5Vに減り電池切れ間近です）
この期間、トラブルは1回、雨量計が落ち葉で詰まり計測できなくなって雨量計を掃除した事だけです。この詰まりもWebで観測データを見ていて雨が降っているのに雨量カウントが増えない現象を捉えたからで観測状況が毎日Webでわかるのはとても便利な事です。

３．観測シーズンを終え、水田用水のEC観測を終了

水田用水の塩分濃度監視のシステムは、水田の水入れシーズンから観測を始め、実りの季節となって本年の観測業務を正常に終了しました。その間、トラブルもなくお客さんにトラブル０で喜んで頂けました。

４．LORAデモシステムお持ちしてお伺い致します

LORA観測ノードとゲートウエイ各１台でお持ちしてデモできるシステムが完成しました。どんなものか実物を見てみたい実際にLoRaで通信できるか確認したい方がいらっしゃいましたらお気軽にお問い合わせください。デモ機器を持ってお伺いいたします。

単管取付、Web観測システム

左が4-20mA：１０ｍ水位が測れる水位センサー、右がWeb観測システム、下に単管取付金具とボックスの鍵があります。

内部にSIMを入れて試験が完了しています。置いて電源をいれると観測を始めるシステムです。

AD4とDI2を持っており、汎用のアナログ観測としても使えます。
例えば水位計ｘ４＋雨量計ｘ２の様な観測が可能です。