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。

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。

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。

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。

多くの観測地点の観測情報が日本中から集まり自動総合評価へ

昔はアメダスも人がデータを収集して処理していた時代がほんの50年前までありました。それがコンピュータやネットワークの発展で少ない資本でアメダスのような広域観測が実現できる時代となりました。

私どものシステムでも日本国内さまざまなところでの観測実績を重ねています。

これによって大量のデータがデータベースに集まり、自動評価やシミュレーションとの連携が可能となりました。

これからさらに大量データの処理や上位サーバとの連携方法を提案してゆきます。

亀裂変位計のLoRa長距離無線観測

LoRa観測システムの詳細評価試験を行っています。

試験は亀裂センサーの間隙を変化させ4ゲージ歪センサーの4本のケーブルの2本（＋V,GND)に５Vを給電、そして出力（＋SIG,-SIG)の電圧をｕＶ単位で計測しています。

実質１％～０．１％の精度で計測でき安定した歪計の微小電圧の計測を実施してします。

このＬｏＲａ観測では計測時のみ給電し、高精度ＡＤで直接歪センサーの出力電圧を計測しており省電力を実現しています。

最大4個の歪センサーを接続し10分後と計測送信を行う詳細観測を行っても内蔵の単2アルカリ電池8本で500日以上連続動作できる計算です。

日陰でも乾電池で動くので運用の手間のかからない広域・多地点・無線観測が実現できます。

分銅　ロードセルの4ゲージ計測をWeb観測を可能に

分銅を使って4ゲージ歪計測：ロードセルの再試験を行っています。

ｕＶの精度が求められる計測も18ビットのＡＤコンバータで高精度で行います。

コロナで外出が制限される中、営業を含めて新しいアプローチにトライできます。