長距離無線観測４ｃｈ、１３ノード安定動作確認中

LoRaプライベートのLoRa／３Gゲートウエイトと観測ノード１２の安定動作を確認中です。

５ノードの観測は１年お客様の所の工事現場で稼働しております。

今回は、全１０台の稼働ですが安定性を考え２０台で安定動作を確認します。

３００～５００ｍ四方の広い範囲配線ケーブル無しで多点計測を実現します。

３００～５００ｍの範囲は建物や木々に邪魔されても大丈夫と考えている範囲で無線の通信がLoRaを使っており、最長７ｋｍの実績のある通信だから実現できる距離です。

接続実績のあるセンサー　：　キーエンス　圧力センサーAP-50A

キーエンスの圧力計AP-50Aと4-20mAで複数箇所の接続実績があります。

センサー側の電源はAC100V利用です。

LoRa/3G　20台接続　ノード：6ch x 20台　＋GW　18ch =138ch

ＬｏＲａ／３Ｇ　広域無線観測システム２０ノードと１台のゲートウエイの確認試験の準備ををしています。１０台ノードでの安定動作は確認済みでさらに広げて20台での確認します。　合計２１箇所、１３８ｃｈの広域多地点観測が実現します。

１６ｃｈは簡単な観測でも必要

４ｃｈでは不足、１６ｃｈは簡単な観測でも必要の感じが掴めてきました。

要求に答えられるよう乾電池で半年、１年動作するシステムを準備しています。

１６ｃｈで10分毎計測、1時間毎Web更新でも単１ｘ１６本＋単２ｘ８本なら1年動作可能の見通しを得ました。　左の１６ｃｈの箱が２つあれば計測システム＋電池も全て収まります。

乾電池だけで10分毎計測1時間毎Web更新で1年動作評価開始

１年間乾電池だけでWeb観測システムの評価を開始しました。

乾電池はエボルタのアルカリ乾電池を使っているのでエボルタチャレンジの様です。

日陰も日向も気にせず何処でも1年Web観測できるシステムです。
Web更新間隔も1時間ごとと細かい間隔で更新します。

メールで計測間隔も送信間隔も変更できるので10分毎のWeb更新に変更して緊急時は詳細に観測することも可能です。

屋外の観測をできるだけ手軽にデータベースに収集します。

水位・雨量・土壌水分EC5ｘ２のセンサーを搭載した電池駆動観測評価に

水位・雨量・土壌水分EC5ｘ２のセンサーを搭載した電池駆動Web観測システムが月曜設置に向け安定動作中。

手に乗るWeb観測点（FBS-HORNET-AD4DI2）に単１ｘ８を拡張１０分ごと観測１時間毎Web更新で1年動作の評価試験です。　消費電力の試算と観測システム内蔵の単２ｘ８での1年間の電池観測実績から1時間毎Web更新に挑戦です。

観測システムには雨が降ったり水位が上がるととさらに細かい間隔でのWeb更新する機能も搭載されておりこの機能も動作させる予定です。

観測したい場所がビルの谷間の都市河川であっても乾電池なのでメンテナンスフリーで1年常時水位と雨量、土壌水分を観測でき、増水時は細かい観測を目指しています。

屋外配線ケーブルを長距離無線通信LoRaで解消

左は屋外用のケーブルです。屋外では配線ケーブルだけでなくケーブルの保護管も必要です。更に屋外にむき出しに置くのを避けるために地中に埋めたりします。こうなるとケーブル１００ｍを設置するのに手間がかかり簡単に移設で配線を変更とは行きません。　これが無線なら設置も移設も手間がかかりません。ところがこれまでの無線は通信距離が１００ｍ程度と短く障害物があると届きにくくなっていました。しかしLoRaは３００ｍ位なら少しの障害物があっても問題なく通信でき、屋外配線ケーブルの代わりのなります。それでも地上から低い高さの設置では電波通信に必要な電波空間が確保充分できず通信強度が弱くなりますので少なくともノードで１．５ｍの高さは必要です。ゲートウエイは高ければ高いほど良い通信状態が確保できます。

アスペクトでは実際にLoRaの観測システムをご利用頂き安定動作の実績を重ねております。

屋外観測システムのメンテナンスフリーを目指して

屋外観測システムは急斜面などの設置場所から保守点検の回数を減らしたい物です。そのためには

１）信頼性の高いシステムを使う
ハードが故障することは避けられませんが高信頼の部品や十分
試験して安定性が確認されたシステムが故障を減らします。
２）保守点検が容易な機器を使う
構成機器が少なく修理が容易な機器を使う
Webを利用して運転状況や故障の予兆を検知し、修理に利用。
３）専門知識が無くても運用・点検を可能とする
Webで専門家のアドバイスを得られ現場での対応を容易とする。
４）故障時取り外し、修理後取り付けを容易とする。
５）多地点の機器故障監視をソフトで自動化できる。

手に乗るWeb観測点はこの様な要求に答えるシステムを目指して構築されています。

電池で1年運用：「手に乗るWeb観測点」と単１アルカリ電池ｘ8本の拡張電池ボックス

左がAD４＋DI2の観測システム（単2ｘ8本：内蔵）
右が単1ｘ８本を内蔵した拡張電池ボックスです。

これで雨量＋水位＋土壌水分ｘ２深度を10分毎に観測、1時間毎Web更新で1年連続で運用評価をします。

アンテナやコネクタの突起を除くと幅13.5ｘ高さ18.5ｘ奥行き10.0cmのコンパクトな2つの箱に1年屋外観測に必要な全てが入っています。
(アンテナ含み：高さ：約３５cm）

観測現場に単管を立てれば簡単に設置で1年メンテナンスフリーで常時観測・運用できます。

多種・多点・多地点Web観測はインターネットサーバの助けで初めて実現

多種・多点・多地点Web観測を１００箇所、５００センサーで考えるとグラフを作ったりするだけでも人でだけで出来るものではないことが容易に想像できる。一方これがサーバーでプログラムを使うと自動処理してくれ手軽の実現できる。
これから分かるように多地点観測データを使って観測状況を面として評価を行うにはサーバーでのプログラム処理なしに実現できない。

左の写真は部署で独自に立ち上げた独立のインターネットサーバーである。