手軽に設置し利用できる屋外Web計測を通して防災、自然理解をすすめ社会に貢献するのがミッションです。
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  • コンクリートのひび割れをWebで常時観測・監視

    説明資料1P181011_watch_concreate_crack

    コンクリート橋脚には多くのヒビが見受けられますがその中で少数、橋の安全を脅かす恐れのあるひび割れも存在します。 そんなひび割れを対策がとられるまでその変化を観測・監視するシステムです。ひび割れの小さな変化はひずみゲージを使った変位計で計測します。ひずみゲージの変化は小さいので小さな高ゲインアンプを使って観測システムへの入力とします。 橋の下は日があたらいので乾電池だけで1年動かします。電力を消費するFOMAでの計測データの送信は通常1日数回とし、消費電力kの少ない、変異計測は5分ごとにして通常運用し 5分ごとの変位計測でヒビがしきい値を超えて広がったなら、送信間隔を10分にしてリアルタイムのモニタと警報メールの発信を行います。

    これで常時のひび割れ監視と警報を簡単に実現します。

  • LoRaプライベート:GW:1+観測ノード:2屋外最終試験

    説明資料:PDF 4Page180925_lora_3_news

    LoRa観測ノード2台とゲートウエイ1台を使った屋外観測の最終試験を開始しました。 1~2ヶ月問題がなければ完成です。

    LoRa省電力で長距離届く通信なので単2乾電池8本で1年10分毎の連続観測ができる試算です。

    センサーをつないで電源を入れれば1年は10分毎に更新されるデータをWeb上でリアルタイムに確認できます。

    データがリアルタイムなのでシミュレーションと連携した防災予測との連携も可能です。

    これまでの「手に乗るWeb観測点」の機能拡張なのでこれまで使えたセンサーはそのまま使えます。また汎用ロガー機能を搭載しており、様々な汎用のセンサーも使えます。

  • LoRa 投げ込み式水位観測 単2電池x8本で10分毎の観測・送信571日

    精度の良い0.1%FS投げ込み式水位センサーを使って水位の10分毎観測、そしてLoRaでの通信を行うシステムです。 左の観測システムに水位センサーを接続し、電源スイッチを入れれば直ぐに動き始めて観測を始め、LoRaー3Gゲートウエイに計測データを贈り始め3Gの通信を通してサーバに送られデータをデータベースに蓄積・グラフ化や処理が行われWebで参照できるようになります。ゲートウエイにはこの水位観測が最大20接続でき広域の水位観測が可能となります。(試験では雨量計も接続して観測試験を行っています)

    消費電力も小さく内蔵の単2アルカリ乾電池8本で571日動作する試算です。 距離もゲートウエイから半径500m~1.5kmはカバーし、ゲートウエイを高い場所で観測機器が広く見通せる場所に設置できれば5kmも可能の見込みです。
    電池で1年以上動くので日陰も気にせずそのまま屋外に設置した水位計とつないで利用できます。Webで電池電圧や電波の受信強度も確認できるので電池切れや電波の通信状態に合わせて通信状態が良い場所に設置が可能です。

    実際に10分間隔の観測で動かして計測と送信で使う1日の消費電力が小さいことに驚いています。

  • 天然ダムの水位観測とシステムに求められる事

    大雨で地すべりが起こり、川をせき止て出来た自然のダムが土砂ダムとか天然ダムと呼ばれています。そしてダムに大量の水が溜まって止めている部分が決壊すると一度に大量の水が長得て下流に大きな被害をもたらします。このため、天然ダムの水位観測に「手に乗るWeb観測点」を利用し水位が堰止め部分を超える危険がないか常に監視しています。大雨で水位が急激に増えると住民の方に避難を勧告します。
    実際の設置では、緊急なので以下に素早く設置できるか、Webでの観測データの公開や、危険レベルに従った警報メールの発信が求められています。

    そして故障の少ない信頼性の高いシステムが求められます。出荷したシステムは社内試験で半年以上安定動作していたシステムでした。

    現地で、オフィスで、関係者で住民にと正確な観測データが実際の防災に役立ちます。

  • LoRa それとも 3G それとも混在 ?

    3Gの通信の魅力はほとんどどこでも置いて通信できること、携帯の電話が繋がれば観測が行えます。 一方Loraの様なLPWA(省電力長距離無線通信)では、ゲートウエイが別にインターネットの通信への中継があればそれを足がかりにしてLoRaの観測点を設置できます。そのため、山のなかでの3G通信状態が悪くても山を見渡せるビルの上にゲートウエイを設置すれば山全体の観測が行えます。また、研究所や工場でも高い建物の上にゲートウエイを置けば、敷地のどこでもLoRaを使った広域観測が可能です。
    LoRaプライベートを使うことでLoRaWanの様に一般利用されるサーバを利用することなく、自社専用のサーバを利用することで情報漏洩の危険なく様々な機器の情報を集め評価できます。

    最初の表題からはずれましたが、1箇所なら3G、多地点ならLoRaです。運用費用だけでなくLoRaは省電力なので日陰で太陽電池を使わなくても1年2年と単2x8本で動作します。(例:4-20mA水位センサー10分毎観測とLORaからの送信)

  • 夏の35度の暑さで観測システム内は45度

    冬の-20度に耐えたシステムが夏の45度の温度も耐えて安定動作しています。

    恒温槽で温度試験を行っただけでなく実際の屋外での動作で安定して動いてくれているのでシステムへの信頼性があがります。

    -20度~45度の環境で実際使えています。

  • LoRaプライベートで多種・多点・広域・無線ネットワーク+3G Web観測

    LoRaプライベートで多種・多点・広域・無線ネットワーク

    資料PDF2ページ180822_lora_brsh

    これまで培った3Gの屋外観測システムをベースに長距離省電力無線(LoRaプライベート)をサポートして無線観測システムを追加しました。

    内臓の乾電池で1年以上動作し、様々なセンサーと接続できる汎用のアナログ4chとデジタル2chの計測を搭載しています。

    重さも電池を含め1.5kgと軽量で、結果もWebでどこでも利用できます。

  • LoRaアンテナ 長期電池駆動

    黒がゲインの小さい、屋内用防水なし、右が屋外利用できるゲインの大きいアンテナと書かれています。 実際に届く範囲も確認する必要がありますが、環境によって電波の飛び具合がことなるので現地調査と、余裕ある通信強度での設定が重要です。 調査では-130dBでのゲイン付近から通信が弱くなる感じで安全を考えてー120dBを設置範囲としようと考えています。
    プライベートLoRaでの計測システム開発も目処が立ち、電池の消耗を抑えた汎用計測システムが完成に向かっています。 ちなみに試算では4-20mAの水位センサーを使って10分毎に計測、10分毎にLoRa送信を行っても単2乾電池x8本で1年連続動作します。
    野や山では日陰になる時間が多い場所が多く、太陽電池での充電が期待できない場所も多く、電池だけでの動作は、観測の幅を広げてくれます。

  • 高尾山でLoRa通信試験:森の中でも500は可能の見込

    高尾山の山の中でLoRaの通信試験を行いました。山を超えて谷に入り、仮想的に森の木がない状態で見通しが効かなければ通信は難しい感触ですが、仮想的に見通せれば300~600は通信出来そうです。 山の中に多くの観測機器を設置できるイメージに近づいてきました。

    スター接続の多種多点センサーの観測システムが製品の目標です。

  • LoRa 河川敷の試験2km

    LoRaの通信試験を行っています。通信設定を調整して通信速度を実質100bpsが実現できるようにしています。

    さまざまな試験をしながら使えるシステムの完成へと向かいます。

    Zigbeeに比べて通信距離が長くなりますが、通信スピードが遅いので安定通信には通信の衝突が起こらない工夫が必要です。