soracom_lte-m_multi-channel_temperature_sensor

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1. LTE-Mを使用した多チャンネル 温度センサのデータ監視 アニモテック株式会社 水上 久雄 1
2. •弊社紹介 ・LPWA、LTEを使用したIoT機器 ・Bluetoothを使用した低消費電力ウェアラブル、モバイル機器 ・微小信号測定装置（ロックインアンプ方式、低雑音アンプ、FPGAやMPUでの信号処理） ・上記製品に対応したアプリ開発、クラウド開発 ・OpenCV、Pythonを使用した画像処理 https://animotech.co.jp/ •開発事例 電子機器の設計開発・製造をしている会社になります。 回路・基板設計・ファームウェア・FPGA・筐体設計・アプリ開発・製造までトータル に対応する事で最適なソリューションを提供します。 2
3. •今回の使用用途 測定した40chの温度データをクラウドへ送信し、リモートでデータの表示・監視を行う。 API Gateway Lambda DynamoDB 40ch温度 センサ LTE-Mデ バイス HTTP送信 HTTPS DynamoDBから データを取得 WEBアプリ ブラウザで 表示 SORACOM Beam •全体像 3
4. •使用する温度センサ サンサーモ [SAN-Thermo] 三陽電工様 1本のケーブルに40chの温度センサが入っている。 •PCに接続時写真 4
5. •ユースケース ・物流トラック（冷蔵・冷凍荷 台の温度監視） ・農業（ビニルハウス内・牛 舎などの温度監視） ・地中温度監視 ・海洋（漁業、養殖） （海水温度測定） ・冷凍、冷蔵機器(アイ スケース温度監視) 他にも ・恒温槽内温度監視 ・サーバーラック温度集中監視 ・防災（地すべり監視） など 5
6. •デモ用WEBアプリ データ表示 40chの温度データを数値にて表示 する。 日時を指定して過去の温度データ をCSVでダウンロード 6
7. •デモ用WEBアプリ グラフ表示 10chごとに温度データをグラフ表示しま す。 チャート1タブでは1ch～10ch、 チャート2タブでは11ch～20ch、 チャート3タブでは21ch～30ch、 チャート4タブでは31ch～40chを表示 7
8. •Arduino動作 １．Arduino内蔵ＡＤコンバータを5ch使い、セレクタＩＣで切り替えて40ch のアナログデータを取り込み、温度データに変換 ２．ソラコム様のIoTスタータキットのスタートアップページ （https://dev.soracom.io/jp/start/iotstarter_kit_for_arduino/） に掲載されているサンプルスケッチsend_uptime_with_soracom.inoを参考 にSoracom Beamのエンドポイントにhttp送信を行う。 8
9. TinyGsmClientライブラリを追っていくと、ctx.println でデータを送信する際に、 ATコマンドQISENDを送信後、BG96からSEND OKのレスポンスが来るまで待機し ていることが分かった。 送信データを分けずに、できるだけ1つの文字列にするなど、余分な待ちを無くす事 で、２秒間隔での送信が可能になった。 ※RAMの容量を消費するので気を付ける。 •解決法 •課題点 サンプルプログラムでは1回のデータ送信に10秒程度の時間がかかっている。 IoTの分野では通常は長い送信間隔でデータを送信し、閾値を超えた場合のみ即 時又は送信間隔を短くして送信することが多いため、問題にはならない。 今回はセンサの使用用途によって、短い間隔でできるだけ遅延なくデータをクラ ウドで監視したいという要望があったため、高速化を目指した。 9
10. • LTE-Mシールドを使用してみた感想 ・用意されているライブラリを使用すれば、簡単にHTTP送信、TCP送信などがで きるので、手軽にデータをLTE-Mで送ることができる。 ・ライブラリが対応していないSMSやUDP、HTTPSなどのプロトコルを使用する 際はATコマンドで制御するプログラムを自作する必要がある。 ・市場でもよく使用されているBG96を、将来的に基板を作成する前の検討にも最 適である。 •LTE-Mシールドを使おうとした理由 ・ちょうど案件の始まりの時期に発売された。 ・通信モジュールにBG96が使用しており、今後の汎用性も考えて 10