rMICA

製造現場IoTの最初のステップ無線センシング

製造現場のIoTプロジェクトにおいても、無線のニーズが益々高くなっています。特にセンサの無線化は設置工事費を大きく削減し、汎用マイコン及びMEMSセンサチップの低コスト化との相乗効果で、予知診断IoT導入の敷居を下げてくれます。社会インフラのIoTでは、センサや現場機器の情報はインターネット空間のクラウドサーバへ上げることが多いですが、製造現場ではセンサデータの行き先は制御系や診断系のローカルネットワークであることが一般的です。オンプレミス(現場完結)型の無線技術は、WiFi, Bluetooth, Zigbeeなどが有名ですが、帯域の空き状況、伝搬特性、消費電力からLoRaで知られるサブギガ帯(国内925MHz, 欧州866MHz, 米国920MHz)を多くの案件で選択しています。

無線センサネットワークの構築

サブギガ帯を使ったハーティングの無線センサ通信では、米Semtech社の無線チップ上に独自の変調方式を実装し、LoRaの10倍以上の300kbpsに近い通信速度(到達距離100m)を実現しています。距離を重視したい場合は、LoRa変調を選択することにより最大10km以上の伝送も可能です。

産業用ラズベリーパイにUSB無線受信機rMICA-masterを繋ぎ親機とし、センサが接続された子機に相当する無線センサボックスと通信します。親機側受信機1台に対し複数の無線センサボックス(子機)を配置することが可能ですが、親機側受信機は順番に無線センサボックスからセンサデータを取得しますので、各無線センサボックスからの送信データ量、送信間隔によって無線センサボックス数には制限があります。無線モジュールはマルチホップにも対応していますので、USB接続無線受信機を親子間において中継させることも可能です(その場合、ラズベリーパイは不要ですが5V給電が必要です)。

サブギガ帯(915~930MHz)は主にセンサ等の無線化とUHF RFIDタグ通信のために総務省が2010年に割当てた周波数帯で24-61CHの計38チャンネルが選択可能ですが、その内数チャンネルはUHF RFIDタグでも共用されるので、電波使用状況を確認してください。異なるチャンネルを選択すれば、同一エリアに複数のセンサネットワーク構築も可能です。

rMICA製品一覧

USB無線基地局

ホスト(MICA-R等)接続用、920MHzサブギガ帯無線基地局ホスト(MICA-R)側無線基地局。専用USBケーブルで接続します。

インターフェース

1x USB: M8 4pinオス
1x アンテナ: RMAメス

無線センサボックス

920MHzサブギガ帯仕様、加速度センサ接続用無線子機。13.5mAh大容量バッテリ内臓で長期間計測が可能です。

インターフェース

1x sMICA-ACC: M8 8pinメス
1x アンテナ: RMAメス

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