観測装置を設計する際に一番困るのが電源の確保とそのデータの伝送方法です。電源は最近はソーラーパネルやバッテリーの性能が良くなって来ているので大丈夫なのですが、データの送信方法が大変です。
何キロも先に設置した観測装置からのデータを送る際に今現在よくつ買われているのが携帯電話の通信網を使ったものです。通信用のモジュール単体で技適を取っているものも多く格安SIMと合わせてシステムを組む事もあるかと思いますが、場所によっては電波が来てなかったり弱かったりする場所もまだまだあります。
ですからその様な既存のインフラに頼らずに通信できる様にと策定されたのが低データレートの無線ネットワーキング規格のLoRaTMです。そしてこの「LoRaONE」はその規格に準じたマイクロチップ社のLoRaチップを搭載しています。
まずLoRaですが、最大10マイル(約15km)もの長距離通信ができ省電力でかつM2M （Machine-to-Machine）で通信ができる為、リピーターの様なものは不要でチップ相互間で通信ができる為にメッシュ構造の様な相互通信を行う事ができますのでZigBeeと同じ様に使用する事ができます。また変調方式もWiFiやBluetooth、ZigBeeで使われているスペクトラム拡散方式を採用していますから秘匿性や耐妨害波性が高いのが特徴です。
そしてこのボードのスペックですが、
CPU：ATSAMD21G18 32bit ARM Cortex、M0+
サイズ：40×25ミリメートル
動作時：電圧3.3V
I/ Oピン:14ピン PWM出力8ピンアナログ入出力12品。UART、SPI、TWI（I2C）
アナログ出力端子：10ビットDAC
外部割り込み：すべてのピンで利用可能
I/ OピンあたりのDC出力電流：7ミリアンペア
フラッシュメモリ：256キロバイト
SRAM：32キロバイト
EEPROMエミュレーションにより16キロバイトまで
クロックスピード：48 MHzの
電源：5VのUSB電源および/または（オプション）3.7リポバッテリー
LoRa®マイクロチップ：RN2483またはRN2903モジュール
その他：500mAの充電電流までのソーラー充電コントローラ
GPS：u-blox EVA 7M
加速度センサー/地磁気センサー搭載
となっており、ArduinoのM0互換となっていますから当然の事ながらArduinoIDEでの開発が可能ですし、今まで例えばZigBeeを搭載して書いたソースを少しいじるだけで「LoRaONE」に移植する事ができます。
更に加速度センサーや地磁気センサーはオンボードで搭載していますし、GPSの受信モジュールまで搭載していますから市販のGPSアンテアを接続すれば位置データやGPSから送られて来る時刻データも利用する事ができます。
そして太陽充電用のコントローラーまで搭載していますから、まさにこのボードにセンサーさえ接続すれば後の回路設計をする必要はなくソーラーパネルを利用した無人の長期観測装置を作り上げる事ができるわけです。
もちろん観測以外にも防犯装置を作る事も可能です。例えば超音波センサーであったり人感センサーであったりを接続して設定しておけば防犯センサーとしても使用できますし、煙センサーやガスセンサーを接続すればホームセンサーとしても使う事ができます。
今まではそれぞれの部品を集めて回路設計をしななければいけなかったものをほぼこのボード１枚で設計できますから、小型の観測装置を作る事もできますし消費電力も減って一石二鳥ですよね。
詳細については下記URLをご覧ください
https://www.kickstarter.com/projects/sodaq/loraone-the-lora-iot-development-board
30Km以上 Microchip社のLoRa®無線モジュールがLo
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