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LoRaWANとiBeaconを素敵につなげてみた
- 2. Copyright © 2015 Uhuru Corporation, All Right Reserved. 2 目次 1. 自己紹介 2. LoRa / LoRaWANとは i. LoRaとLoRaWAN 3. 仕様 4. LoRaWAN屋内物品管理ソリューションとは i. ユースケース ii. LoRaWANだからできること 5. デモ 6. 補足・困ったこと
- 3. Copyright © 2015 Uhuru Corporation, All Right Reserved. • 原田 一弘（はらだ かずひろ） • 24歳、政令指定都市である相模原市出身 • 法政大学社会学部卒業 • 株式会社ウフルに2016年4月入社 • プログラミング経験は大学の講義で簡単なandroidアプリを作ったぐら い • バリバリの文系（でも数学は好き） • 常識を作る現場に居たいという気持ちを抱き、uhuruへ • 新作サン・ムーンの発売が待ち遠しい 1.自己紹介 3 休日はポケモントレーナー
- 4. Copyright © 2015 Uhuru Corporation, All Right Reserved. 上司に言われました。 「明日届く予定の ローラ いじってみない？」 LoRaご存知ですか？ 4 ・ ・ ・
- 5. Copyright © 2015 Uhuru Corporation, All Right Reserved. LoRa？ 5
- 6. Copyright © 2015 Uhuru Corporation, All Right Reserved. • LoRaWANは最近注目されているLPWA(Low Power Wide Area)の一つ – 2.4GHz帯に比べ920MHz帯は回折性が高く、到達距離も長い – 低消費電力、免許不要帯域 2.LoRaWANとは 6 Wi-SUN LoRaWAN Sigfox HaLow 通信距離 ～1km ~15km ~50km 約1km 伝送速度 50k - 400k bps 980 – 50k bps 100 bps 150k bps 推進団体等 Wi-SUN Alliance LoRa Alliance IBM ibm semtech SigFox WiFi Alliance 特徴 電力スマートメー ターで採用 LPWA 仕様がオープン LPWA 仕様がクローズ 2018年以降 ■他サービスとの比較
- 7. Copyright © 2015 Uhuru Corporation, All Right Reserved. • LoRaは変調方式を指す – Semtech社が開発 • LoRaWANはMAC Layerを含んだ仕様全体を指す 2 – i. LoRaとLoRaWAN 7 LoRa LoRaWAN アプリケーション サーバ LoRaWAN ネットワーク サーバ
- 8. Copyright © 2015 Uhuru Corporation, All Right Reserved. ふぇえ。。でも プログラムとか 組み込みわかんないよぉ。。。 8
- 9. Copyright © 2015 Uhuru Corporation, All Right Reserved. • 「mbedというものがあってね」٩( 'ω' )و 9 SWITCH SCIENCE社 HRM1017 BLEモジュール搭載 mbedとは？ • クラウド上のIDEでコーディングができる • USBメモリ感覚でマウントして、ファームウェアのファイルをドラッ グ＆ドロップすれば書き込み完了！ • コミュニティが活発でライブラリをシェアすることができる → 開発が超簡単！
- 10. Copyright © 2015 Uhuru Corporation, All Right Reserved. 1. 仕様 10 mbed iBeacon AT Command BLE ① mbedでiBeacon情報をスキャンし、 ATコマンドでLoRaモジュールに渡す ② Beamから受けとった情報を enebularで整理し、milkcocoaに格納 with ② ATコマンドで渡したデータは、 ゲートウェイからSORACOM Beamへ渡り、 一括管理が可能になる Beam
- 11. Copyright © 2015 Uhuru Corporation, All Right Reserved. 4. LoRaWAN屋内物品管理ソリューションとは 11 BLE LoRa BLE LoRa BLE LoRa 人やモノに Beaconを 取り付け 各部屋に BLE/LoRa コンボ受信 機を設置 各部屋に 入ってきた 人/モノの IDを通知 LoRaゲー トウェイは 1施設1個 で建屋全体 をカバー • 病院等の施設でどこにどの機器や人が存在しているかトレースし、 必要な時には即座に確認できるソリューション • なくなった場所や時間も確認することができる 何がどこに あるか即座 に確認 どこをいつ 通ったか時 系列でト レース 特定の場所 に侵入した らアラート アプリケーション例 Beam with
- 12. Copyright © 2015 Uhuru Corporation, All Right Reserved. 2 . ユースケース 12 mbed mbed Room A Room B • iBeaconが部屋に近づくとLoRaがそれを感知する • iBeaconはヒトやモノにつける • なくなった時間・場所を取得する Room A now
- 13. Copyright © 2015 Uhuru Corporation, All Right Reserved. 4 – ii . LoRaWANだからできること 13 屋内用ゲートウェイを 4F・uhuru本社に設置 1F 11F 一つで建物全体をカバー ＋ 3G/LTEより安価
- 14. Copyright © 2015 Uhuru Corporation, All Right Reserved. • 実際に動かしてみます 5.デモ 14
- 15. Copyright © 2015 Uhuru Corporation, All Right Reserved. • ライブラリ探し – 最新版でなかったり、基盤の違いによるエラーが頻発した – SoftwareSerialがうまく使えなかった • デバイスの問題？ • C言語、理解するのに時間がかかりました。 – ポインタでとてもつまずいた・・・。 – ライブラリを見ながら構造を見て理解を深めていきました • デバッカがないので、どこでつまずいているのかわからなかった – ひとつひとつpc.Serialに表示して頑張りました • HRM1017を使用した理由はたまたま会社にあったからです – TY51822r3を次採用する予定です。 • 今度はmbedOS 5.xをつかってやってみたいです この子は対応しておらずでした→ 6.補足・困ったこと 15
- 16. Copyright © 2015 Uhuru Corporation, All Right Reserved. 16 ぜひアクセスください！ ○ IoT～クラウドまで。 ウフル動向やイベント情報発信中！ ■ ウフルwebサイト http://uhuru.jp ○ エンジニアの皆さんお待ちしてます！ ■ ウフル 採用サイト http://hr.uhuru.jp ○ ウフルのBlog ■IoTからマーケティングまで MCラボ：http://uhuru.co.jp/mclab/ ■ウフルの技術ブログ deferloader：http://deferloader.blog.uhuru.co.jp/
- 17. Copyright © 2015 Uhuru Corporation, All Right Reserved. ありがとうございました 17 ご清聴ありがとうございました
- 18. 株式会社ウフル 〒105-0001 東京都港区虎ノ門4-1-8 虎ノ門4丁目MTビル6F メールによるお問合せは お電話によるお問合せは ◎本資料で提供している情報および内容は将来予告なしに内容が変更される可能性があります。◎本資料のいかなる部分および一切の権利は株式会社ウフルに属しております。◎電子的または機械的な方法を問わず、いかなる目的であれ複製、または転載することを禁じます。 http://uhuru.co.jp/ Copyright © 2015 Uhuru Corporation, All Right Reserved. 部署名・担当入力
Editor's Notes
- ある日、、
- モデル・・・？傷だらけ・・・？大衆車・・・？ 違いました。
- LoRaとは通信方式のひとつです。 LPWAは低データレートではございますが、電波は広範囲まで行き届き、そして壁や天井をも回り込みます。 あらゆるモノが情報を飛ばすIoT社会なので、小さな容量でも想像以上のパフォーマンスを発揮できます。 またデバイス主導のアップリンクなので、IoTに向いてる規格と言えます。 これまでは、ソリューションを実装するのにサーバ構築やゲートウェイのファームの準備が必要でした。 しかし、LoRaWANを使用することでそのプロセスを一蹴して、実装することができます。
- こちらのスライドはLoRaモジュールから発信されるコマンドがアプリケーションサーバへ送信されるまでの図になります。
- なんでもお見通しの上司はこう言います。 「安心するんだ原田君」
- 現在LoRaWANPoCキットとして入手できるものはArduinoとGPSモジュールがついていますが、その部分をmbedにチェンジしていろいろやってみました！ 今回はBLEを搭載したHRM1017を使用しています。 渡したその日にまず「Lチカしてみて」と言われました。 最初ローソンのLチキが頭に浮かんでしまうほど、開発について右も左もわかりませんでしたが、 落ちているライブラリを参考にいじってみると、その日のうちにLチカさせることができました。 ドラッグ＆ドロップだけで書き込めるのを見たとき、こいつ・・・動くぞ・・・とアムロばりに感じました。
- このつなげたものでこんなソリューションを考えてみました。 屋内物品管理ソリューションです。 病院などの施設でどこにどの機器や人がいるのかトレースできるものになっています。 このようなものは、長年求められてきていたものですが、WiFiでは設置場所の課題、3G/LTEでは通信コストの課題があり、最適解がありませんでした。 本ソリューションはその2つの課題を解消するものとなっています。
- まずゲートウェイを建物に一つ。そして、各箇所にLoRaモジュールを置きます。そして管理したい物や人にiBeaconを取り付けます。 スライドではカートにiBeaconが取り付けてあって、RoomAにあるLoRaモジュールがその電波を取得し、データが送信されるので、 カートがRoomAにあるということがどこからでもわかります。 そしてこのカートを誰かがRoomBへ持っていったとします。今度はRoomBのモジュールが電波を取得するので、ディスプレイからはRoomBにあることがわかります。 今度は誰かがこのカートを建物外に持ち去ったとします。 するとディスプレイからは最後にどの部屋にいつまであったかがわかります。
- LoRaWANの強みを検証するため親機であるゲートウェイをビル4階にあるuhuruのオフィスに置き、実験をしてみました。 子機であるモジュールを1階、そしてビル最上階11階に設置したところ、天井などを突き抜けて正常にデータの送信をすることができました。 WiFiではゲートウェイがいくつもないと、壁などの障害物に電波を妨げられてしまいますが、LoRaだと１つで建物全体をカバーすることができます。 また、3GやLTEを用いて、このソリューションを実現すると、通信コストが嵩んでしまいます。 先ほども申しましたが、LoRaWANならこのような課題を解決する最適解となりうるのです。
- これらを踏まえてデモに移ります。時間の都合上動画でお見せします。 1.画面説明（ [キャプ] デモ画面説明 -> [撮影] iPhoneを見せる動画 ） こちらが今回使用したデモ機です。RoLaの基盤とmbedの基盤がつながっています。 USBから電気供給をしていますが、乾電池稼働も可能です。 iBeaconとして本来ならばこのような小さなチップをモノなどに取り付けるのですが、今回はiPhoneを使用しています。 そして今回のデモでは病院を想定し、画面に映っていた部屋は304号室ということになっています。 画面右上の位置が304号室となっています。 先ほど見せたiPhoneはストレッチャーに対応しているので、現在部屋にストレッチャーがあるということが、画面からもわかるようになっています。 そして部屋の外に救急箱に対応しているiBeaconを置いていますが、モジュールはBluetoothの電波を受信できないので、建物内に存在していないということになっています。unknownの場所に格納されています。 今回はモジュールが一つしかないので、他の部屋への移動を見せることができません、ご了承ください。 2.デモ1（ [撮影] 救急箱が入る -> [キャプ]入ってる画面の説明） それでは部屋の外にある救急箱に対応したBeaconをもってきます。 すると、このように画面上からこの部屋に救急箱があることを確認することができます。 imgの上にはどの部屋からどの時間に移動してきたかが表示されています。 4.デモ3([撮影] ストレッチャー持っていく -> [キャプ]ストレッチャーunknown) そして、最後にこのストレッチャーを部屋の外へ持っていきます。 今度はBeacon情報を受信できなくなってしまったので、ストレッチャーはどこにもないということでunknownRoomへ格納されます。 img上のテキストから最後に取得できた時間及び、最後に存在していた部屋を確認できます。 本日ここに今回開発したデモ機をもってきていますので、あとの時間で実稼働している画面をお見せすることができます。
- 最後にちょっとお知らせです。 弊社uhuruのホームページには最近の事例やイベント情報も発信してます。 せっかくオフィスに来ていただいたのですから、uhuruのことをもっと知って下さるとうれしいです。 是非アクセスしてみてください。 エンジニアの採用情報も載ってます！ と以上宣伝でした。
- ということでご清聴ありがとうございました。 かわいいLoRaコンビとともにお別れです。