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LonWorksで鉄道模型を制御してみた

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Control(制御) x IoT縛りの勉強会! CIoTLT Vol.1 @ソフトバンク 発表資料。
AIスピーカーAmazon echoからLonWorksを使って鉄道模型を制御してみました。

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LonWorksで鉄道模型を制御してみた

  1. 1. Vol.1 2018-09-26 山添 知久 LonWorksで鉄道模型を制御してみた 1Control IoTLT vol.1
  2. 2. 自己紹介 • 山添 知久 (やまぞえ ともひさ) – IoTエンジニア • ハンダ付けからクラウドまで。 • IT業界やBuilding Automation業界でオープン技術による機器のIoT化に取り組ん でいます。 • LonMark JapanでIIoT研究会を主催しています。 – 経歴: • データセンタ機器メーカー、BAデバイスベンダを経てフリーランス。 – twitter: @zoe6120 – LinkedIn: https://www.linkedin.com/in/tyamazoe/ – facebook: https://www.facebook.com/tyamazoe – LonMark Japan: • https://ssl.lmjapan.org • https://www.facebook.com/lonmarkjapan/ 2Control IoTLT vol.1
  3. 3. LonWorks (ロンワークス)とは? • 制御用のオープンな通信プロトコル。 – LON = (Local Operating Network) • 米国エシェロン社により1990年に開発 • 安価な2線式ツイストペアケーブルでデバイス間通信。 • 78kbpsで500m~最大2700mのネットワークを構築できます 3 制御用プロトコルでは他に KNX、BACnet、Modbusなどがあります LonWorksチップ Control IoTLT vol.1
  4. 4. こんなところにLonWorks • 世界中で累計1億台 – ルーブル美術館、シェルガソリンスタンド – NY地下鉄車両、サンノゼ空港、NASA – オスロ、パリ他の街路灯、イタリア電力メータ • 日本国内 – 六本木ヒルズ • 日本最大のLonWorksビル。17万点の制御点数。空調・照明制御。 – 業務用空調機器 – ビル入退場システム – 鉄道システム 4Control IoTLT vol.1
  5. 5. 今回の内容(1) • しかし – 現在の末端のデバイスにはその機能・能力はない。 – 新規開発では既存デバイスに対応できない。 – 空調や温度制御は見て判りにくい。 • そこで – オープンなIoT技術を組合わせて何とかしてみよう – 何か判り易いモノを動かしてみよう。 Building Automation業界にもIoTの波が・・・・・ 5 LonWorks装置をIoT化したい! Control IoTLT vol.1
  6. 6. 今回の内容(2) • そこで – Nゲージ鉄道模型はDC12V駆動 – 発車・停車・速度変更 • LonWorksの変数型SNVT_switch型を使って DC12Vを 0~100% 制御 – ポイントも切り替える • 同じくSNVT_switch型で リレーをOn/Off • 入力インターフェースは? (1) EnOceanのロッカースイッチをリモコンにする(今回は説明 割愛) (2) スマートスピーカーから音声で制御 (VUI LT ?) 鉄道模型があった! 6Control IoTLT vol.1
  7. 7. 作ってみた EnOcean LonWorks DALI EnOcean EnOcean EnOcean 7Control IoTLT vol.1
  8. 8. LonWorksを制御 – 鉄道模型を操作 • AIスピーカーに鉄道模型の発車・停車・速度・ポイント切換えをリクエスト •  AlexaスキルからAWS IoTへコマンドをMQTT publish •  手元のデバイス(RasPi)がMQTT subscribe •  LonWorksへ変換  LonWorksボードからリレーOn/Off ポイント切換え •  LonWorksプログラムからDC12V電圧変更 速度変更 LAN TCP/IP MQTT Subscribe Alexa skill アレクサ、鉄道模型で出発進行 MQTT Publish 速度50キロポイント切換え IzoT SDK (Echelon フリーLonWorks SDK) LonWorks Device MQTT Subscribe + LonWorks送信 アプリケーション (python) RasberryPi LonWorks Device RasPi Echelon LonWorks ボード IzoT Router 自作DC12V ドライバ 回路 8 ポイント切換 速度0~100% https://www.echelon.com/products/izot-sdk-2 Control IoTLT vol.1
  9. 9. デモ動画 • Amazon echoとLonWorksで鉄道模型を動かしてみた – https://youtu.be/aMiEW-4bU4I • AIスピーカーとDALIでLED照明を制御してみた – https://youtu.be/ixWEt2kBiTs 9Control IoTLT vol.1
  10. 10. 第2回スマートビルディングEXPO出展時 • 2017/12/13-15 @東京ビッグサイト • https://digital-light.jp/2017/12/28/lonworks-enocean-dali/ EnOceanをリモコンに使用したデモはこちら 今日のCIoTLT主催の中畑さんのdigital-light で紹介頂いています。 Control IoTLT vol.1 10
  11. 11. JSONでLonWorksのSNVTを定義してみる • MQTTのJSONでSNVTを表現 – Topic: Lon/{domain}/{subnet}/{node} – Message: JSONの階層構造にNV IndexやSNVTを展開 AWS IoTLambda function Echo Alexa skill MQTT subscribe 11 アレクサ、鉄道模型で 速度50キロ Topic: Lon/124/2/1 Message: { ‘NV': 1, 'name': 'nvoSwitch’, ‘data’:{ ‘type’:‘SNVT_switch’, ‘value’:50, ‘state’:1 } } Domain: 124 Subnet: 2 Node: 1 SNVT_switch 50.0,1 LonTalk SNVT MQTT RasPi IzoT SDK Echelon FT6000 IzoT Router LonWorks Control IoTLT vol.1
  12. 12. まとめ • LonWorksをMQTTやAlexaを使ってIoT化してみた。 • 鉄道模型はDC12V駆動のため、制御系のデモに 最適。 • バッテリ不要な無線技術EnOceanや照明制御用プ ロトコルDALIとも組み合わせて相互接続も可能。 • オープンなIoT技術を使って頑張ればなんとかなり ます。 12Control IoTLT vol.1
  13. 13. イベントのお知らせ • LonMark Session 2018 – 2018/10/19(金) – 13:00-16:45 – 代々木オリンピックセンター – 詳細・お申込み LonMark Japan Webよりお願いします https://ssl.lmjapan.org 13 午前中には第6回IIoT研究会 開催(会員) Control IoTLT vol.1

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