20161118 lazurite nodered_ug

© 2016 LAPIS Semiconductor Co., Ltd.
Node-REDからのクラウドに辿り着いた
マイコンボード Lazurite
新規事業開拓室
斎藤直孝

P. 1© 2016 LAPIS Semiconductor Co., Ltd.
自己紹介
名前：齊藤直孝（４５歳）
所属：ラピスセミコンダクタ株式会社
新規事業開拓室
経歴：
1994年沖電気工業株式会社の半導体事業部に入社
| 設計5年、マーケティング10年、管理職5年
2014年新規事業開拓室
IoTリファレンスデザイン Lazuriteの立ち上げ
• ハードウエアが出身です。
デジタル、アナログ、両方ともOKです。
• ソフトウエア開発もOKです。
C/C++、JAVA, Ruby、Python、Node-redのライ
ブラリを作りました。
• Web、クラウド系は解りません。

とりあえず、じゃーーーーん！！
送信
受信
node
詳細はのちほど

2015年度版 2016年度版
Lazuriteといえば…
紙で作りました
CEATECで披露しているORIZURU
幅広い層の方々に知っていただくために開発しました。
node-redとは関係ありません。

ORIZURUは、こんなシステムで飛んでます
ジャイロ、加速度センサーから
角度情報を計算して、
自分で姿勢を制御しています。
LazuriteをIoTで使用するときの魅力と
Node-redのデモを中心に説明をさせて頂き、
最後に飛ばしてみたいと思います。

Lazuriteを開発した背景
オープンワイヤレスアライアンス（旧3Gシールドアライアンス）
アイデアコンテスト 2015年度銀賞作品
「ぽちっとじょうろ」スマホから制御できる植物への水やり器
中学２年生３人でシステムを開発

中学生から聞いた、システムの課題
１．Arduinoのバッテリ問題
電池が１日しか持たなかったとか…
２．無線問題
3Gモジュール ⇒ 設置台数 x SIMカード
植木鉢一個だけ？？結局いくらかかるの…
ラピスセミコンダクタのチップを使って作っちゃえ！！

Lazuriteとは
ソフトウエア開発環境
Lazurite IDE
Lazurite Basic
(2015年6月25日)
Lazurite Sub-GHz
(2015年7月15日)
Lazurite Pi Gateway
(2015年9月7日)
「Lazurite」は、ラピスセミコンダクタが提供する、誰でも簡単に電子工作やIoTのプロトタイプが作れる、
920MHz無線とマイコンボードによるリファレンスデザインシリーズです
Lazurite 920J
(2016年10月)
Coming
soon!!
Lazurite Fly
Lazurite Miniシリーズ
ジャイロ・加速度
地磁気・気圧
4chモータードライバ
を搭載

 特長１：「良く飛ぶ」ワイヤレスネットワーク
 特長２：「超低消費電力」なセンサーノード
 特長３：IoTを「システムでご提供」
Lazuriteで実現するIoTの特長
サーバー
センサー
ノード
ゲートウェイ
920MHz 特定小電力
Lazurite Pi Gateway
Lazurite Sub-GHz
Lazurite 920J
Raspberry Pi

特長１：「良く飛ぶ」ワイヤレスネットワーク
 2012年にモジュール単位で認証を受ければ免許が
不要で、誰でも使用できる無線周波数帯として
920MHzが解放されました
IoTによる使用を期待されて割り振られた周波数です
 国によって周波数が異なります。
 国内： 920MHz
 米国： 915MHz
 欧州： 868MHz
特長
 小型アンテナ
 長距離通信が可能
 低消費電力
Lazurite 920J
2.4x3.2cm
チップアンテナ
無線規格周波数帯通信距離伝送速度消費電流
特定小電力 400MHz帯数100m ～4.8kbps 数10mA
特定小電力 920MHz帯数100m ～200kbps 数10mA
ZigBee 2.4GHz帯数10m ～250kbps 数100mA
無線LAN 2.4GHz帯数10m ～300Mbps 数100mA
工場丸ごとIoT

特長２：「超低消費電力」なセンサーノード
電池で１０年が目標！！
状態消費電流
1時間当たりの
動作時間
使用電力備考
待機中 10uA 3599秒 0.01000mAh 時計機能だけ動作
動作中 20mA
1秒
(1回の動作は250msとする)
0.00556mAh
センサー値の取得
無線送信
合計 0.01556mAh
待機中,
64%
動作中
消費電力
0
0.02
0.04
0.06
0.08
0.1
0.12
0 5 10
消費電力 vs 稼働時間
稼働時間(年)
消費電力[mA]
単三電池３本で
約10年の稼働時間
①待機電力の削減
②動作時間の短縮
このようなシステムで、消費電力を削減するために重要なポイントは…

Lazuriteによる低消費電力化のアプローチ
時計機能だけ低消費
電力で動く
ラピスのお家芸です
ポイント１：待機電力の削減ポイント２：動作時間の削減
第1層
第2層
第3層
第4層
第5～7層
物理層
IEEE802.15.4g
MAC層
IEEE802.15.4/4e
アダプテーション層
6LowPAN
ネットワーク層
IPv6, ICMPv6
トランスポート層
UDP（TCP）
セキュリティ
PANA
API（Command）
第5～7層
アプリケーション層
ECHONET Lite
常時
動作
間欠
動作
複数回の
送受信が必要
1パケットで
センサーデータを送信
超低消費電力
32.768kHz
水晶発振回路搭載

特長３：IoTを「システムでご提供」
Arduino系 Embed系
Edison
Konashi
Lazurite
Raspberry Pi
Lazuriteは、他のマイコンボードとは異なります
⇒ IoTに必要なシステムをセットで提供
センサーノード
ゲートウェイ

あらためまして

じゃじゃーーーーーん
送信
受信
node
なにこれ、簡単。
楽しい！！

Node-red対応ゲートウェイ
ソフトウエア
無線モジュール
Lazurite Pi Gateway
カーネルドライバ
lazdriver.ko
共有ライブラリ
liblazurie.so
V8ライブラリ(C++)
Node-red-contrib-lazurite
node.js
HTML
Linux
ハードウエア
インストール方法：
Lazuriteが動作する環境で
npm install node-red-contrib-lazurite
仕様：
920MHz無線の送受信が可能
送信：
特定のアドレスにデータを送信
受信：
・ドライバレベルの受信時刻を取得
・受信アドレスを取得
・選べる受信方法
① 最新の受信データのみ取得
複数のデータを1つのJSONで取得
② 設定した時間ごとにデータを取得
データを貯めておき外部のトリガーで
データを取得

ET展に出展していたデモシステム
Raspi CAM
Raspberry Pi
Lazurite
Pi Gateway
Raspi CAMを使った
シグナルタワーモニター
温度・湿度・気圧・照度
（ボタン電池 CR2032）
ゲートウェイ
Toami for DOCOMO
センサーシールド
BME280,RPR0521
Lazurite
920J
NTTドコモ様
LTE回線HALLセンサー
（待機電流 20uA)
HALLセンサ
BU52011HFV
Lazurite
920J
920MHz
無線
Lazurite
受信用ノード
ゲートウェイのプログラム
温度・湿度
シグナルタワー
温度・湿度・気圧・HALLセンサセンサーは常時動作

ET展に出展していたデモシステム
Raspi CAM
Raspberry Pi
Lazurite
Pi Gateway
Raspi CAMを使った
シグナルタワーモニター
温度・湿度・気圧・照度
（ボタン電池 CR2032）
ゲートウェイ
Toami for DOCOMO
センサーシールド
BME280,RPR0521
Lazurite
920J
NTTドコモ様
LTE回線HALLセンサー
（待機電流 20uA)
HALLセンサ
BU52011HFV
Lazurite
920J
920MHz
無線
Lazurite
受信用ノード
ゲートウェイのプログラム
温度・湿度
シグナルタワー
温度・湿度・気圧・HALLセンサセンサーは常時動作
NTTドコモ様
借用させて頂き、
ありがとうございます。

とりあえず動かしてみます

今後の展開
現時点では工場モニタリングが実用範囲ですが
今後は利用シーンを増やす取り組みを実施していきます。
 屋外で低消費電力な無線への取り組み
 スマホと連携するためのBLE対応

サーバー
センサー
ノード
ゲートウェイ
920MHz 特定小電力
Lazurite Pi Gateway
Lazurite Sub-GHz
Lazurite 920J
Raspberry Pi
会社のメイン事業は
この中のICです。
幅広いパートナーを募集しています

低消費電力で、無線が簡単につながればよいという人、welcomeです。
ゲートウェイ、クラウド含めてパートナ募集中で～す。
お気軽にお声掛けください。
ご清聴ありがとうございました。

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