小さな量のデータを長距離送信する バッテリー駆動の分散型センサーアプリケーションを 構築する際には 3つの基本的な要件を満たす必要があります制御されていない環境での信頼性ロラワン (Long Range Wide Area Network) は,スマートビル,キャンパス環境,小売,産業監視.
LoRaWANアプリケーションは数キロの伝送範囲,数年間のバッテリー寿命,コスト効率の利点があります.LoRaWAN通信は,携帯電話の必要なく,単一のゲートウェイを通じて農場や工場をカバーすることができます.Wi-Fiやメッシュネットワークのルーティングです
2015年,LoRa Allianceの支援により,LoRaWANはオープンなMAC層とネットワークアーキテクチャとして正式に設立されました.低電力ワイヤレスネットワークプロトコルとアーキテクチャは,セルラーIoTなどの代替ソリューションを上回るWi-Fi,BLE,Zigbee,Thread,および拡張性,シンプル性,および相互運用性において独自のサブGHzラジオ.
Digi と SparkFun の間のコラボレーション・アライアンスにより,コンセプト発想から実際の展開までのプロセスを加速すると期待されています.この提携は,DigiのX-ON エッジ・トゥ・クラウド IoT プラットフォームをSparkFunのハードウェアと統合しますラスベリーパイのマイクロコントローラです
具体的には,設計者はDigi XBee LRワイヤレストランシーバーモジュールと強力なRaspberry Pi 2350Aを内蔵したSparkFun 26060 IoT Node開発ボード (図1) を利用できます.
図1:SparkFun 26060 IoTノードは,Digi X-On クラウドプラットフォームへの接続を可能にする Digi XBee トランシーバーを内蔵しています. (画像源:SparkFun)
このモジュールは,Digi HX15 LoRaWANゲートウェイ (図2) を通して,自動的にDigi X-ONクラウドIoTプラットフォームに接続されます.このゲートウェイは別々に購入したり,SparkFun 27213 Digi X-ON キットの一部として提供したりできます (北米版).
図2:DigiのHX15ゲートウェイは,LoRaWANセンサーのためのデータインターフェースを提供し,EthernetまたはオプションのLTEネットワーク経由でDigi X-ONクラウドプラットフォームに接続できます. (画像源:ディジ・インターナショナル)
SparkFunのQwiic Connectエコシステムは,100以上のプラグアンドプレイセンサー,アクチュエータ,ディスプレイの継続的に拡大するライブラリで,ハードウェア拡張プロセスを大幅に簡素化します.システムのすべてのコンポーネントは,普遍的なI2Cインターフェースと標準化された4ピンJSTコネクタを通じて相互接続されています. SparkFunのIoTノードは,接続されたSparkFun Qwiicセンサーを自動的に検出し,Digi XBee LRモジュールを使用してLoRaWANを通じてデータを送信する事前コンパイルされたファームウェアが付属しています.このモジュールはHX15ゲートウェイに接続され,EthernetまたはオプションLTE経由でDigi X-ONクラウドプラットフォームにデータをプッシュします.. Digi X-ON はゲートウェイからクラウドへの暗号化された送信機能,セキュアなユーザーアクセス制御,デバイスレベルのメタデータ管理機能を備えています.
設計者はゲートウェイを設定したり LoRaWAN を登録する必要はありません.彼らはゼロ設定センサーアクセス機能を活用して,ノードからクラウドへのクラウド準備型データフローを達成できます.ユーザの設定を必要としないプロセス全体にわたって MQTT プロキシの設定を行うことができます. これは迅速なプロトタイプ作成,概念検証,ローラやクラウド技術の専門知識に頼ることなく (必要に応じて).
設計者はサンプリング速度を微調整し,より多くのQwiicセンサーのサポートを追加したり,ゼロから始めることなくペイロードフォーマットを調整することができます.Digi X-ON プラットフォームは,すべての展開されたノードの集中表示を提供します分散センサーネットワークのトラブルシューティングと最適化のための鍵となる指標です.
ワークフローの柔軟性
RP2350は,Arduino,MicroPython,C/C++ (Pico SDKを使用) をベースにしたアプリケーション開発をサポートし,製品デザイナーにとってユニークなワークフローの柔軟性を提供します.3つの開発環境と互換性があるためスパークファンIoTノードでは 設計者が多くの選択肢と柔軟性を得ることができますパイソンでスクリプトをドラッグ&ドロップし,ハードウェア加速を使用して最適化されたCコード開発まで,ワークフローがプロのスキルに一致することを可能にします..
設計者はMicroPythonでアプリケーションプロトタイプを迅速に開発し,リアルタイム環境でQwiic対応センサーをテストしたり,サンプル間隔を調整することができます. プロジェクトが進むにつれて,Arduinoや純粋なC++環境にシームレスに移行して 消費電力を最適化できますSparkFunは,IoTモジュールに特化したプリコンパイルされた MicroPython イメージも提供しています.
IoTデバイスがデータを送信し始めたら X-ONはセンサーの読み取りを監視し デバイスの状態を確認し ファーームウェアの更新を遠隔で push するためのダッシュボードを提供します製品 設計 者 は 機器 に 実際 に 接触 し て も なく,その 設計 を 継続 的 に 改善 でき ます.
このコラボレーションソリューションは,現地でのアプリケーションテストや分散型バッテリー駆動センサーシステムのパイロットプロジェクトのスケーリングのための理想的なソリューションを提供します.,Digi X-ONのセキュアなクラウドアーキテクチャと自動的に設定されるファームウェアスタックは 実験室から現場展開までの実装の困難を軽減します設計者は実際の環境で実際のセンサーデータに基づいてアプリケーションパイロットを実施することができます, そして,単に,ファームウェア開発やクラウド統合の必要なくスケーラビリティを達成するために,ノードとゲートウェイの構成を複製します.
SparkFunのRP2350をベースにしたIoTモジュール,DigiのX-ONプラットフォーム,そしてRaspberry Piの柔軟なマイクロコントローラエコシステムは,プロトタイプから展開までのユニークな簡素化された経路を提供します.新しいセンサーをテストするかどうかこの組み合わせは,生産準備の設計の厳格な要件を満たしながら実験探査をサポートすることができます.
オープンなハードウェアと標準化された接続を利用することで デザイナーは IoT プロジェクトが 開発プロセス中に 適応性と耐久性を備えていることを 保証できますプロジェクト要件が進化するにつれてこのプラットフォーム上で構築されたアプリケーションは,より大きなポータビリティと柔軟性も維持できます.