SenseCAP K1100 センサー プロトタイプ キットでの LoRaWAN の使用開始 (パート 1)

CNXSoft: SenseCAP K1100 センサー プロトタイプ キットのこの入門ガイド/レビューは、CNX Software Thai の元の投稿の翻訳です。 このチュートリアルの最初の部分では、キットについて説明し、Arduino でキットをプログラムしてセンサー データを LoRAWAN ゲートウェイに取得し、Wio ターミナルに表示してから、Grafana などのオープンソース ツールを使用してプライベート LoRaWAN ネットワークでデータを処理する方法を示します。 2 番目のパート (後で公開予定) では、キットの AI 機能をデモします。

IoTやビッグデータが普及するデジタル時代では、センサーを通じて大量のデータを収集する必要があります。 デジタル変革を可能にするために、SeeedStudio の SenseCAP K1100 には、Wio ターミナル、AI ビジョン センサー、LoRaWAN モジュールなど、必要なセンサーと機器がすべて付属しています。 このプラグアンドプレイ プラットフォームを使用すると、メーカーはデータ収集用の DIY センサーを簡単に作成し、現実世界の課題を解決できます。

まずいくつかの用語を定義しましょう。

IoT 「Internet of Things」の略で、インターネットに接続されたデバイスのネットワークを指します。 私たちが日常的に使用している機器のオン・オフ、電化製品、自動車、携帯電話、通信ツール、農機具、建物、住宅、家電製品に至るまで、インターネットを介してさまざまな機器の使用を制御することができます。

LoRaWAN 「Long Range Wide Area Network」の頭字語で、超低電力長距離通信用に設計された LoRa プロトコルに基づく無線技術です。 スマートデバイスの接続など、IoT開発者の間でますます人気が高まっています。

センスキャップ K1100 : Seeed Studio によって設計された、LoRaWAN と AI を備えたコンパクトなセンサー プロトタイプ キットで、開発者やメーカーが IoT プロトタイプを作成できるように設計されています。 Wio ターミナルは Wi-Fi と Bluetooth ワイヤレス通信のみをサポートしますが、このキットの Grove LoRa-E5 モジュール部分を使用して LoRaWAN 接続を追加できます。 このレビューでは、プライベート LoRaWAN ネットワークを介して収集されるセンサー データに焦点を当てます。

Wio Terminal は、WiFi と Bluetooth を備えた Arduino 互換の HMI コントローラです。

Wio端末の仕様：

キットのモジュール部分:

の光センサー感知素子として光電を使用します。 測定した光の変化を電気信号に変換します。

の温度センサー熱電対方式に依存します。 電気接点を形成する2本の金属線で構成されています。 熱電対はゼーベック効果の結果として温度に依存する電圧を生成し、この電圧を解釈して温度を測定できます。

の相対湿度センサーはポリアミンフィルムまたはアセテートポリマーを通して湿度を測定します。 フィルムが水を吸収または失うと、2 つの電極間の誘電率が変化し、静電容量が記録され、電気信号に変換されます。

環境データを測定し、プライベート LoRaWAN ネットワークに送信するには、次のものが必要です。

SHT40 センサー モジュールを接続して、Wio ターミナルに内蔵されているセンサーとマイクからの気温と相対湿度、光と音の値を測定し、LoRa を使用してボードを LoRaWAN ゲートウェイに接続して、SenseCAP K1100 を使用してみます。 -E5モジュール。

また、4G LTE インターネット接続を備えた Dragino LG308-AS923-TH-EC25 マルチチャネル LoRaWAN ゲートウェイも使用します。

ソフトウェア部分の手順は次のとおりです。

Wio Terminal ボードがセンサーから値を読み取った後、AES-128 (Advanced Encryption Standard) 形式で再エンコードされ、LoRa-E5 モジュールを介してワイヤレスで送信されます。 LoRaWAN ゲートウェイの範囲内にある場合、データは LoRaWAN ネットワークに転送されます。これについては後ほど説明します。 それまでの間、ディスプレイ上で更新されるデータの短いビデオデモを次に示します。

ある時点で、レビュー中に Arduino IDE 経由でプログラムを Wio Terminal にフラッシュしようとしたときに問題が発生しました。 アップロード部分が永遠に止まってしまいます…

…以下の図に示すように、コンピューターが Wio ターミナルを認識せず、「不明な USB デバイス (デバイス記述子の要求に失敗しました)」というエラーが表示されるためです。

下図の方法を試してみても、何度もボードをリセットしたり、ブートローダーを手動で入力したりしましたが、成功しませんでした。

そこで、この問題を解決してもらうために Seeed Studio に問い合わせることにしましたが、テクニカル サポートからは同じ回答しか得られませんでした。 キーワードは「」であることがわかりました。とても早く2回」と表示され、最初は比較的早くボタンを 2 回押しましたが、十分ではありませんでした。スイッチを繰り返しスライドさせると、再び Wio Terminal を使用できるようになりました。(何回試したかわかりません!)。コンピューターは USB ポートを再び認識できるようになり、すべてが正常に動作している状態でレビューを続行できました。重要な点は、ボードがハングした場合は手動でブートローダー モードに入る必要があるということです。

SenseCAP K1100 キットからのデータがゲートウェイに送信されたので、個人使用のためにインストールしたプライベート LoRaWAN IoT プラットフォームを通じてデータを処理します。 これは、以下で説明するように、さまざまなソフトウェア オープンソース コンポーネントに基づいています。

SenseCAP K1100 センサー プロトタイプ キットは、さまざまなセンサーを使用したプロトタイプの作成、コード (Arduino) の作成、および LoRaWAN ワイヤレス接続を使用した概念実証 (PoC) のテストを希望する生徒、学生、実験者 (メーカー) に適しています。 ただし、より実用的なアプリケーションには、産業グレードのセンサーの方が適しており、信頼性が高くなります。 これらは Seeed Studio や他のベンダーからも入手できます。

このレビューのために SenseCAP K1100 センサー プロトタイプ キットを送ってくださった Seeed Studio に感謝します。 $99.00+送料で購入可能です。

読み続けて "AI、コンピューター ビジョンと SenseCAP K1100 センサー プロトタイプ キットによる LoRaWAN の融合」。

Jean-Luc は、2010 年にパートタイムの仕事として CNX Software を立ち上げ、その後、ソフトウェア エンジニアリング マネージャーとしての仕事を辞め、2011 年後半にフルタイムで毎日のニュースとレビューを書き始めました。

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