第 13 回パークマネジメントと次世代公園研究会 第 2 回 Wi-SUN 活用事業研究会 テーマ : 公園と情報通信 IT 化 日本発の画期的な無線通信規格 Wi-SUN 活用による パークマネジメント事例 2015 年 8 月 19 日ローム株式会社パワーモジュール製造課生田朋広 Ver.
パークマネジメント = 公園 地域の維持運営 2 /9 課題 : 付加価値をどうする? 地域へのエネルギー供給 レクリエーションスポーツの場 など 防災 防犯機能 教育学びの場 パークインダストリーとして展開できる 管理 : 森林管理設備 遊具の状態管理監視カメラ 防災 健康提供 : 位置情報提供 園内インフラ : 充電スタンド ( キッチンカー EV) 街路灯 効率的な整備 管理方法が必要!
パークインダストリー展開 3 /9 効率的な整備 管理 無線通信の利用 無線通信の優位性 : ソーラーパネル 電池等で独立で動作 配線工事不要 後付けができる 課題 : 通信接続性 メンテナンス費用 ( 通信費 電池交換 ) セキュリティ 無線通信の積極的な活用がキー 今回の発表 :Wi-SUN とは? Wi-SUN の得意分野? 必要な技術分野 : 環境モニタリング ( 設備状態 ) リモートセンシング ( 位置情報 ) インターネット ( クラウド )
パークインダストリーの要求 4 /9 通信距離 中継機能 マルチホップ HEMS (Home Energy Management System) 100m 程度 2 階 ~3 階建て ( 木造 ) 不要 (1 ホップ ) 1 ホップ パークインダストリー 500m~1km 以上障害物が多い 必要 通信距離伸びる 障害物に強くなる 接続台数 16 台程度 100 台 ~ 電池駆動不要必要 マルチホップ通信 電池駆動できることが重要
Wi-SUN とは? 5 /9 Wi-SUN (Wireless Smart Utility Network) 1NICT( 情報通信研究機構 ) が主導で策定されている日本発の国際無線通信規格 2 省エネで良く飛び 良くつながる 920MHz 帯特定小電力無線を採用 3 日本のスマートメーターの B ルートに採用され 今後大きな普及が見込まれる 4 環境モニタリング リモートセンシング 制御にも向いている 参考 引用 :NICT NICT における非破壊検査及びモニタリング技術の研究開発 注目されている日本発の国際無線通信規格
Wi-SUN(920MHz 帯特定小電力無線 ) の特長 6 /9 Wi-SUN の優位性 Wi-SUN の利点 920MHz Wi-SUN よく飛ぶ 改善 障害物に強い 2.4GHz Zigbee 距離が伸びない 電波干渉問題 430MHz 特小 低スループット マルチホップ困難 2.4GHz Wi-Fi 距離が伸びない 電波干渉問題 消費電力が高い 最適なスループット 低消費電力 電波干渉が少ない ただし 動画 画像等の大量データは苦手 Wi-SUN は マルチホップ通信 電池駆動できる環境モニタリング リモートセンシングにピッタリの無線通信方式
もっと詳細に ( 無線通信方式の比較 ) 7 /9 参考 引用 :NICT NICT における非破壊検査及びモニタリング技術の研究開発 1 不必要な電波を出さない また 受信時間の制御による省電力通信方式により 1 ヶ月 2000 オペレーションで 単三乾電池 3 本程度で 10 年程度動作可能 2 無線機間で多段中継し ( 最大 30 ホップまで実証済み ) データをバケツリレーの形で 定距離のデータ収集局に収集可能 3 符号化方式やデータフレームの豊富なオプションにより 様々な利用形態に対応可能
Data rate (Mbps) まとめ 8 /9 パークマネジメントに有効な無線方式 100 10 1 0.1 0.01 0.001 リモートセンシング 近 Bluetooth LE ZigBee インターネット Wi-Fi 通信距離 環境モニタリングリモートセンシング Wi-SUN 遠 共通点 : 1 普及しているデバイス 2 通信費不要! ( 免許なしで使える = 小電力無線局 ) メンテナンス費が安くできる それぞれに特長があり 用途別に使い分けが必要 パークインダストリーは Wi-SUN 活用がキーとなる
9 /9 ご静聴ありがとうございました
10 ( 参考資料 ) ROHM 無線通信モジュール
Data rate (Mbps) ローム Wi-SUN ソリューション 11 近距離無線通信について 100 10 1 Bluetooth 無線 LAN IEEE802.11 LSI 開発ソフトサポート 0.1 0.01 0.001 近 IEEE 802.15.4 特定小電力 通信距離 遠 LSI 開発ソフトサポート モジュール開発ハードサポート ロームグループでは 幅広い範囲で近距離無線通信 LSI の開発を手がけている 社内製 LSI を使い モジュール化! アンテナ周辺含めた高周波設計も済ませ より使いやすい形でお客様に提供!
無線モジュールラインアップ 12 無線方式 周波数 外観 型番対応規格 特徴状況 BP3580 IEEE802.11b/g/n 準拠 アンテナなし 面実装タイプ 量産中 無線 LAN 2.4 GHz BP3591 BP3599 IEEE802.11b/g/n 準拠 チップアンテナ内蔵 コネクタ実装タイプ IEEE802.11b/g/n 準拠 チップアンテナ内蔵 コネクタ実装 フラッシュメモリ内蔵タイプ 量産中量産中 BP3595 IEEE802.11b/g/n 準拠 小型 パターンアンテナ内蔵 コネクタ実装タイプ 量産中 BP3596A IEEE802.15.4g 準拠 チップアンテナ内蔵 コネクタ実装タイプ 量産中 特定小電力 920 MHz BP35A0 IEEE802.15.4g 準拠 ( 独自ネットワーク ) パターンアンテナ内蔵 面実装タイプ 量産中 BP35A1 IEEE802.15.4g/e 準拠 (Wi-SUN) パターンアンテナ内蔵 コネクタ実装タイプ 量産中 EnOcean 928 MHz BP35A3 TCM 410J に互換 チップアンテナ内蔵 コネクタ実装タイプ 開発中
33.5mm BP35A1 13 外観 BP35A1 は 920MHz アンテナ +RF+MCU 内蔵モジュール ブロック図 22.0mm パターンアンテナ 同軸コネクタ シールドケース 固定用 M2 ネジ穴 (2 ヶ所 ) 接続用 BtoB コネクタ BP35A1 OSC 32.768kHz RESETN ANT RXD filter TXD CTS RF TRX_SW SPI RTS SW LC filter ML7396B MCU HOST CPU 特長 パターンアンテナ内蔵 ハイパワー MCU 内蔵 パワー調整済み MACアドレス書き込み済み 電波法認証取得済み 端子表 No 端子名機能 No 端子名機能 1 VDD 電源端子 20 MD0 デバッグ切換 ( 通常 GND) 2 GND GND 19 Reserve Reserve(GND) 3 TXD UART データ出力 18 SW0 デバッグモニタ 4 RXD UART データ入力 17 SWDIO デバッグデータ入出力 5 NMIX 割込み端子 16 SWCLK デバッグロック入力 6 RESET リセット端子 15 Reserve (RTS) Reserve( オープン ) (UART 通知出力 ) OSC 36MHz 3.3V VDD 7 Reserve Reserve(GND) 14 Reserve (CTS) Reserve(GND) (UART 通知入力 ) 8 Reserve Reserve(GND) 13 Reserve Reserve(GND) 9 Reserve Reserve(GND) 12 GND GND 10 Reserve Reserve(GND) 11 VDD 電源端子
BP35A1 Wi-SUN ソリューション 1 ソフトウェアスタック & ラインアップ 14 ソフトウェアスタック スタックラインアップ HEMS 機器 第 5~7 層 アプリケーション層 ECHONET Lite UART UART BP35A1 BP35A1-xx BP35A1-yy 第 5~7 層第 4 層第 3 層第 2 層第 1 層 API(Command) Wi-SUN セキュリティ PANA Wi-SUN トランスポート層 UDP(TCP) Wi-SUN ネットワーク層 IPv6, ICMPv6 Wi-SUN アダプテーション層 6LowPAN Wi-SUN MAC 層 IEEE802.15.4/4e Wi-SUN 物理層 IEEE802.15.4g BP35A1 BP35A1-xx BP35A1-yy B ルートスタック デュアルスタック ノードスタック HEMS ECHONET Lite の下位レイヤに必要な通信ソフトウェアスタックを全て搭載 コマンド制御でらくらく組み込み また用途に応じてラインアップを準備 HEMS 機器全ユーザーのニーズに対応可能
BP35A1 Wi-SUN ソリューション 2CTBU 15 2014 年 1 月 2014 年 4 月 Wi-SUN アライアンスにて初の Wi-SUN PHY 認証を取得 ラピスセミコンダクタ (ML7396B) 続けて Wi-SUN の E-NET プロファイル認証を取得 ローム (BP35A1) LSI モジュールともに CTBU として登録済業界に先駆けて Wi-SUN 対応していく方針です
BP35A1 シリーズ評価ボード 16 RS-232C I/O 実装 USB UART 変換 USB バスパワー対応 Wi-Fi シリーズ Wi-Fi モジュール 特小モジュール BP35A1 アダプターボード BP35A7 アダプターボード BP359D BP359E BP359F マザーボード BP359C Wi-Fi モジュールの評価用マザーボードを Wi-SUN モジュールの評価ボードとして 共通で使用出来ます! USB or RS232C へ変換するインターフェースボードを準備 ターミナルソフト (TeraTerm) で簡単な動作確認が可能!
無線通信モジュールのサポート体制 1 17 Wi-SUN モジュールサポートページ http://www.rohm.co.jp/web/japan/ 2015 年 1 月開設! 無線通信モジュール をクリック Wi-SUN サポートページ をクリック 最新ファームウェアやドキュメントなどを専用 WEB サイトで提供中今後更に掲載内容を充実させていきます
無線通信モジュールのサポート体制 2 18 インターネット販売 2015 年 1 月販売開始! アールエスコンポーネンツ チップワンストップ コアスタッフ サンプルはネット商社経由で 1 個から入手できます Wi-Fi シリーズと同様にサポートページ ネット販売を用意し使いやすい汎用無線通信モジュールを提供します
19 ご静聴ありがとうございました