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株式会社センスオンは ハード 及び ソフトを専門とする 製品開発サポート会社です。

遠隔コア・モジュールCORE MODULE

概要) Arduino に似て非なるもの

@ Arduino は消費電力が大きい為に、例えば電池駆動で1年以上駆動させるのは非常に困難ですが、遠隔コア・モジュールは低消費電力であるため、”遠隔災害コア・モジュール”や”遠隔農園コア・モジュール”のように、無線や複数のセンサーを搭載しても、電池駆動で1年以上駆動させられます。

A Arduino には、予め使用されないかも知れない多くの部品が実装されているために(上記@にも関係有)、大きな作りになっていますが、遠隔コア・モジュールは 必要最低限の部品のみを実装する為、非常にコンパクトです。

B Arduino を使ってセンサーや無線を制御する場合、目的のセンサーや無線が搭載されたモジュールを市場から見つけて購入するか、回路を自作(=ハードウエア知識が必要)する必要があります。
 また、購入 又は 自作したモジュール基板 をArduino に接続するには、大抵の場合 ブレッドボード を用いてケーブル をArduinoに接続する為 非常に煩雑になり、移動するのも容易ではありません。
 更に、購入 又は 自作したモジュール基板 をArduino で動作させるには、多少なりとも データシート(英文が多い)に書かれている内容を理解し、万が一動作しなかった場合には自力で対応する必要があります。

 遠隔コア・モジュールの場合は 、子基板に無線やセンサーを実装するか コネクターを使って接続する為、決して煩雑にはなりませんし、弊社がそれらの作業を行う為、接続に関する問題は全くありません。

B Arduino を使った装置を量産する場合、多かれ少なかれ 専門の業者に依頼することになります。
 その際、センサーや無線を搭載した基板を新規に設計する必要がありますし、Arduinoには使用されない多くの部品が実装されているため、その分割高になりますが、遠隔コア・モジュールは 弊社が量産を行い、必要最低限の部品のみを実装する為、非常に低価格です。

特徴1) センサの選択が可能

 遠隔コア・モジュールには既に以下のセンサが標準センサとして登録されており、その中から任意のセンサが選択可能であり、且つ複数のセンサ接続も可能です。
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人感・モーション・CO2・O2・雨量・照度・日射・温度・湿度・加速度・PM2.5・JPEGカメラ・赤外線カメラ・土壌湿度・EC・水位・uWave(呼吸, 脈拍)・離床・磁気・GPS・測距(超音波, 赤外線)・赤外線リモコン・臭い<

 標準センサとして登録されているこれらのセンサを接続するに当たっては、既にセンサ制御に関わるライブラリが存在する為に、センサ制御に関わるソフトウエア開発費が必要がないということと、それに伴う工数 及び 開発スケジュールが大幅に削減出来るということが
メリットとして挙げられます。

 又、前述の標準センサ以外のセンサを接続する場合でも、原則としてそのセンサが UART(RS232C)・I2C・SPI・OneWire・A/D・PIO の何れかのインターフェイスを搭載していれば接続が可能です。

接続センサ イメージ


特徴2) 通信モジュールの選択が可能

 遠隔コア・モジュール基板に搭載可能な通信モジュールは、その目的に応じて イーサネット・LPWA*1(LTE-M1・SIGFOX・LoRa)・3G・ZigBee・WiFi・Bluetooth から任意に選択することが可能です。
 更に それら搭載可能な通信モジュールは1種類のみではなく、複数組み合わせて搭載することも可能です。(※イーサネット・LTE-M1・3G の組み合わせは不可)

 これらの通信モジュールは、遠隔コア・モジュールのメイン基板に実装可能か、或いは既にカートリッジ化(※後述)されているので、これら通信モジュールを搭載する為の基板を新規に開発する必要がないということ、それに伴う工数 及び 開発スケジュールが大幅に削減出来るということが
メリットとして挙げられます。

 通信モジュールを複数の種類搭載することで、例えば イーサネット+ZigBee や LTE-M1+LoRaプライベート 等々を組み合わせることで、
ゲートウエイとしての機能を持たせることが出来ます。

 
遠隔コア・モジュール基板には 0〜15 までの数値を切り替えられるDIPスイッチが搭載可能で、これにより、ZigBeeなどの通信モジュールを搭載し、1台の親機に対して16台の子機と対応させることが可能です。
 基本的に、親機として使用する基板も子機として使用する基板も、どちらも同じ遠隔コア・モジュール基板を使用しますので、実装に掛かる費用が通常よりも安く済むことがメリットとして挙げられます。
親子間接続 イメージ

*1:LPWAとは
 Low Power Wide Area の略語で、ZigBeee や Bluetooth等の近距離通信(~数十メートル程度)と異なり、遠距離通信(~数十キロメートル)が可能な広域性を有し、且つ低消費電力です。

 LPWAの内、既に遠隔コア・モジュールの標準搭載可能な無線には、以下の種類が存在します。

SIGFOX 事業者(京セラ)により基地局が全国に設置されており、国内人口カバー率95%(2020年11月時点)で、弊社は”デバイスパートナー”に登録しております。

LoRa(プライベート)LoRaアライアンスが策定した規格と異なり、通信プロトコルが独自であるため様々なアプリケーションの用途に対しカスタマイズが可能であり、通信ネットワークの最適化が可能となります。

LTE-cat.M1 携帯電話のネットワーク(キャリア)を利用する方式で、通信にはSIMカードが必要になりますが、SIGFOX や LoRa に比べて通信速度が高速です。

特徴3) 搭載インターフェイスによる接続

 遠隔コア・モジュール基板が搭載するインターフェイスは、標準として UART(RS232C)・I2C・SPI・OneWire・A/D・PIOを搭載しています。

 前述の通信モジュール以外でも、その通信モジュールがこれらのインターフェイスの何れかを搭載していれば、遠隔コア・モジュールに接続が可能です。

 前述の標準センサー以外や電子部品も同様に、そのセンサーや電子部品がこれらのインターフェイスの何れかを搭載していれば、遠隔コア・モジュールに接続が可能です。

インターフェイス・無線 イメージ


特徴4) バッテリー動作が可能

 遠隔コア・モジュール基板は、ArduinoRaspberry Pi に似た汎用性の特徴を持っておりますが、ArduinoRaspberry Pi では実現が困難な、バッテリーによる長時間の動作が可能です。

 例えば、AC電源のない環境での使用を要求されることが多い、前述の通信モジュールのLPWAを接続するには、バッテリーによる長時間動作が必須であり、遠隔コア・モジュール基板はその要件を満たす最適な基板であると言えます。


<バッテリー動作中の遠隔災害コア・モジュール>


特徴5) コスト削減・短納期

 遠隔コア・モジュールを使用することで、本来はIoT機器開発に必要な 回路設計・基板設計・ソフト設計 が原則不要となる為、それらに掛かる コスト工数 大幅に削減することが可能になります。

スケジュール イメージ


応用例

1.ソーラー発電による植物監視

 植物周辺に温湿度センサーを設置し、その電源供給にはソーラーパネルや電池を使用し、24時間監視します。
遠隔コア・モジュール ソーラー発電 イメージ

2.認知症対策機器

 玄関ドアに振動センサ(電池タイプ)を設置し、ドアの開閉をブザー(近くで見守る)やEメール(遠距離で見守る)で知らせます。
認知症対策 イメージ

3.熱中症対策機器

 本機を居間寝室トイレ等に設置し、センサー情報から熱中症の危険があると判断した場合に、ブザーやEメールで危険を知らせます。
 また、単に危険を知らせるだけでなく、本器にリモコンを搭載することにより、エアコンや扇風機の電源を自動的にOnすることも可能です。 熱中症対策 イメージ

4.電気の消し忘れ対策機器

 リモコンが搭載された本機を居間寝室等に設置し、照明・テレビ・エアコンといったリモコン家電の消し忘れを検知し、それらの家電を自動でOFFします。
電気の消し忘れ イメージ


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