ウィリアムのいたずらの、まちあるき、たべあるき

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920MHzのIoTには罠がある

2016-05-02 13:22:30 | ネットワーク
IoTというと、センサー情報を送ることになる。この場合、無線で送るには、以下のシステム構成のどれかを取るのが普通。
※注
 RFモジュール:無線を送受信するためのモジュール、Wifi,ZigBee,Bluetooth Low Energy等のモジュール
 制御モジュール:出力先の設定や出力するデータを組み立てるもの。arduinoなど

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<<システム構成1>>

サーバー側
サーバー ⇔ RFモジュール
         ↑
         無線
         |
センサー側    ↓
       RFモジュール⇔制御モジュール←センサー(又は→表示・アクチュエーター)

・説明
  センサー側で修得したセンサー値をGPIOなどを使いarduinoなどの制御モジュールに送り、
  制御モジュールはその値をもとに送信データを作成UART経由でRFモジュールに送り
  RFモジュールではその内容を送信するもの。

 送信方法としてはWifi,ZigBee,Bluetooth Low Energyが考えられる
 送信周波数は、2.5GHz帯であれば、すべてができるが、
 他に920MHz帯、315MHz帯の特小無線用もあり得る

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<<システム構成2>>

サーバー側
サーバー ⇔ RFモジュール
         ↑
         無線
         |
センサー側    ↓
       RFモジュール←センサー(又は→表示・アクチュエーター)
       (制御モジュールがない)


・説明
  センサー側に制御モジュールがなく、直接センサーデータをRFモジュールに送りこむもの
  ZigBeeをXBeeを使って行う場合、リモートATコマンドというのを行うと
  サーバーからの命令にしたがって、センサー側のデータが読める。
  そのようなとき、この構成が取れる
  (センサー側に制御モジュールがないので、センサー側を安くできる)

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<<システム構成3>>

サーバー側
サーバー ⇔ インターネット
         ↑
         ↓
センサー側  アクセスポイント等(インターネットへ)
         ↑
         ↓
       RFモジュール⇔制御モジュール←センサー(又は→表示・アクチュエーター)

・説明
  センサー側の制御モジュール&RFモジュールでインターネットのパケットを生成し、
  それをWIFIを使って送る。
  こうすると、WIFIのアクセスポイントでは、そのセンサーデータを、
  サーバー側にインターネット経由で転送できる.
  クラウドにサーバーデータを転送するのも、この話。

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今回は、「システム構成1」または「システム構成2」でのお話。




■お題

「システム構成2」では、サーバーから、(場合によっては)センサーデータを取得したいときに
センサー側に。送信するようにリモートATコマンドを「送信」する。

「システム構成1」でも、混信を避けるため、サーバー側から、送信要求を「送信」し、その要求が送られた
センサーだけが答えるということがある。

どちらも、サーバー側からの(送信要求という)連続「送信」が起こる。

これを2.5GHz帯で行う場合、問題はない。
920MHz帯でやろうとして、罠に引っ掛かりそうになったので、実況風にメモメモ。




■920MHzのIoTの罠

 RFモジュールには、
IM920
http://www.interplan.co.jp/solution/wireless/im920.php

 が、千石でも秋月などでも売っているので、まあこれ!とした。
 技適通ってるし・・・

そうしたら、

カタログ
http://www.interplan.co.jp/support/solution/IM315/catalog/wireless_catalog.pdf

に、「キャリアセンスとか送信休止時間は」・・・

なんじゃそれ?

どうも、

http://www.jaisa.jp/pdfs/150915/001.pdf

の15ページめにあるように
キャリアセンス 5ms
送信  4秒以内
送信休止時間 50msという規制があるらしい。

ということは、50ms以内に次の送信をすることができない。
1秒間(1000ミリ秒)に20件未満しか、送信できない・・・

つまりですよ、センサーが40個あったら、
1秒間に20件しかとれないので、
最低2秒以上間隔を置かないと、
全ポイントデータを平等に取得することができない。

おおおお~気付いてよかった!
この条件に、仕様は適合していなかった・・・

わな、わな、わなにおちそ~う~

※8月24日追加
 この送信規制、もっと複雑。
 センサーのように連続して送らない場合には、
 この規定ではなく、違う規定がある。

 回線使用率などにも関係する。くわしくは

http://www.arib.or.jp/english/html/overview/doc/1-STD-T108v1_0.pdf

の1-13ページ参照。

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