札幌オフィスに #Soracom #LoRaWAN ゲートウェイをつけてみた

2017.04.13

春日華麗の候, 春光うららかな季節を迎え、お元気でお過ごしのことと存じます、せーのです。今日は同僚に「せーのさん、新しいおもちゃですか」と言われた"ちょっと先"のIoTデバイスをご紹介します。

LoRaWANってなに

昨今のIoT事業の盛り上がりの原因を支えている一つとして「デバイスの無線化」があげられます。一昔前の言い方で言う「ユビキタス社会」というやつでしょうか。ボードやチップの性能が上がり、無線にてデータを飛ばすだけのCPUやメモリが小さな容量に積めるようになりました。周りにある色々な「モノ」が無線を通してデータをクラウドに飛ばす、また「モノ」同士が連携して日々の生活を最適化するような社会になってきています。

ここで一つの課題として「無線の距離」問題が出てくるようになりました。現在のIoTデバイスは大抵がBluetoothかWi-Fiにて通信を行います。これらは周波数帯でいうと2.4GHz(Wi-Fiは5GHzもある)を使用します。これらの周波数は距離で言うと論理値で10m程度となります。さらに室内であれば大体カバー出来ますが部屋のドア、スマホや電子レンジなどの電波干渉によって到達距離は前後します。室外の場合、電源の問題(電波を受けるゲートウェイはコンセントによる電源供給が必要な場合がほとんど)もあり、IoTデバイスがおける場所は非常に限られてしまうのが現状でした。

そんな課題を解決する新しいプロトコルが「LoRaWAN」です。LoRaWANは「サブギガ帯(920MHz)」という周波数帯を使用します。こちらはBluetoothやWi-Fiに比べて伝搬距離が長く、最大10km程度の長距離通信が可能です。またサブギガ帯の特徴として回り込みに強く、ビルや柱などの障害物をうまく切り抜けてくれます。これを使うことで室外にポンっとIoTデバイスを置くだけで、数km先のゲートウェイにデータを飛ばし続けることが可能となります。
さらにLoRa WANの特徴は「低電力」である、ということです。やはり数km単位でネットワークを作るのであれば、そのメンテナンスは大変です。デバイス側のバッテリーはなるべく少ないことが理想です。LoRa WANは他のプロトコルに比べて非常に低電力での運用が可能ですので、バッテリー等の電源設備の負担を低減することができます。
通信距離が長く、低電力といういいことづくめに見えるLoRaWANですが、制限もあります。送信データ容量が小さい、ということです。現在LoRa WANで1回に送れるデータ量は11byteとなります。それ以上のデータを送りたい場合はデータを分割して送る必要がありますので注意しましょう。

カスタマーストーリーセンサーズ for LoRaWAN

さて、こんな「ちょっと先」のネットワーク、LoRaWANですが、実際に構築するにはゲートウェイの設置やネットワークサーバー、アプリケーションサーバーの構築、Classの設定や確認等用意するものが色々あって大変です。

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そこでここらへんをマルっと一気にやってくれるサービス「SORACOM Air for LoRaWAN」を使って構築すると手軽に構築が出来ます。

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ゲートウェイからSoracom Airを使ってSoracomプラットフォーム上にデータをアップ、そこからAWS等のクラウドにデータを流すようなネットワークになります。ゲートウェイ - クラウド間がSoracomの無線通信網になるため、設置もゲートウェイにUSBドングルを指すだけ、という非常に簡単なものとなります。

クラメソではそれを更に一歩すすめて、クラメソのIoT構築サービス「カスタマーストーリーセンサー」に「カスタマーストーリーセンサーズ for LoRaWAN」として組み込むことにしました。

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クラメソの各オフィスに設置されているゲートウェイを通じてデータを送信することで、ユーザはデバイスさえ用意すればいい、という非常にお手軽なものとなっています。こちらのプランは無料でご利用いただけますので、LoRaを試してみたい、自社のソリューションに組み込んでみたい、という方は是非試してみてはいかがでしょうか。

ゲートウェイの設置

ということで札幌オフィスにもこのLoRa WANのゲートウェイがやってきたので、設置してみました。箱を開けると中身はこんな感じになってました。

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ゲートウェイ本体にUSBドングル、DCアダプタとアンテナ二本、と非常にシンプルな構成です。

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ゲートウェイ本体もこれまたシンプルなI/Fになっていまして、電源を繋いで通信環境を整えればそれで完了です。今回は通信にSoracom Airを使うのでUSBにSoracom Airが入っているドングルを差し込めばOKです。

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ということでこんな感じに出来上がりました。設置時間約5分。簡単ですね。

まとめ

いかがでしたでしょうか。LoRaWANの面白さはやってみてはじめて分かる部分も多いです。クラメソはこんな感じでゲートウェイが設置されていますので、是非試してみて下さい。

参考リンク