フォレストヒルズ自治会ブログ

前回、自治会エリア内でも計測できない地点があったので、拡散率（SF値）を7→9に変更して、エリアをより広くするように調整しました。 結果、前回計測できなかった地点も届くようになりました。 SF7（前回） SF9（今回） 成功した最大距離 215 m 343 m 到達率 65% 81% 過剰損失（中央値） 約50 dB 51.9 dB 理論値通り、予測1.5倍に対して実測1.6倍という結果になりました。  一方で過剰損失は約52dBのまま変わっていません。やはりこの損失はゲートウェイ直近で発生している固定の損失のようです。 また、SNRの余裕（復調限界−12.5dBからの差）を見ると、140ｍ以上はマイナス値となっており、理論上は復調できないはずのものが運良く通ったケースと考えられます。 距離 SNR余裕 判定 4〜65 m +22〜+25 dB 安定 86 m +10.7 dB 安定 103 m +7.7 dB やや不安 118 m +4.5 dB 不安定 140〜343 m −2〜+1.5 dB 偶然届いた領域 ゲートウェイ位置からの自治会エリアの最遠180mに対し、 安定して使えるのは半径100〜130m程度 というのが正直な評価ですが、実測してみたかんじでは一応自治会エリア内はギリ、カバーできそうという感覚です。現在ゲートウェイ位置(会長宅)がエリアの南側にあり、当自治会エリアは南北に長いので、北側の最遠は180mになっていますが、現在の位置でもゲートウェイから130ｍ圏内に8割ぐらいの世帯が収まっています。もしエリア中央付近のお宅にゲートウェイを置かせてもらえるのであれば余裕で全域をカバーできると思います。高さも影響するので、もしかしたら北側のお宅に置かせてもらった方が通信状況は良くなるかもしれません。（南北で8mぐらいの高低差があるので） また単純な直線距離よりも家屋や擁壁などの遮蔽が影響しているような気がします。 今度はアンテナを外に出してみて、再計測してみたいと思います。 投稿者:会長

  LoRaWANの動作検証ツールを作成してみました。 どのあたりまでトラッキングできるのか、自治会エリアを歩いて試してみました。 当初の想定では半径1kmぐらいはいけると思っていたのですが、自治会エリアもギリギリな感じでした。また一部箇所は何回やっても届きませんでした。 カタログ値では2〜5kmなのですが実測は200m台で限界に達しています。 カタログ値はあくまでも見通し距離なのでそれよりは短くなるだろうとは予想していましたが、ここまで距離が出ないのは想定外でした。 また過剰損失はほぼ50dBで一定です。 これは「遠いから届かない」のではなく、距離とは無関係な固定の損失が、経路のどこか一箇所で発生していることを意味します。そして送信側（トラッカー）は移動しているので、固定の損失源はゲートウェイ側にあります。 ゲートウェイは2階の部屋の窓際に置いているのですが、窓や壁を隔てることですでに数十dBは損失していると考えられます。 今回購入したのは屋内用ゲートウェイなのでアンテナは外に出せませんが、今度試しに外に出して検証してみようと思います。もしそれで劇的に変わるようなら屋外ゲートウェイも検討してもいいかもしれません。 あと、LoRaWANにはADR（Adaptive Data Rate：適応データレート）という仕組みがあって、デバイスとゲートウェイ間の電波状況（電波の強さや品質）を元に、ネットワークサーバー（今回はTTL）が拡散率（SF値）、送信電力（Tx Power）などを動的に制御しているのですが、SF値が7（最速・最短）固定になっていました。 このData Rateを固定に設定できるようなので、まずはAS923（日本向けに定義された無線周波数プラン）のペイロード上限まで上げて（通信速度とのトレードオフでより遠くまで届くようにして）、試してみようと思います。ちなみにその場合のSF値は9で、+5dB、距離にして1.5倍（約320m）まで稼げる計算です。 またGPSもだいぶ誤差があるようなので対策する必要がありそうです。 屋内にトラッカーを置いて定点観測した結果ですが、だいたいが10m以内には収まっていますが、20mを越える場合も結構な頻度であります。（最大は100m越え） 屋内でもちゃんとGPSを拾えるのは予想外でした。 投稿者:会長

旭区の「 旭区地域活動デジタル化支援事業 」の一環で「旭区地域活動に係るデジタルツール導入補助金」という制度がありまして、それを利用して当自治会では 「ごみ清掃当番スマート位置把握システム」 を自主開発してみようと思っています。 背景 当自治会にはごみ集積所は6か所あって、その掃除を一週間交代の当番制にしています。清掃当番の人は担当期間が終わると名簿に従って次の当番に清掃道具を渡しています。 清掃当番は完全に自治会の管理外となっているため、今誰が当番かを把握する手段がなく、ごみがカラスに荒らされて散らばっているときや未回収ゴミがある場合に清掃当番と連絡が取れず困っているという課題があります。 目的 この課題を解決するため、「役員や住民の負担なく、自動的に誰がごみ集積所の清掃当番かを把握できる状態をつくる」ことを目的に、 「ごみ清掃当番スマート位置把握システム」 を構築します。 まずは補助金を利用して実証実験用の環境を構築し、やりたいことが実現可能かどうか、検証を行うこととします。 方法 LoRaWANとGPSの技術を用いて下図のようなシステムを構築し、現在のごみ清掃当番のお宅の位置を自治会のホームページ上でわかるようにします。 簡単に言うと、掃除当番の道具と一緒にGPS付のカードを回してもらい、GPSの位置を自動的に地図上に表示するシステムです。ただしスマホなどで使用する4Gや5Gなどの通信回線は使用せず、無料で使える通信網(LoRaWAN)を利用して自主構築します。 LoRaWANのゲートウェイ(親機)・GPSトラッカー(子機)1台のミニマ ム構成でのPoC/実証実験環境を構築。 GPSトラッカーの位置を自治会公式サイトに埋め込んだ地図上に表示するシステムを開発。 GPSトラッカーのバッテリー残量チェック機能、死活監視の機能も実装。 電波感度、GPS精度、バッテリー使用量などを検証し、運用に耐えうるかどうかを検討する。   LoRaWANとは LoRaWAN（ローラワン）とは、IoT機器向けの「省電力・長距離無線通信（LPWA）」の国際標準規格です。免許不要の920MHz帯（サブギガ帯）を使い、自前で基地局（ゲートウェイ）を設置して安価な独自ネットワークを構築できるのが特徴です。 ...