都市農業を実践、大正大学古田先生「としまグリーンインフラ研究会 」~ LoRaWAN,WiFi環境忘備録

ユースケース
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TTNイニシエーター会議でも昨年、一昨年と２年連続ご登壇いただいてます大正大学古田先生の「としまグリーンインフラ研究会 」のネットワークシステム構築Tips & Tricksサイトをご紹介します。都市農業を実践されている大正大学 古田尚也先生、ショッピングモール屋上でも適用できます！

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このページでは、LoRa、Wifi等の通信環境に関する覚書をメモしています。

Omada, Outdoor Wifi

LoRaWAN

（基本用語）

アップリンクとは、無線通信で端末から基地局に向けて発射される電波や、その通信速度や周波数、それに乗せて送られる信号やデータなどのこと。

ダウンリンクとは、無線通信で基地局から端末に向けて発射される電波や、その通信速度や周波数、それに乗せて送られる信号やデータなどのこと。

ペイロードとは、送受信されるデータの伝送単位（パケットやデータグラムなど）のうち、宛先などの制御情報を除いた、相手に送り届けようとしている正味のデータ本体のこと。

TLSとは、インターネットなどのTCP/IPネットワークでデータを暗号化して送受信するプロトコル（通信手順）の一つ。データを送受信する一対の機器間で通信を暗号化し、中継装置などネットワーク上の他の機器による成りすましやデータの盗み見、改竄などを防ぐことができる。SSLの後継規格。

LSP8v2

（古いバージョン）

豊島区にある大正大学西巣鴨キャンパスの中庭には、プランター（レイズドベッド）にトマトが植えてあり、各プランターにDragino土壌ECセンサー LSE01が装着（写真手前）。ビル屋上にLoRaWANゲートウェイが設置され、TTNにデータが定期的に収集されています。通信バックホールインフラは、Starllinkでネットワーク構築されています。大災害時や有事でも通信環境は万全！

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※先月2/7のNHK全国放送、朝のニュースで紹介されました！「みかん栽培にICT 情報通信技術で農家を助ける」IIJ様がインテグレーションされたスマート農業システム。Dragino社土壌センサーLSE01が取り上げられました。
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Dragino気象センサー(ウェザーステーション）

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＊熊本県の河川中流域に設置しているウェザーステーション 熊本県立大学のJST災害プロジェクトにも古田先生は参画されています。

ステップ１：ファームウエアアップデートは、以下にある情報などを参考にしてSt-Link/V2経由でWindowsマシンからアップデートする。

St-Link Utilityをインストールし、地球マークの左隣のアイコンをクリックして、表示される画面でOKかなにかクリックして、ファームが焼き込まれるようなプロセスバーがあらわれれば、問題なく焼きこめているはず。

ステップ２：TeraTermなどを使ってUSBシリアル変換アダプタなどを介してDraginoとPCをシリアル接臆する。配線は、以下の通り。通信速度は9600bps。

DX ↔ RX

RX ↔ DX

GND ↔ GND

AT＋リターン でOKと出ればOK.

AT+ADR=0

AT+DR=3

で正しく届くようになるはず。

ATコマンドの例：

AT+ADR? （現時点の設定値の確認）

AT+VER?（バージョンの確認）

AT+CFG（設定の一覧を表示）

DraginoのATコマンドとダウンリンクコマンドの一覧

TTN Mapper

  • 解説動画

  • LoRaのシグナルの強さを測る指標

    • RSSI (received signal strength indication) -120 dBm ～ -80 dBm (デシベルミリワット）⇒ 数値が大きいほどシグナルが強い（ゲートウェイとデバイスの距離が近い）
    • SNR (Signal to Noise Ratio) -10dB～10dB (デシベル）⇒ 通常はゼロ付近。プラスは良くて、マイナスは悪い。
    • シグナルの強さ ＝（およそ） RSSI － SNRの絶対値
      • デバイスがゲートウェイに近いとき： RSSI 高 SNR 高
      • デバイスがゲートウェイから遠いとき： RSSI 低 SNR 平均
      • デバイスがゲートウェイからとても遠いとき： RSSI 低 SNR 低
      • ゲートウェイがノイジーな場所にあるとき： RSSI 高 SNR 低

  • スプレディングファクター（拡散係数）SF7～12 ⇒ 拡散係数が大きいほうが同じデータを時間をかけてゆっくり送出する（遠くまで届く）

Dragino LA66 USB

Dragino

remoteit_logo.png

↓
https://ja.remote.it/

remoteIT_Dragino

Remote.it

＊「としまグリーンインフラ研究会 」の詳細はこちらから…
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【大正大学附属図書館Global Goals Week 2021】「都市と農業」 古田 尚也（社会共生学部教授）

＊大正大学社会共生学部教授 古田先生のプロファイル

https://chikouken.org/researcher/7517/