20161118 lazurite nodered_ug

© 2016 LAPIS Semiconductor Co., Ltd.

Node-REDからのクラウドに辿り着いた

マイコンボード Lazurite

新規事業開拓室斎藤直孝

P. 1 © 2016 LAPIS Semiconductor Co., Ltd.

自己紹介

名前：齊藤直孝（４５歳）

所属：ラピスセミコンダクタ株式会社

新規事業開拓室

経歴：

1994年沖電気工業株式会社の半導体事業部に入社

| 設計5年、マーケティング10年、管理職5年

2014年新規事業開拓室 IoTリファレンスデザイン Lazuriteの立ち上げ

• ハードウエアが出身です。デジタル、アナログ、両方ともOKです。

• ソフトウエア開発もOKです。 C/C++、JAVA, Ruby、Python、Node-redのライブラリを作りました。

• Web、クラウド系は解りません。


とりあえず、じゃーーーーん！！

送信

受信

node

詳細はのちほど


2015年度版 2016年度版

Lazuriteといえば…

紙で作りました

CEATECで披露しているORIZURU

幅広い層の方々に知っていただくために開発しました。

node-redとは関係ありません。


ORIZURUは、こんなシステムで飛んでます

ジャイロ、加速度センサーから角度情報を計算して、

自分で姿勢を制御しています。

LazuriteをIoTで使用するときの魅力と

Node-redのデモを中心に説明をさせて頂き、

最後に飛ばしてみたいと思います。


Lazuriteを開発した背景

オープンワイヤレスアライアンス（旧3Gシールドアライアンス）アイデアコンテスト 2015年度銀賞作品

「ぽちっとじょうろ」スマホから制御できる植物への水やり器

中学２年生３人でシステムを開発


中学生から聞いた、システムの課題

１．Arduinoのバッテリ問題

電池が１日しか持たなかったとか…

２．無線問題

3Gモジュール ⇒ 設置台数 x SIMカード

植木鉢一個だけ？？結局いくらかかるの…

ラピスセミコンダクタのチップを使って作っちゃえ！！


Lazuriteとは

ソフトウエア開発環境 Lazurite IDE

Lazurite Basic (2015年6月25日)

Lazurite Sub-GHz (2015年7月15日)

Lazurite Pi Gateway (2015年9月7日)

「Lazurite」は、ラピスセミコンダクタが提供する、誰でも簡単に電子工作やIoTのプロトタイプが作れる、920MHz無線とマイコンボードによるリファレンスデザインシリーズです

Lazurite 920J (2016年10月)

Coming

soon!!

Lazurite Fly

Lazurite Miniシリーズ

ジャイロ・加速度

地磁気・気圧

4chモータードライバ

を搭載


特長１：「良く飛ぶ」ワイヤレスネットワーク

特長２：「超低消費電力」なセンサーノード

特長３：IoTを「システムでご提供」

Lazuriteで実現するIoTの特長

サーバーセンサーノード

ゲートウェイ

920MHz 特定小電力

Lazurite Pi Gateway Lazurite Sub-GHz

Lazurite 920J

Raspberry Pi


特長１：「良く飛ぶ」ワイヤレスネットワーク

2012年にモジュール単位で認証を受ければ免許が不要で、誰でも使用できる無線周波数帯として920MHzが解放されました IoTによる使用を期待されて割り振られた周波数です

国によって周波数が異なります。

国内： 920MHz

米国： 915MHz

欧州： 868MHz

特長

小型アンテナ

長距離通信が可能

低消費電力

Lazurite 920J

2.4x3.2cm

チップアンテナ

無線規格周波数帯通信距離伝送速度消費電流

特定小電力 400MHz帯数100m ～4.8kbps 数10mA

特定小電力 920MHz帯数100m ～200kbps 数10mA

ZigBee 2.4GHz帯数10m ～250kbps 数100mA

無線LAN 2.4GHz帯数10m ～300Mbps 数100mA

工場丸ごとIoT


特長２：「超低消費電力」なセンサーノード

電池で１０年が目標！！

状態消費電流 1時間当たりの

動作時間使用電力備考

待機中 10uA 3599秒 0.01000mAh 時計機能だけ動作

動作中 20mA 1秒

(1回の動作は250msとする) 0.00556mAh

センサー値の取得

無線送信

合計 0.01556mAh

待機中,

64%

動作中

消費電力

0

0.02

0.04

0.06

0.08

0.1

0.12

0 5 10

消費電力 vs 稼働時間

稼働時間(年)

消費

電力

[mA]

単三電池３本で

約10年の稼働時間

①待機電力の削減

②動作時間の短縮

このようなシステムで、消費電力を削減するために重要なポイントは…


Lazuriteによる低消費電力化のアプローチ

時計機能だけ低消費電力で動く

ラピスのお家芸です

ポイント１：待機電力の削減ポイント２：動作時間の削減

第1層

第2層

第3層

第4層

第5～7層

物理層 IEEE802.15.4g

MAC層 IEEE802.15.4/4e

アダプテーション層 6LowPAN

ネットワーク層 IPv6, ICMPv6

トランスポート層 UDP（TCP）

セキュリティ PANA

API（Command）

第5～7層アプリケーション層 ECHONET Lite

常時動作

間欠動作

複数回の送受信が必要

1パケットで

センサーデータを送信超低消費電力

32.768kHz

水晶発振回路搭載


特長３：IoTを「システムでご提供」

Arduino系 Embed系

Edison Konashi

Lazurite

Raspberry Pi

Lazuriteは、他のマイコンボードとは異なります

⇒ IoTに必要なシステムをセットで提供

センサーノード

ゲートウェイ


あらためまして


じゃじゃーーーーーん

送信

受信

node なにこれ、簡単。

楽しい！！


Node-red対応ゲートウェイ

ソフトウエア

無線モジュール

Lazurite Pi Gateway

カーネルドライバ

lazdriver.ko

共有ライブラリ

liblazurie.so

V8ライブラリ(C++)

Node-red-contrib-lazurite

node.js

HTML

Linux

ハードウエア

インストール方法：

Lazuriteが動作する環境で

npm install node-red-contrib-lazurite

仕様：

920MHz無線の送受信が可能

送信：

特定のアドレスにデータを送信

受信：

・ドライバレベルの受信時刻を取得

・受信アドレスを取得

・選べる受信方法

① 最新の受信データのみ取得

複数のデータを1つのJSONで取得

② 設定した時間ごとにデータを取得

データを貯めておき外部のトリガーでデータを取得


ET展に出展していたデモシステム

Raspi CAM

Raspberry Pi

Lazurite

Pi Gateway

Raspi CAMを使ったシグナルタワーモニター

温度・湿度・気圧・照度

（ボタン電池 CR2032）

ゲートウェイ

Toami for DOCOMO

センサーシールド

BME280,RPR0521

Lazurite 920J

NTTドコモ様

LTE回線 HALLセンサー

（待機電流 20uA)

HALLセンサ

BU52011HFV

Lazurite

920J

920MHz

無線

Lazurite

受信用ノード

ゲートウェイのプログラム

温度・湿度シグナルタワー

温度・湿度・気圧・HALLセンサセンサーは常時動作


ET展に出展していたデモシステム

Raspi CAM

Raspberry Pi

Lazurite

Pi Gateway

Raspi CAMを使ったシグナルタワーモニター

温度・湿度・気圧・照度

（ボタン電池 CR2032）

ゲートウェイ

Toami for DOCOMO

センサーシールド

BME280,RPR0521

Lazurite 920J

NTTドコモ様

LTE回線 HALLセンサー

（待機電流 20uA)

HALLセンサ

BU52011HFV

Lazurite

920J

920MHz

無線

Lazurite

受信用ノード

ゲートウェイのプログラム

温度・湿度シグナルタワー

温度・湿度・気圧・HALLセンサセンサーは常時動作

NTTドコモ様

借用させて頂き、

ありがとうございます。


とりあえず動かしてみます


今後の展開

現時点では工場モニタリングが実用範囲ですが

今後は利用シーンを増やす取り組みを実施していきます。

屋外で低消費電力な無線への取り組み

スマホと連携するためのBLE対応


サーバーセンサーノード

ゲートウェイ

920MHz 特定小電力

Lazurite Pi Gateway Lazurite Sub-GHz

Lazurite 920J

Raspberry Pi

会社のメイン事業は

この中のICです。幅広いパートナーを募集しています


低消費電力で、無線が簡単につながればよいという人、welcomeです。

ゲートウェイ、クラウド含めてパートナ募集中で～す。

お気軽にお声掛けください。

ご清聴ありがとうございました。

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