要約
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この記事では、OKIのAIエッジコンピューター「AE2100」に内蔵されている920MHz帯マルチホップ無線「SmartHop」のモジュールを使用して、遠隔地のIoT機器と連携する方法を紹介します。
※AE2100は、SmartHop搭載のAE2100のモデルが用意されており、MHモジュール親機／子機／SRモジュールの３つから選択できます。 -
第1回の「無線ネットワーク構築編」では、MHシリーズ親機のSmartHopモジュール内蔵のAE2100を使用した無線ネットワーク構築方法を解説します。
※SmartHopの説明や、SmartHopのユニットタイプをAE2100に外付けで使用した無線ネットワーク構築方法はこちら。
はじめに
「AE2100」は、出荷時のオプションで、OKIの920MHz帯マルチホップ無線 「SmartHop」のモジュールを内蔵することができます。
SmartHopの内蔵モジュールを使用することで、外付けのユニットタイプを使用するのに比べて、シンプルな構成で無線ネットワークを構築することができます。
そのSmartHopのモジュールを使用して、近年重要視されている3密を防止するソリューションを開発したいと思います。
開発といっても、プログラミングの部分はNodeRedでローコードになっていますので、気軽にお試しいただけると思います。
行うことは、「無線ネットワーク構築⇒CO2センサーのデータ収集⇒CO2濃度が高ければ(換気が必要であれば)、パトランプによる発報」です。
長くなりそうなので、3編に分けてまとめました。
- AE2100内蔵の920MHz帯無線モジュールを活用してみよう(1)―無線ネットワーク構築編― (本記事)
- AE2100内蔵の920MHz帯無線モジュールを活用してみよう(2)―データ収集編―
- AE2100内蔵の920MHz帯無線モジュールを活用してみよう(3)―パトランプ発報編―
早速、無線ネットワークの構築から行っていきます。
環境
実行環境は次の図のような構成を前提とします。
AE2100は、SmartHopのMHモジュール親機が内蔵されているものを使用します。
SmartHopの無線ユニット子機は、RS485タイプを使用し、CHC製のCO2コントローラー(NMA-VRC-Ⅱ)を接続します。
パナソニック製の無線I/Oユニット（ENR1）は、SmartHopのMHモジュールを搭載した接点入出力機器です。本記事では、接点出力にパトライト製のパトランプ(LES-02AW)を接続します。
なお、無線I/Oユニットとパトランプには、給電のためにスイッチング電源が別途必要になります。
Windows PCには、事前にSmartHopの無線ユニット設定用保守コンソールソフトの「MH920 Console Lite」、パナソニック製の無線I/Oユニット設定用ツールの「Control Configurator ENR+ 」をインストールしておいてください。
MH920 Console Liteのダウンロードサイト
無線I/Oユニット設定ツールのダウンロードサイト
AE2100の設定
AE2100のWeb-UIを使って、内蔵のMHモジュール親機（コーディネータ）の設定をします。
「①PCのブラウザからAE2100のWeb-UIへログイン」して、AE2100のトップページから「②ネットワーク設定」→「③920M MHモジュール」→「④コーディネータ設定」→「⑤モジュールから取得」の順にクリック。次に、「⑥基本設定」→「⑦プロトコル設定」の設定項目を入力。「⑧モジュールへ設定」をクリックして設定を反映します。
■ 基本設定
| 項目 | 設定内容 | 備考 |
|---|---|---|
| PAN ID | 0001 | 任意 |
| チャネル番号 | 1ch | 他チャネルでも可 |
| ネットワーク名 | QiitaDemo@NW-iD | 任意の名称でも可 |
| 暗号鍵 | 00000000000000000000000000000001 | 任意の32の数字 |
■ プロトコル設定
| 項目 | 設定内容 |
|---|---|
| 局番解析 | あり |
| プロトコル種別 | ModBus(RTU) |
| ※上記に記載されている設定以外はすべてデフォルトの状態でOKです。 |
続いて、子機へ設定予定の局番とショートアドレスを設定します。
「⑨局番の設定」→「⑩局番リスト設定」の順にクリック。「⑪局番対応設定」を追加し、「⑫局番対応リストをモジュールに設定」を行います。
■ 局番リスト登録
| ショートアドレス | 局番 | 備考 |
|---|---|---|
| 0001 | 1 | 無線ユニット＋CO2コントローラー |
| 0002 | 2 | 無線I/Oユニット |
無線ユニット子機+CO2コントローラーの設定
Windows PCと無線ユニット子機をMicro USBケーブルで接続し、MH920 Console Liteを使用して設定を行います。
AE2100とCO2コントローラーの通信設定に合わせて、設定項目を入力します。
詳しい設定方法については、過去の記事をご参照ください。
設定項目は、全く同じでOKです。
「AE2100」と920MHz帯無線「SmartHop」を活用して遠隔地のセンサーデータを収集してみよう(1) ―無線ネットワーク構築編―
無線I/Oユニット子機（ENR1）の設定
Windows PCと無線I/OユニットをMicro USBケーブルで接続し、設定ツール「Control Configurator ENR+ 」で設定を行います。
設定ツールを起動したら、「新規作成」、動作モード「1:N通信」を選択します。
続いて、AE2100の設定項目に合わせて、子機の設定を入力します。
共通設定画面の「無線設定」、「プロトコル設定」タブの項目を入力し、「OK」をクリック。
その後に表示される設定画面で子機を追加します。
■ 無線設定
| 項目 | 設定内容 | 備考 |
|---|---|---|
| グループ番号 | 0001 | AE2100のPAN IDと同一にする |
| チャネル番号 | 1ch | AE2100と同一にする |
| ネットワーク名 | QiitaDemo@NW-iD | AE2100と同一にする |
| 暗号鍵 | 00000000000000000000000000000001 | AE2100と同一にする |
■ プロトコル設定
| 項目 | 設定内容 |
|---|---|
| プロトコル種別 | ModBus(RTU) |
■ 子機の設定
| 項目 | 設定内容 | 備考 |
|---|---|---|
| 子機番号 | 0002 | 子機番号(=ショートアドレス)、局番は同一に設定される |
| 子機タイプ | I/Oタイプ | 無線ユニットの機種に合わせる |
※上記に記載されている設定以外はすべてデフォルトの状態でOKです。
最後に、「無線機に設定」をクリックして、画面左上の「子機(0002)」のアスタリスクマークが消えれば、設定完了です。
無線ネットワークの接続確認
設定が完了したら、teratermでAE2100へログインして、SmartHopモジュールの運用開始コマンドを実行します。
root@ae2100:~#cd /usr/local/920M/bin
root@ae2100:/usr/local/920M/bin# ./smarthopctl operation start
{ "result": "OK", "factor": "", "data": null }
運用開始コマンドを実行すると、あらかじめ設定した設定内容で無線モジュールが通信可能な状態になります。
実行結果に「{ "result": "OK", "factor": "", "data": null }」と表示されていれば、問題なく無線モジュールの動作が開始しています。
※なお、運用開始コマンドは、AE2100が起動する度に実行が必要です。APIの詳細は、SDKマニュアルをご確認ください。
AE2100 SDK取扱説明書（920MHz編）
子機の接続は、AE2100のWeb-UI「⑬トポロジ表示」から確認できます。
「⑭モジュールから取得」→「⑮確認結果の取得」の順にクリックすると、トポロジ情報に子機の情報が表示されます。
※システムエラーが表示された場合は、ブラウザをリロードして、再度⑭、⑮をクリックしてください。
また、SmartHop無線ユニット子機および無線I/Oユニット子機のランプが以下のように表示されていれば、無線ネットワークへ正常に接続されていますので、併せて確認してください。
まとめ
今回は、AE2100に内蔵されているSmartHopのMHモジュール親機を使用して、無線ネットワークの構築を行いました。
モジュールタイプの製品を使うと、構成や配線がシンプルになって使いやすいですね。
次回は、AE2100にNode-REDを導入し、センサーデータの収集・見える化を行います。
次回の記事:
「AE2100」内蔵の920MHz帯無線「SmartHop」のモジュールを活用してみよう(2)―データ収集編―