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温湿度・大気圧とGNSS位置情報をSigfox通信で取得できるIoTキットを試してみた②

Last updated at Posted at 2021-03-08

前回記事①からの続きです。
今回は、「②: Sigfoxネットワーク通信の動作確認」をしてみます。

①:セットアップ
②:Sigfoxネットワーク通信の動作確認
③:クラウド利用のための設定例

overview_2_.jpg

6.動作確認

ネットワークの受信側(Sigfoxクラウド)の動作確認の前に、まずはデモ・キット単体の動作確認をします。2つのアンテナをそれぞれ接続し、GNSS用アンテナについてはできれば屋外、室内であれば少なくとも空の見える窓際に置いてください。
USBシリアル・インタフェース経由で確認するため、Teratermなどのターミナル・エミュレータ・ツールを事前にパソコンへインストールしてください。ここではTeratermを使います。
ダウンロードはこちらから:Teraterm

icon.JPG

インストールが完了したら、デモ・キットをパソコンとUSB接続します。
Teraterm起動後、新規接続から「シリアル・ポート」を選択し、STM32 Nucleoボードに該当するCOMポートを選択します。STMicroelectronics STLink Virtual COM・・・と表示されているポートです。
その後、OKをクリック。

teraterm_newconnection.jpg

セットアップ→シリアル・ポートから、以下のように設定します。
Baud rate=115200, Date=8bit, Parity=None, Stop bit=1

teraterm_serialport.jpg

STM32 Nucleoボードのリセットボタン(黒ボタン)を押して、以下のような出力が表示されればOKです。

teraterm_resetStart_.jpg

デフォルトでは、以下のイベント発生検出によりデータをSigfoxクラウドに送信します。
データ送信のトリガとなるイベント:

1.振動(キット本体を揺らす)
2.ユーザ・ボタン(青ボタンをプッシュ)

Sigfoxクラウドに送信されるデータは以下2種類です。1イベントにより送信するデータは1種類。イベント発生ごとに、2種類のデータを交互に送信します。

データ種類:
1.温度 / 湿度 / 大気圧データ(7Byte)
2.GNSSデータ(9Byte)

STM32 Nucleoボードのユーザ・ボタン(青ボタン)を押して以下のようなメッセージが出力されればOKです。
ボタンを押すごとに、温度 / 湿度 / 大気圧データとGNSSデータが交互に送信されるのが確認できます。

teraterm_buttonx4.jpg

以上で、デモ・キット側からのデータ送信動作は確認できました。

送信時のデータ・フォーマットについて

このデモでは、送信データ(アップリンク・データ)について以下のような2種類のデータ・フォーマットがあります。送信順番は左側の「0」から。Sigfox上限の12 Byte内では全てのデータを1回で送れないため、センサ・データ用とGNSSデータ用に分けられています。データ種類の判別は総Byte数を参照してください。最後の1 Byteはどちらの場合でも共通のトリガ・マスク情報です。何のイベントに対してこのデータを送信させているかの判別に使えます。

データ・フォーマット 2種

7Byteデータ:MEMSセンサデータ(温度/湿度/大気圧、各2 Byte)

送信データ例(下段): 01cf010727bc02

0 1 2 3 4 5 6
湿度上位Byte 湿度下位Byte 温度上位Byte 湿度下位Byte 大気圧上位Byte 大気圧下位Byte トリガーマスク
01 cf 01 07 27 bc 02

"01cf" --> 0x01CF = 463 → 46.3%
"0107" --> 0x0107 = 263 → 26.3℃
"27bc" --> 0x27BC = 10172 → 1017.2h
"02" --> 00000010 → ユーザボタン検出

9Byteデータ:GNSS位置データ(経度/緯度、各4 Byte)

送信データ例(下段): 021b16e0084fcff010

0 1 2 3 4 5 6 7 8
緯度Byte (MSByte) 緯度Byte 緯度Byte 緯度Byte (LSByte) 経度Byte (MSByte) 経度Byte 経度Byte 経度Byte (LSByte) トリガーマスク
02 1b 16 e0 08 4f cf f0 10

"021b16e0" --> 0x21b16e0 = 35,329,760 → 35.32976
"084fcff0" --> 0x84fcff0 = 139,448,304 → 139.448304
"10" --> 00010000 → ウェイクアップ(振動検出)

トリガーマスク(各送信最後の1Byte):

1:イベント検出
0:無し

bit7 bit6 bit5 bit4 bit3 bit2 bit1 bit0
温度 大気圧 湿度 ウェイクアップ ティルト 方向 ユーザボタン タイマ

7.Sigfoxクラウドでの受信データ確認

次に、Sigfoxクラウドにデータが送信されているかどうか確認してみましょう。
SIgfoxクラウドにログインし、DEVICEタグページから該当デバイスIDをクリック。
その後、左メニューからMESSAGEを開きます。
Data/Decodingの列にさきほど送信したデータ(Sending...の後の7Byteもしくは9Byteの16進数データ)が表示されていればOKです。

sigfox_device_message.jpg

以上で、正しく温度/湿度/大気圧および、GNSS位置情報が送信されたのが確認できました。

まだまだ長くなりそうなので、つづきは次回へ。
Sigfoxを使った、温湿度・大気圧とGNSS位置情報を取得できるIoTキットを試してみる③

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