みなみテック第0回 明日から役立つ(?)滨辞罢と电波と通信
- 2. 自己紹介 ? 船田 悟史 – 1975年1月1日 栃木県栃木市生まれ – 株式会社イーツリーズ?ジャパン 代表取締役 – 徳島県海部郡美波町 と 東京都日野市の2拠点居住 – 回路設計、FPGA論理設計、プリント配線板設計?実装など – 通信、ものづくりが楽しい
- 3. 本日の内容 ? LoRaってどれくらい飛ぶの？ という疑問を解決するために ? 無線の基礎の基礎 → 頭で理解 ? 実際の計測データ → 感覚での理解
- 4. IoTでよく使われる無線通信 ? Wi-Fi ? Bluetooth Low Energye ? Zigbee ? 920MHz独自方式 (IM920, トワイライト, Private LoRa, …) ? LoRaWAN ? Sigfox ? Wi-SUN ? Wi-Fi HaLow ? NB-IoT ? LTE-M ? … なぜこんなに多くの方式があるのか？ どの通信方式を使ったらよいのか？
- 6. 波の大きさ ＝ 波長 ? 光の伝搬速度と、波の周波数で決まる 波長（ｍ） ＝ 299,792,458(m/sec) x 波の周期(sec) ＝ 300 (Mm) / 周波数(MHz) http://www.hp.phys.titech.ac.jp/yatsu/1FGL2339/img/elemag_waves.pdf
- 10. 受信機が受信できるかどうかの理論的な計算方法 ? リンクバジェット 送信機の電力 － 伝搬ロス ＞ 受信機での最低限必要な電力 基準1mW(=0dBm) 送信電力 20mW(13dBm) 送信アンテナ感度 2.14dBi LoRa受信感度 -136dBm(2.5x10^-14 mW ) 空間損失 -91.7dB(奥村?秦モデル,920MHz郊外1000m) 受信アンテナ感度 2.14dBi 受信機入力電力 = -99.7dBm(1.1x10^-10mW) リンクバジェット=36.3dB
- 11. LoRaでの到達限界距離はどれくらい？ ? リンクバジェット＝０となる空間損失最大の地点 基準1mW(=0dBm) 送信電力 20mW(13dBm) 送信アンテナ感度 2.14dBi 受信機入力電力 = LoRa受信感度 -136dBm 空間損失 -153.28dB(奥村?秦モデル,920MHz郊外 約40km) 受信アンテナ感度 2.14dBi リンクバジェット=0dB
- 14. 受信機 ? EASEL社のPrivate LoRaモジュール「ES920LR」を使用 – RaspberryPiで制御 – LoRa受信データをLTEでイーツリーズIoTクラウドに送信
- 15. 実際の計測結果データ 2019/8/10 14:00 ~ 18:00 計測, LoRa設定：BW62.5kHz, SF12, CH7, ACK ON, Retry 3, Power 13dBm 送信側ログデータ、クラウド受信データを、folium/Leafletにより可視化
- 16. 参考資料?出典 ? 電磁波の波長と名称 http://www.hp.phys.titech.ac.jp/yatsu/1FGL2339/img/elemag_waves.pdf ? フレネルゾーン計算ツール http://circuitdesign-jp.check-xserver.jp/wp-pre/technical/technicaltool/fresnel-zone/ ? 奥村?秦カーブ計算ツール http://circuitdesign-jp.check-xserver.jp/wp-pre/technical/technicaltool/okumura-hata-curve/ ? dBm計算ツール https://www.analog.com/jp/design-center/interactive-design-tools/dbconvert.html ? カシミール3D https://www.kashmir3d.com/