IoTエンジニア養成読本の学習記録です。
データの流れは、「センサデバイス(計測)」→「ゲートウェイ(処理)」→クラウド
- 物理線接続
- 高速で安定だけど、物理ポートを設ける必要があるため小型デバイスや移動するデバイスには不向き
- 無線接続
- ゲートウェイから電波の届く範囲であればデバイスの設置場所を自由に動かせる。
- 周波数やプロトコル規格がたくさんある
- 規格ごとの特徴
- 通信速度
- 通信距離
- 通信方向(双方向か一方向か)
- 消費電力
- ex)LoRaは、通信速度は数十bpsと非常に遅いが、通信距離は数キロ。消費電力も少なく、乾電池1本で数年間起動可能。
- ISP経由のインターネット接続
- 専用線/WAN経由の閉域網接続
- 通信キャリア経由の接続(無線で使えて、設置場所が自由)
センサの構成
センサからの信号をCPUで処理するために、OSやライブラリが搭載されている。
センサ素子とCPU(マイコン)が一体化している製品は少数で、センサ素子のみを指してセンサと称している。
どのタイミングで誰がどんなデータを付与するのか
デバイスの能力や数を考慮して設計することが重要。
タイムスタンプを付与する場合、
データフォーマットの例
・固定朝の例
31020170102102030
・カンマ区切り(CSV)の例
31.0,20170102,102030
・JSONの場合
{'temperature': 31.0, 'datetime': '2017-01-02T10:20:30z'}
- 測定範囲(-40〜+125℃)、分解能(0.1℃、0.01℃)、精度(±0.2℃)
- マイコンの有無(あればLinuxなどのOSからでも制御可能性あり)とデータ取得方法(I2C:Inter-Integrated Circuitであれば、C言語で開発可能)
- データサイズと伝送速度(データサイズ=センサ1つあたりが出力するデータサイズ × データ取得頻度 × センサ数)
- 電源と消費電力
- 設置場所と伝送距離
- 法規定(ex:電波法、電気通信事業法)
- 費用(「マイコン × 5 + 通信回線 × 5 」と「マイコン × 5 + ゲートウェイ × 1 + 通信回線 × 1 」どっちが安くなるか)