センサデータを
IoTでみえる化
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バッテリーレス
・ワイヤレスで
簡単設置

 近年、IoTを活用した環境センシングの導入が進んでいます。多くの環境センサを配置、運用していく上で、その設置の手間やバッテリ交換を含む構築・保守のコストが課題となっています。当社のセンサノードはワイヤレス通信・太陽電池駆動のため、設置が簡単で、工期短縮と電池交換コストの低減を実現しています。

熱中症予防/季節性インフルエンザ流行リスクみえる化 IoTソリューション事例

画像:熱中症 IoT ソリューション 構成図

用途事例

ユースケース

IoTにおける課題

 あらゆるモノがインターネットに繋がるIoTにおける産業用途の端末台数は、2015年の約18億台から急成長を続け、2020年には100億台を超えると予測されています。

 それらの中には、装置に組み込まれ電源を供給されるものもありますが、独立したセンサ端末においては利便性や経済性から、電池を採用したユースケースが多くみられます。

 しかしながらこれらのセンサ端末は、必ずしも電池交換や充電がしやすい箇所に設置されるものではなく、数億個に上るセンサ端末が電池で動作する場合、メンテナンスする人手に膨大な費用が掛かってしまうことが、社会全体の課題になってくるものと予想されます

フジクラの課題解決力

 DSSCは、その独自の構造によって、光の入射角に依存せず散乱光で発電するため、太陽などの光源に向ける必要が無く、あらゆる場所に設置されるIoT端末に適した環境発電デバイスです。

 このDSSCを採用し、自立発電駆動で動作するセンサ端末の設計を行い、センサシステムを開発しました。

 この開発によって電源/通信ワイヤレスを実現でき、電池交換・充電のメンテナンス作業から解放することによって、IoTの発展を支えていきます。

>>DSSC:Dye-Sensitized Solar Cell 色素増感太陽電池

特長

二種類のIoTソリューションで、総合的なサービスを実現します。

センサシステム

  • 24時間自動測定 人的作業負担ゼロ
  • 屋内・屋外OK 屋内/屋外モデル。屋外用は防水仕様
  • 電池交換不要 DSSC駆動 センサノード
  • マルチセンサ 標準(温度・湿度・照度・人感・気圧)+ オプションセンサ
  • 簡単な設置 ワイヤレスで工期短縮

図:センサシステム ソリューション イメージ

クラウドサービス

図:クラウドサービス ソリューション イメージ

特徴を支える技術 その1センサシステム

  • 24時間自動測定 人的作業負担ゼロ
  • 屋内・屋外OK 屋内/屋外モデル。屋外用は防水仕様
  • 電池交換不要 DSSC駆動 センサノード
  • マルチセンサ 標準(温度・湿度・照度・人感・気圧)+ オプションセンサ
  • 簡単な設置 ワイヤレスで工期短縮

標準センサモデルに複数のセンサを搭載し、さらにオプションセンサの搭載も可能。
さらに屋内用、屋外用(防水規格IPX4)があり、設置場所を選びません。

標準センサノード

* 黒球付き暑さ指数センサノード

屋外用

製品画像:屋外用

対応センサ
温度/湿度/気圧/照度

オプションセンサ
接触温度(熱電対)/傾き(加速度)

屋内用

製品画像:屋内用

対応センサ
温度/湿度/気圧/人感/照度

一定照度以上で電池交換不要

 DSSCで発電した電力をキャパシタに蓄電する事で、24時間自動測定が可能です。
 以下の「照度の目安」をご覧ください。屋外でのご使用においては十分な照度が得られるため、通常はバックアップ用一次電池の交換は不要となります。
 屋内の比較的暗い場所でご利用の際は、DSSCの発電が足らない分をバックアップの一次電池がサポートするため、電池交換が必要になる場合があります。

マルチポップ通信モデル

マルチポップ通信モデル 平均照度と電池寿命
平均照度 電池寿命
0 lx 2 年
200 lx 7.2 年
300 lx 電池交換不要

※マルチホップ電力収支条件

  • 5分間隔送信
  • 送信電力20mW
  • 下流端末台数5台

LoRaWAN®通信モデル

マルチポップ通信モデル 平均照度と電池寿命
平均照度 電池寿命
0 lx 1.5 年
280 lx 6 年
340 lx 電池交換不要

※LoRaWAN®電力収支条件

  • 6分間隔送信
  • 送信電力20mW
  • DR3
※安定した無線通信状態における標準センサモデルでの電池寿命の目安

照度の目安

照度の目安:オフィス
オフィス
壁面 50~300 lx
机上 200~600
窓際 5,000
照度の目安:路地
路地
日かげ 5,000~10,000 lx
日なた ~100,000

選べる2種類の無線タイプ

信頼性が求められるデータ収集に最適なマルチホップ通信モデルと、広範囲のデータ収集に最適なLoRaWAN®通信モデルをお選び頂けます。

マルチポップ通信モデル

図:マルチポップ通信モデル 概念図

最適な中継ルートを自動選択、確実にデータ転送

LoRaWAN®通信モデル

図:LoRaWAN®通信モデル 概念図

1ホップで長距離転送が可能

特徴を支える技術 その2クラウドサービス

  • みえる化 インフルエンザ予防、熱中症予防、結露警報
  • 遠隔監視可能 PC・スマホでのモニタリング
  • データ保存機能 万が一の時のデータ履歴閲覧
  • 柔軟な画面デザイン 標準みえる化+カスタマイズ対応

センサシステムで計測したデータを「みえる化」することに特化したクラウドアプリケーションです。
インターネットを介して現在及び過去のデータをいつでもどこでも閲覧でき、設定を超えたらアラームを発報できます。
具体的なサービス事例として熱中症予防/季節性インフルエンザ流行リスクの対策サービスでご説明します。このサービスは夏は暑さ指数、冬は絶対湿度をセンシングデータから定期的に演算・収集し、クラウドを介して「みえる化」します。危険なレベルを検知すると画面表示色やメール通知によるアラーム発報 でタイムリーな周知と行動を促します。

画像:クラウドサービス

絶対湿度と季節性インフルエンザ流行の相関性

仙台市 庄司小児科内科医院 庄司眞先生のご研究から季節性インフルエンザと絶対湿度と相関性が導かれ、季節性インフルエンザ流行予測の非常にわかりやすい指標として提案されています(宮城県地域医療情報センター 全国インフルエンザ流行予測)。
当社サービスにおきましても、この相関性を流行リスクみえる化の指標として用いております。

季節性インフルエンザが流行する絶対湿度の指標

絶対湿度 季節性インフルエンザ流行リスク
17(g/m3) 超 ほぼ安全
(非常に湿潤)
非常に流行しにくい
17(g/m3) 以下 ほぼ安全
(湿潤)
流行しにくい
11(g/m3) 以下 注意
(乾燥)
流行しやすい
7(g/m3) 以下 警戒
(非常に乾燥)
非常に流行しやすい

みえる化画面例

※画面は要望に応じてカスタマイズできます。

ダウンロードコンテンツ

ダウンロード資料

エネルギーハーベスト(EH)型
920MHz帯マルチホップ無線センサシステム

ファイル 更新日
リーフレット 2020/06/04

エネルギーハーベスト(EH)型
LoRaWAN®センサノード

ファイル 更新日
リーフレット 2020/06/04

熱中症予防
IoTソリューション

ファイル 更新日
リーフレット 2020/06/04

マニュアル、ツール

エネルギーハーベスト(EH)型
920MHz帯マルチホップ無線センサシステム

ファイル 更新日
屋内センサノードマニュアル 2020/08/05
屋外センサノードマニュアル 2020/08/05
屋外暑さ指数センサノードマニュアル 2020/08/05
センサステーションマニュアル 2020/08/05
センサシステム設定ガイド 2020/08/05
かんたんマニュアル 2020/08/05

エネルギーハーベスト(EH)型
LoRaWAN®センサノード

ファイル 更新日
屋内センサノードマニュアル 2020/08/05
屋外センサノードマニュアル 2020/08/05
屋外暑さ指数センサノードマニュアル 2020/08/05
アプリケーションマニュアル 2020/08/05
設定ツール 2020/06/04
かんたんマニュアル 2020/08/05

マルチホップ、LoRaWAN®
共通

ファイル 更新日
EHユニットマニュアル 2020/08/05
黒球ユニットマニュアル 2020/08/05
かんたん設置マニュアル 2020/08/05

※ マニュアル、ツールは別途機器購入、貸し出し時にご案内するパスワードでダウンロード可能となります。

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製品画像:屋外用センサー

LoRaWAN® は、Semtech Corporationの商標です(国際登録番号1434929)

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