月別アーカイブ: 2018年10月

農業IoTの難しさ(電源編)

農業分野のIoTに取り組むにあたって技術面でハードルになるのが、

・電源の確保
・ネットワークの接続性
・安定的な計測
・セキュリティ・盗難対策、などです。

そのうち、今回は「電源の確保」について書きたいと思います。

電源の確保
当たり前ですが、圃場の真ん中に電源はありません。
ハウスであれば、照明や外気取り込みなど電源を要する設備があり、そこから電源を確保することも可能ですが、少なくとも水耕田にはありません。
従って電源を確保するために、
・乾電池
・スマホ用充電バッテリー
・太陽光パネル
・電源工事を行いを電源を引っ張ってくる

乾電池駆動
小規模施設で現実なのは、乾電池もしくは充電バッテリであり、現在これを想定した耐久試験を行っています。
ここで考えなければいけないのが、デバイスの消費電力です。Wi-Fiで通信すると結構な電力を消費します。

例えば、Raspberry-Pi-3B+が、400mA(2.0W)、Raspberry-Pi-Zeroでも、120mA(0.7W)というデータ(*1)があります。
ESP32でも、送信時240mA)、「一般的な」受信待機時(96~100mA)というデータ(*2)があります。

(*1)参考 http://www.pidramble.com/wiki/benchmarks/power-consumption
(*2)参考 https://www.espressif.com/sites/default/files/documentation/esp32_datasheet_en.pdf

プロトタイプの試験でも、単三電池3個で電源供給した場合の気象データ測定で2,3日しか電池がもちませんでした。
これでは実用にならないということで、デバイス(ESP32,ESP8266)で「Deep Sleep」モードにプログラムを変更し、待機時の電力を抑える試験を行っています。

現在ほぼ3週間を経過し、引き続き稼働中です。がんばれー!
一方で、Wi-Fiの消費電力が大きいのであれば、他の通信方式、BlueTooth(BLE)やLoRaWANも考えられますね。
これらについてもいろいろ試していきたいので、次の機会でレポートしたいと思います。

乾電池駆動のESP8266

ではまた。

ESP8266の乾電池駆動プロトタイプ

ESP8266とセンサーBME280を組み合わせ、屋外利用のためのプロトタイプを作りました。いよいよ屋外デビューです。
ブレッドボードにESP8266と単3×3個の電池ボックスをタッパー(正しくはタッパーウェアらしい)に詰めて天面に穴を空けてセンサーを外に出しました。センサー基盤の雨対策も必要ですね。これは追々考えます。

ESP8266の屋外仕様1号機

電池の「持ち」とかも調べたいので、ノーマルモードでサンプリングの間隔を変えたり、ESP8266の機能で提供されているDeep-Sleepモードの実験も行っていきます。

ではまた。