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モジュール端末ファミリ

ZigBee対応通信用チップを組み込んだ通信+機器制御端末群

ZigBee対応通信用チップを組み込んだ通信+機器制御端末群
ZigBee対応通信用チップを組み込んだ通信+機器制御端末群

モジュール端末ファミリ

システムアーキテクチャについて

本システムは“ノード”と定義される無線端末を最小単位とし、数量・保管場所の変更が不定期に頻発する在庫管理にZigBee規格に準じたネットワーク通信を導入して、登録や検索/帳票の表示/出荷管理といった倉庫内の収容管理の効率向上をはかるものです。
特に、入出庫の登録手続、棚札の発行(表示)と整理、保管場所の特定と把握に対して無線ネットワークの持つメリットを得られます。

システムアーキテクチャについて

各端末の諸機能と概略図[1]

ゲートウエイ端末 ハードウエアアーキテクチャ

サイト内ネットワークの稼動によって得られる入出力を統括し、管理ソフトに受け渡します。ネットワーク対応の汎用ハードウエア(PC等)と接続が可能なポートを所持します。無線⇔有線間のゲートウエイ機能を持ちます。
管理するサイトとデータベースを統括するPCとの距離があっても、LANケーブルの通信距離において端末間を延長することができるほか、既存のネットワークインフラへの乗り入れも可能とします。
AC電源経由で動作可能な設計とします。

各端末の諸機能と概略図[1]

各端末の諸機能と概略図[2]

ゲートウエイ端末 ハードウエアアーキテクチャ(USB接続方式)

サイト内ネットワークの稼動によって得られる入出力を統括し、管理ソフトに受け渡します。USBポートを持つ汎用ハードウエア(PC等)と接続が可能なポートを所持します。無線⇔有線間のゲートウエイ機能双方を併せ持ったものとします。
USBポートからの給電を受けて動作可能な設計とします。
データベースを統括するPCが現場にあるケースなどで、ノートPCのように携帯性の高い場合、配線がわずかで済む移動可能な無線ネットワークならではの通信網を構築することができます。

各端末の諸機能と概略図[2]

各端末の諸機能と概略図[2]ルータ端末 ハードウエアアーキテクチャ

ルータ端末 ハードウエアアーキテクチャ

端末間の回線構造の構築をサポートし、ルータ間の通信リレーを行なってサイト内の通信環境を維持します。
本体では情報管理・データ保持・ボタン操作による通信等は行わず、暗号通信を主体とした通信の仲介のみを行ないます。
AC電源による常時稼動を基本とします。
オプションでバッテリによる駆動に対応します。
電源ユニットを含め、屋外使用に耐える防水性を持ちます。

各端末の諸機能と概略図[2]ルータ端末 ハードウエアアーキテクチャ

各端末の諸機能と概略図[3]

ノード(Type1)端末 ハードウエアアーキテクチャ

ネットワークのエンドデバイスとして、棚番ID・在庫・入庫暦/出荷先等の「棚札」としての情報を本体に登録します。
状態表示に相当する画像データを管理ソフトから受信して表示します。
ゲートウエイ端末からの指示に基づき、保存情報を更新します。
自己がルータと通信できない状況でも、I/O端末で
直接アクセスが可能なポートを内部に持ちます。
状態更新(通信の再試行)や液晶の表示切替えといった最小限度の命令に対する入力I/Fキーを持ちます。
管理の最小単位となるパレット(棚)にマグネット等で貼付け、または埋込む等して運用します。
アンテナを内蔵した筐体形状とします。
なお、倉庫の管理方式に応じて、キーボード・ICタグ・センサー端末等から情報取得チャンネル、呼出し応答ブザーといったI/Oを追加可能です。
屋外使用に耐える防水性を持ちます。

各端末の諸機能と概略図[3]ルータ端末 ハードウエアアーキテクチャ

各端末の諸機能と概略図[4]ノード(Type2)ハードウエアアーキテクチャ

ノード(Type2)ハードウエアアーキテクチャ

庫内の入庫・移動・出荷を行なう作業担当者が、ネットワークシステムから直接に情報を照会し、対象のパレットの検索や、システムに対する情報入力(状況報告や保管物の履歴更新)を可能とするI/Oインターフェイスです。
管理サイトで担当者が使用するために、携帯が可能な端末の形状とします。
また、ノード端末(Type1)の内部メンテナンスや
通信圏外に陥ったノードに対する動作指示を行ないます。
充電池にて動作する携帯端末とし、アンテナを内蔵した形状とします。

各端末の諸機能と概略図[4]ノード(Type2)ハードウエアアーキテクチャ

パイロット版の開発

本システムの開発では、パイロット版を開発することで、ハード~ソフト両面の機能拡充を図ります。


1. パッケージの設計

基板、表示部、操作部の配置や制約を検討して正式版の設計情報を収集します。

2. ハードウエアのデバッグ

各端末に組み込む制御ファームウェアの開発ならびに動作テストを行ないます。

3. ネットワーク動作の確認

有線-無線、無線-無線で有効な送受信および通信互換が行なわれているかを確認します。

4. 通信性能の計測

配置や通信環境(障害要素)を変え、電波の到達距離や感度に対する限界値を計測します。

5. 通信速度の計測

データ量や発信タイミング等を変え、通信網の速度や負荷に対する限界値を計測します。

6. 電力効率の算定

テスト運用にもとづいて、実回路の稼働状況から、充電池等の電力効率を測定します。

7. ネットワーク方式の検討

使用事例に即した端末間の通信順序や通信内容の検討とシステム構築を行ないます。

8. 端末操作手順の構築

操作手順や選択分岐を合理化して、操作回数の低減と操作性の向上をはかります。

9. 端末画面表示の最適化

表示すべき必要な情報の優先順位を検討し、配置や閲覧方法、描画方式を洗練します。

10. データベース用ソフトの開発

データベースを管理するPCが要する情報を定義し、出力するソフトウエアを作成します。


パイロット版ではゲートウエイ端末とルータ端末を各1点、ノード端末についてはそれぞれ普及モデル3点、上位モデル1点を試作します。

パイロット版のネットワーク構成は通信網をメッシュ形式とするため、ノード同士が通信を行ない、通信網を構築してパケットをホッピングします。

パイロット版の検証に基づき、本システムの構成の一部、および系統など、仕様が変更されることがあります。

モジュール端末ファミリ

当機器群は、各種センサーや機器制御ネットワークにおいて双方向性の高い無線情報通信網を構築するモジュール端末の集合体です。

各端末はI/O機能を豊富に持つため単なる無線通信機にとどまらずに、各種センサの制御から複数のリレースイッチなどの機能拡張も可能です。
センサのデータ収集からフィードバック制御までを含めた広範な組込制御に対応します。

システムアーキテクチャについて

各端末はZigBee規格に対応する通信モジュールを核とした小型の組込制御モジュールで、シンプルな機器設計としています。
これによりOSや汎用機を各個に端末として用意するケースと比べ、端末容積や消費電力の面で高いメリットを持ちます。また、同コストでより多数の端末を配置できるため、制御ネットワークで利用される無線配線化のメリットにとどまらず、センサネットワークにおける測定範囲拡大やそのサンプル精度向上を果たすことができます。

さらに、ゲートウェイを通じて別の通信インフラへの乗り入れにも対応します。従来ならば無線通信端末が個々に必要だった回線契約/維持コストを大幅に省いてデータ通信を行なったり、差動通信などの既存の個別ネットワークに参加したりと柔軟なポテンシャルを持っています。

応用例としては、対候性を高めた端末として気象センサ類(温度などの計測)の制御とデータ通信とを兼任したり、設備機器の動作状況を検知・集計してネットワーク全体を自律制御に発展させることで、より緻密で合理化された無線情報ネットワークを構築することができます。

仕様カスタマイズに対応

仕様カスタマイズに対応いたします。

現状の通信網の無線化や通信部の合理化、あるいはセンサネットワークの敷設など、本端末をベースにしたシステム構築をご提案させていただきます。
ハード・ソフト両面で並行できる開発環境をご用意しておりますので、お気軽にご相談ください。


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