1年ほど前から構想妄想していた「LoRa端末 LRA1 の山中レピータ計画」、進んでいないようで実はちょこちょこやっていました。やっている割に目に見える進捗はありませんが・・・
まず設置場所ですが、「電波伝搬シミュレーション・ソフト Radio Mobile」を使って横手盆地周辺の山々に無線機を置いてみました。
その結果、三ツ森山の山頂付近(地理院地図によると標高339m地点)が良さそうだと決めました。
標高339mの現場で地上高2mにレピータを仮設置して直線距離16.5Kmの自宅基地局との疎通を確認できました。これでレピータの設置場所として良いという確証を得ました。
と、設置場所は決めたもののその後、主に電源をどうしようか一年間ダラダラと試行錯誤していました。
要件：横手市の三ツ森山に24時間365日連続運転できるLRA1をベースにしたLoRaレピータを設置して運用したい。冬は積雪があり氷点下20度になることを想定
これは結論からいうと要件を満たすために必要なバッテリーやソーラーパネルといった電源が大掛かりになるということで諦めました。
LifePO4バッテリーや30Wソーラーパネル、チャージコントローラーなどを購入し自宅で実験しながら考えた末に諦めたので金銭的な損失が大きかったなーと後悔しました。これらは何かに流用しようと思います
その後数か月間、何度か設置予定の現場へ行ってレピータを設置する具体的な方法をイメージしようとしましたが当初考えていた「地面から数メートルの高さのポール上に設置」も無理と判断しました。
現場付近の地形を何度も見ているうちにやっと気がついたんですが、冬は雪が吹き溜まりになり、おそらく深さ5～10メートルの雪に埋もれるだろうと思いました。
なのでLRA1と電源一式を地面から10メートル以上に設置する必要があります。これはもうアンテナタワー並の高さです
10メートル以上のポールを用意するか現場の木に登るか、など考えましたが安定して設置できる10メートル以上のポールなど調べても行きあたることなく、高所恐怖症で木に登るのも不可能なので手持ちのドローンで木に乗せる案を選択です。
持っているドローンは鉱山跡の探索で使っているもので機体に付いているカメラで動画や静止画を撮影するだけの中型空撮機（クアッドロータードローン）です。
そのためカタログスペックにペイロードという項目はありませんが実験してみたところ無風なら800g程度のものをぶら下げて操作できることが分かりました。
800gは限界値なので風の影響や設置回収を何度も行うことを考えて半分の400g以内をLRA1と電源一式の重量目標としました。
要件を変更：横手市の三ツ森山に晴れまたは薄曇りの日中のみ運転できるLRA1をベースにしたLoRaレピータを設置して運用したい。冬は積雪があり氷点下20度になることを想定。総重量は400g以下
ニッケル水素充電池が比較的寒さに耐えられそうだったのでゴミ箱部品箱にあった小さなソーラーパネルで電源を試作しましたが重すぎて断念(実測820g)
これも作ってから諦めたので何かに流用しようと思います。どんどん無駄なもの予備部品が増えてきました。
ニッケル水素充電池そのものが重いので作る前に気がつくべきでした 笑
最近になってスーパーキャパシタというものの存在を知り調べてみると充電池に比べて容量は小さいものの充電速度が速く特に重量が軽いらしく目標の400gを余裕でクリアできそうです。
自宅で動かしてみたくなり手っ取り早く Cyack lab さんから IOT用のソーラー電源を購入してみました。もう当初の構想だった365日24時間運転などどこへやら、です 笑
今回購入したのは型番 SPI-0000V-020F で 300mWソーラーパネル 0.2F/5.5Vのスーパーキャパシタで キャパシタ電圧による電源出力制御なしのタイプです。氷点下20度まで運用できるようです。
お値段 1600円 送料200円ですのでなんとか気軽に試すことができます。
同時に秋月電子で 5.0F 5.4V のスーパーキャパシタを購入しました。
まずは 0.2F で動かしてデータを取ってから 5.0F に付け替えて試してみる予定です。
日が昇ったら動きはじめて、夜は指定電圧まで下がったら又は基地局からの指示で DEEP SLEEP。早朝 電圧を確認してあわよくば日の出前から動かす、みたいな運用を妄想しはじめました。「早朝 電圧を確認して」の部分は RTC が無いので無理ですけど 笑
到着した IOT用のソーラー電源 です。すがすがしいほどのピンボケです。老眼なので撮影時にまったく気がつきませんでした
IOT用のソーラー電源 の裏側です。縦に2個並んでいる丸い物体が 0.2F スーパーキャパシタ
秋月電子の 5.0F 5.4V のスーパーキャパシタも同じ日に到着しました。
これから実験していきます
ドローンについては、DID地区上空や構造物距離30m未満の飛行など国交省からの許可・承認をとっております（東空運航第12461号）
0 件のコメント:
コメントを投稿