通信機能付き簡易モニタリング機器の実証実験

An experiment of a handy logger with communication function

遠藤周 Amane Endo

東京大学 農学部  The University of Tokyo Faculty of Agriculture

 

共同研究者氏名・所属
伊藤哲 株式会社クロスアビリティ/Tetsu Ito X-Ability Co., Ltd.

研究結果の概要

富士山測候所では様々な観測が行われている。富士山測候所は立地条件的に頻繁に立ち寄るのは容易ではないし、冬季には立ち入ることは完全に出来なくなってしまう。そこで越冬観測を行う際には、通信機器の無いロガーでデータを取ることも多い状況である。
そうした環境では、データを得ることができるのが1年越しであったり、時には途中でトラブルがあってデータが取得できなくなっていることに回収まで気づけないようなことがあり得る。
そうした状況下で、様々な通信機器と接続できる簡便なロガーがあれば、非常に研究の幅が広がる。そこで、当研究室が協力して開発している簡易モニタリング機器を使用し、越冬観測に使用することが可能か試験を行っている。

 こちらの機器「HALKA」は、各種観測に使用できる、通信が可能なロガーである。
単三電池3本で(最大)1年間稼働し、データの送信と設定変更を行う。送られたデータはクラウドに保存され、Webサイトからいつでも確認することができる。通信の間隔は1時間ごとから24時間ごとまで(遠隔地から)自由に設定できる。センサー接続用の規格、SDI-12に対応しているので、様々なセンサーに使うことができる。

 現状は写真のように、右上の2台のセンサーと2台のHALKAで測候所内の温湿度や気圧の観測を行っている。通信で所得したデータは以下のサイトで確認が可能できる。
 

 

 

 

 

 

 

 

 

写真1.各種観測に使用できる通信が可能なロガーHALKA。

単三電池3本で(最大)1年間稼働し、データの送信と設定変更を行う。データはクラウドに保存され、Webサイトから随時確認することが可能。

写真2. 右上の2台のセンサーと2台のHALKAで測候所内の温湿度や気圧の観測
写真2. 右上の2台のセンサーと2台のHALKAで測候所内の温湿度や気圧の観測

VP-4を接続したHALKAから取得したデータ
(上方のグラフでは、青い色が気温、赤い色が湿度、ピンク色が気圧である。下方のグラフでは、青い線はバッテリー残量、赤い線は太陽光発電の電圧である(こちらには太陽光パネルをつけていないので意味のないデータ))

http://fewls.x-ability.jp/static/chart.html?imei=860585002581923&sensor=VP-4&after=2017-07-24
こちらのHALKAは電池で駆動させている。そこに、METER社のVP-4センサーを取り付けている。1号庁舎2階の中の、気温、湿度、気圧を計測している。
 

図1. VP-4を接続したHALKAから取得したデータ
図1. VP-4を接続したHALKAから取得したデータ

ATOMS-41と太陽光パネルを接続したHALKAから取得したデータ

(上方のグラフでは、青い色が気温、赤い色が湿度、黄色が気圧である。下方のグラフでは、青い線はバッテリー残量、赤い線は太陽光発電の電圧である)

http://fewls.x-ability.jp/static/chart2.html?imei=860585003206389&after=2017-08-10&sensor=ATM41
こちらは、充電池に加え0.3W(7cm x 4cm)の太陽電池を取り付けており、METER社のウェザーステーションATMOS41からデータを所得し観測を行っている。こちらは、1号庁舎2階の中の、気温、湿度、気圧に加えて近接している雷を計測している。(雷センサのデータは所得できているが、まだページに反映されていない。)

 

図2. ATOMS-41と太陽光パネルを接続したHALKAから取得したデータ
図2. ATOMS-41と太陽光パネルを接続したHALKAから取得したデータ


Various data are observed in Mt. Fuji Research Station. It is not easy to visit there in summer, and it is impossible to visit in the winter season. When performing over-winter observation, the data are often taken with a data logger without telemetry technology.
In such an environment, we can’t get data for a year. If there are problem related to sensors and data loggers without telemetry technology, entire data will be lost.
Under such circumstances, if there are simple loggers that can be connected to various sensors, the way of research will be broadly expanded.

Therefore we are testing the possibility of “HALKA”  data logger, developed by our laboratory for Over-winter observation. (photo1)

"HALKA" data logger that can be used for various observations and telemetry system. It is maximum operate for one year with 3 AA batteries and sends data. In addition, we can change the configuration of monitoring remotely. The data are sent to the cloud and can be accessed from the web site at any time. The sending interval can be set from 1 hour to 24 hours from the web site.

HALKA can work with SDI-12 sensors, so it can be used for various sensors.

As in the photograph, we are currently observing the air temperature, relative humidity and atmospheric pressure in the Mt.Fuji Research Station with two sensors and two HALKA units. Observed data can be accessed from the following sites.

http://fewls.x-ability.jp/static/chart.html?imei=860585002581923&sensor=VP-4&after=2017-07-24

 

Photo1. “HALKA”  data logger, developed by our laboratory for Over-winter observation

Photo2. HALKA can work with SDI-12 sensors, so it can be used for various sensors
Photo2. HALKA can work with SDI-12 sensors, so it can be used for various sensors

Data observed by HALKA that connected with VP-4 sensor
(In the upper chart the blue color is air temperature(℃), the red color is relative humidity, the pink color is atmospheric pressure. In the lower graph, the blue dots are the battery level and the red dots are the Photovolatics(PV) voltage (which is meaningless data because there is no PV attached))

“HALKA” is connected to METER's VP-4 sensor to measure air temperature, humidity and atmospheric pressure in the second floor of the 1st Office in Mt.Fuji Research Station.

http://fewls.x-ability.jp/static/chart2.html?imei=860585003206389&after=2017-08-10&sensor=ATM41

 

 

 

 

 

 

Data observed by HALKA that connected with ATOMS 41 sensor and PV (In the upper chart, the blue color is air temperature, the red color is humidity, the yellow color is atmospheric pressure, in the lower graph, the blue line is the battery level and the red line is the voltage of solar power generation)

The battery is recharged by 0.3 W solar panel with dimension of 7 cm x 4 cm. Weather parameters are measured by ATMOS 41 weather station made by METER Company. This weather station measure the thunder, air temperature, humidity, barometric pressure in the second floor of the 1st Office. For this data, it can be accessed from the following site:

http://fewls.x-ability.jp/static/chart2.html?imei=860585003206389&after=2017-08-10&sensor=ATM41


However, lightning sensor is not shown in the chart.