電波強度可視化ツール Signal Strength Finder
このブログをご覧の皆様の中には,LoRaWANアプリケーションを導入する際,どこにゲートウェイを設置すれば,どれだけの範囲をカバーできるのか,疑問を持たれた経験のある方がいらっしゃると思います. キャリアが提供するネットワークとは異なり,自前でゲートウェイを設置するために表面化する課題であり,同時に技術的に興味深いポイントでもあります.
「LoRaWAN 電波強度」で検索すれば,既に多くの先人がこのテーマに取り組んでいることが確認できます.弊社でも,既設のゲートウェイがどの程度の範囲をカバーしているのか,過去に調査したことはあるのですが,せっかく収集した電波強度のデータを可視化する選択肢が,今ひとつ洗練されていない印象を持っています.
シンプルにはGoogle マイマップで表示すれば事足りるのですが,例えばリアルタイムに電波強度を可視化し,さらにセンサデータの値やゲートウェイの死活監視も含めて地図上に表示できれば,ダッシュボード的な使い方ができるかもしれません.あるいは時間的な変化が表現できれば,何か問題が生じた際の原因究明に役立つ可能性もあります.
Signal Strength Finder
そこで,地図上にデバイスの位置と,通信の際に通過したLoRaWANゲートウェイおよびゲートウェイの受信電波強度(RSSI)・ノイズ比(SNR)をマッピングし可視化するツールを開発しました.名前はそのままですが,Signal Strength Finderです.ゲートウェイが受信したデータをリアルタイムにブラウザで確認することができます.
Signal Strength Finderでは,The Things Stackなどネットワークサーバから受信したLoRaWAN通信のデータを地図上にマッピングしています.基本的に緯度経度と電波強度を見ているだけなので,送信元は何でも良く,Parserを適当に書けば動作するような設計です.また,過去データを遡って可視化することも可能で,時間ごとの通信履歴をパラパラ漫画で表示する,というイメージです.
位置情報を取得するデバイスとして最も身近にあるのはスマートフォンでしょう.ただ,通常スマホではLoRaWAN通信はできません.今回はサンプルとして,LA66 USBアダプタ(日本語マニュアル)をスマホに接続し,LoRaWAN通信した際のデータを収集しました(注:LA66モジュールは数週間中に技適ライセンス取得できる予定です.今回は,特例制度を利用して動作させております).
前述の通り緯度経度と電波強度を送信できるならデータ収集のデバイスは何でも良く,何なら緯度経度はデバイスで収集せずとも,Parserなどで決め打ちにすることが可能です.固定されたLoRaWANデバイスが既に存在するなら,こちらの方が用途に合うかもしれません.
実際に計測してみると,見通しの良い場所ならゲートウェイから5km程度離れていても通信に成功している様子が確認できました.
可視化の意義とは
ここからは余談です.冒頭では可視化が役立つシーンを想像してみましたが,Signal Strength Finderのような可視化ツールは,いつ,誰が必要とする情報を提供しているのか,改めて考えてみると曖昧な場合があります(ありますよね?).
例えば問題が生じた際の解析なら,単にログが残っていれば良いかもしれないですし,電波強度にしても本当に必要な場所での測定結果があれば十分かもしれません.
それどころか,いわゆるダッシュボードの中には,情報量が多すぎて実は何も伝えることができていないものさえある…と思っています.
…なので,自分で作っておいてここに書くのも変ですが,私は基本的に懐疑的な目線でこの手の可視化ツールを眺めています.
ただ,こういったツールにも1点メリットがあると考えます.それは,いつでも状況を確認できる状態を作っておくことで,余計な心配をしなくて良くなるという点です.脳のリソースを空けておく助けになる,という感じで,体感的に理解できるメリットだと思っています.
様々なサービスを動き続ける状態で提供していると,例えばどこかのクラウドサービスが止まったり,通信トラブルが発生した時に,影響があるのかないのか心配することは良くあります.外部の要因がなくても,期待したように動作しないことも当然あります.サービス提供先のお客様に指摘されて初めて問題に気が付く,という状況はできれば避けたいでしょう.
そういった場合に備えて,例えば諸々のwebhookなどでアラート通知するといった仕組みを用意しておくことはもちろん必要ですが,まずはココを見ればよい,という場所を用意しておくことには心理的な拠り所を確保するという意味合いがあると感じます.
終わりに(本題)
余談が長くなってしまいましたが,Signal Strength Finderのデモは,11月16日〜18日に開催されるEdgeTech+ 2022にて,弊社ブース(TTN Japanと併設)で展示予定です.新発売のデバイスや,これ以外のデモも用意する予定ですので,ご都合のよろしい皆様は是非お越しください.お待ちしております.