現場のデジタル化を手軽に実現! SORACOM LTE-M Button Plusで「今日からできるIoT」

CodeZine / 2019年5月8日 11時0分

 エレベーターや自動販売機をはじめとして、あらゆるところで利用されている入力インターフェイス「ボタン」。ボタンは、使用に際してのだれでもすぐに使えるという利点があります。本稿では、モバイル通信「LTE」を利用した省電力の無線通信LTE-M(Cat.M1)搭載で、単4電池でどこでも設置すればすぐに使い始められる、さらに、接点入力がプラスされたことにより、ボタンを押すだけではなく、電気信号データも送ることができるようになった「SORACOM LTE-M Button Plus」を使い、冷蔵庫の扉が閉まった回数を計測する仕組みを作ってみたいと思います。

「SORACOM LTE-M Button Plus」

■ボタンは「シンプルイズベスト」
ボタンの例

 ボタンやスイッチが出始めたのはモールス信号の打機と言われており、現代社会においても電気的な信号を基に何かを動かすという本質は変わっていません。まさに、シンプルイズベストなインターフェイスです。

 これまで、ボタンの信号を伝える方法は基板上の配線やケーブルといった有線による方法がほとんどであり、その活用範囲は線の届く範囲でした。また、ボタンを押したときの動作は定義済みで変更することができないというのが常識だったところをブレイクスルーしたのが、「AWS IoT エンタープライズボタン」です。このデバイスは、Wi-Fiでつながり、ボタンを押した後の動作はクラウド上で用途にあわせてプログラミングするという、今までにない考え方でボタンの可能性を大幅に広げました。

 ここで紹介するSORACOM LTE-M Button Plusは、通信に「LTE-M」を採用することで、Wi-FiやBluetoothのスマートフォンとの連携などの設定は一切不要、ネットワーク設定なく「どこでもすぐ使えるボタン」を実現しています。また、ボタンを押すもしくは、「接点入力」による電気信号データを送信したときに実行されるアクションを3パターン、クラウド側でプログラミングすることが用途に合わせた独自のボタンを簡単に開発することができます。機械との連携をするためのインターフェイスとして「接点入力」を搭載しているため、より現場のデジタル化を簡単に実現するデバイスとなっています。
SORACOM LTE-M Button Plusの外観

 このボタンは、SORACOMのユーザーコンソールから1個単位で個人も企業も購入することができます。

■接点とは?

 接点という単語は聞き慣れないと思いますが、「スイッチ」と言い方を変えると身近になるのではないでしょうか。照明の切り替えスイッチ、エレベーターの開閉スイッチなど、⽇常のさまざまなところにあるスイッチが実は接点です。接点と⼀概に言っても実現する機能(回路)としてA接点、B接点、C接点と種類がありますが、⼀番わかりやすいのが「スイッチをONにすると回路がつながる(CLOSE)する」A接点です。
A接点の動作

 接点にはセンサーが接続できます。今回は冷蔵庫の扉が閉まったことを検知する方法として、接点に接続可能な「磁気式のスイッチ」を利用します。磁気式のスイッチは、バーの片方に磁力でON/OFFするスイッチが内蔵されており、もう片方のバーに磁石が入っています。双方が近づくと磁力でスイッチが動くという仕掛けで、これをSORACOM LTE-M Button Plusの接点に接続することで、バーが近づくと接点をONにすることができます。
磁気式スイッチの動作



 接点の詳細仕様については SORACOM LTE-M Button Plusの商品ページをご覧ください。

■【1】ボタンとセンサーを設置する

 それでは実際に SORACOM LTE-M Buttonと磁気式スイッチを設置していきます。

 SORACOM LTE-M Button Plusの接点はコネクタになっています。添付品の中にはコネクタに接続できるケーブルが1本添付されているので、これを使って磁気式スイッチを接続します。
SORACOM LTE-M Button Plusと磁気式スイッチを取り付けた



 実際は結線してハンダで取り付けたあとに、熱収縮チューブ等を使って絶縁するようにしてください。

 そして、冷蔵庫の扉に設置してみます。磁気式スイッチの距離は何度か試して調整してください。
冷蔵庫への設置の様子 調整の様子



 今回は見やすいように冷蔵庫の側面に両面テープで固定設置しましたが、開閉時の振動で落ちることが考えられるため、上部への設置や固定の方法を検討する必要があります。

 また、コネクタへ強い力がかかると破損してしまうことがあるため、ケーブルを固定するなどの措置をとる必要があります。

松下 享平(株式会社ソラコム)[著]

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