センサとの通信方式（BLE、LPWA）

R-CPS(Reconstructive basic system for Cyber Physical System)では、R-MSMなどのセンサを使って様々な現場のデータを集めることが必要です。集めたデータの通信手段として、1) R-MSMからPDH(Physical Data Hub)の間はBluetoothを、2) PDHからEdge ServerもしくはCloudの間はWiFi(インターネット)を使用しています。

Bluetoothは、通信規格がどんどん追加になり便利になってきました。R-MSMのCPUであるESP32は、Bluetoothの機能としてBluetooth ClassicとBLE(Bluetooth Low Energy)の両規格に対応しています。R-MSMでは、シリアル通信で接続できる簡便さからBluetooth Classicを採用しています。一方、センサとして低消費電力の観点から、BLEを採用しているセンサもあります。

一方、Bluetoothには、通信距離が比較的短いという課題があります。Class1の通信距離が出力電力100mWの時に約100mと言われていますが、日本では電波法から100mWも出力することができません。そして、通信距離は、機器の出力電力やClassや障害物などの環境によって変わります。R-MSMとPDHを現場で繋げてみて、R-MSMとPDHの通信距離は、おおよそ10m強程度という認識です。
農家のビニールハウスや大きな養殖場などでR-MSMとPDHを使用してデータ収集を行う際には、Bluetoothだけでは距離が足らずデータ送信ができません。WiFiを使おうにも、そもそもビニールハウスなどではWiFiが届かない場合が多いです。

本編では、1) BLE を採用しているセンサとPDH を繋げてデータの収集を行う方法と 2) R-MSM とPDH の間に入れて無線通信を行うLPWAの通信に関して説明します。

　3-1. BLE機器との接続
　　3-1-1. OWON社製 Digital Multimeter B35T
　　3-1-2. APERA Instruments社製 Smart Multiparameter Tester PC60-Z
　3-2. LPWAを使ったデータ転送

参考HP：
【超入門】BluetoothのClassとは？Classと通信距離との関係性は？
【超入門】Bluetooth ClassicとBLEの違いとは？