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ワイヤレスセンサーネットワーク システムデザイナーのための SmartMesh IP(TM)

製品カタログ

2.4GHz ISM帯を使ったワイヤレスセンサーネットワーク

◆SmartMeshとは
 工場など、厳しい電波環境で使われることを想定したデザイン
 メッシュ型ネットワーク構成(スター型も可能)
 ハードウェアとソフトウェアの製品パッケージとして提供

◆SmartMesh IPを採用するメリット
 2.4GHz帯ISMバンドを利用
 TSCH(時間同期チャネルホッピング)の採用
 ネットワークマネージャソフトウェアの提供

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このカタログについて

ドキュメント名 ワイヤレスセンサーネットワーク システムデザイナーのための SmartMesh IP(TM)
ドキュメント種別 製品カタログ
ファイルサイズ 5.3Mb
登録カテゴリ
取り扱い企業 アナログ・デバイセズ株式会社 (この企業の取り扱いカタログ一覧)

このカタログの内容

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システムデザイナーのための SmartMesh IPTM アナログ・デバイセズ株式会社 ©2018 Analog Devices, Inc. All rights reserved.
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SmartMeshシステムとは? 2 ©2018 Analog Devices, Inc. All rights reserved.
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SmartMeshとは? 注:IPとWirelessHARTに対応 ► 2.4GHz ISM帯を使ったワイヤレスセンサーネットワーク ► 工場など、厳しい電波環境で使われることを想定したデザイン ► メッシュ型ネットワーク構成(スター型も可能) ► ハードウェアとソフトウェアの製品パッケージとして提供 3 ©2018 Analog Devices, Inc. All rights reserved.
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SmartMesh IPを採用するメリット 2.4GHz帯ISMバンドを TSCH(時間同期チャネ ネットワークマネージャ 利用 ルホッピング)の採用 ソフトウェアの提供 • 世界の電波法下で利用可能な • 無線LANなどからの電波影響 • 大規模センサーネットワーク 共通プラットフォーム(RF設 が少なく、ロバストな通信を まで破綻の無い接続性を自律 計変更不要) 実現 自動管理するソフトウェア 4 ©2018 Analog Devices, Inc. All rights reserved.
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SmartMeshは、ハードとソフトのパッケージ製品 クラウド/サーバー バックホール/リモートIO ゲートウェイ エッジデバイス 5 ©2018 Analog Devices, Inc. All rights reserved.
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SmartMeshは、ハードとソフトのパッケージ製品 クラウド/サーバー VManagerソフトウェア バックホール/リモートIO ゲートウェイ (EMangerソフトウェア) AP Bridgeソフトウェア Managerハードウェア エッジデバイス エッジノードソフトウェア エッジノードハードウェア 6 ©2018 Analog Devices, Inc. All rights reserved.
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SmartMesh IPネットワークマネージャの実装例 EManager(シンプルネットワーク) VManager(大規模ネットワーク) EManager AP Mote VManager VManager(複数のサブネットワークで構成された超大規模ネットワーク) AP Mote VManager AP Mote + GPS AP Mote + GPS 7 ©2018 Analog Devices, Inc. All rights reserved.
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2つのネットワークマネージャ(EManagerとVManager) EManager VManager 最大接続ノード数 100 1000台以上 アクセスポイント(ゲートウェイ)数 1 複数(リモート制御可) データスループット 36パケット/秒 40パケット/秒(APあたり) マネージャソフトウェア実行 SoC上(内蔵MCU) x86 Virtual Machine上(サーバ上) フェイルオーバー(冗長性) 未対応 対応 GPS時間同期(絶対時間) ー 対応 その他 小型化可能 離れたサブネットワークを一元管理 8 ©2018 Analog Devices, Inc. All rights reserved.
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VManager利用のメリット 10 ©2018 Analog Devices, Inc. All rights reserved.
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応用事例:広範囲に広がったサブネットワークの分散配置 VManager ソフトウェア SmartMesh SmartMesh ゲートウェイ ゲートウェイ ゲートウェイを地理的分散配置 ► 一つのVManagerソフトウェアが、地理的に離れた複数の Gateway経由で施設全体のネットワークを一元管理 ► Gatewayは既設置のイーサネットや無線LAN経由で接続 ► マルチホップ数が削減し、レイテンシ(データ遅延)やルー ティング構成時間を削減 ► 初段ホップの処理負荷も減少して、バッテリー寿命が増加 11 ©2018 Analog Devices, Inc. All rights reserved.
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応用事例:多段ホップネットワークにおける負荷分散 VManager ソフトウェア SmartMesh ゲートウェイ ゲートウェイの負荷分散 ► メッシュネットワークの初段ホップに、複数Gatewayを設置し てクラウドサーバへのアップリンクを共有 ► より深いマルチホップノードを、より高いネットワークスルー プットで実現 ► 32ホップ長での実施事例あり(ストレステストを実施してホッ プ数を決定) 12 ©2018 Analog Devices, Inc. All rights reserved.
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応用事例:高密度ネットワークのスループット改善 VManager ソフトウェア SmartMesh ゲートウェイ SmartMesh ゲートウェイ ゲートウェイの負荷分散 ► 密集した大規模センサーネットワークに、Gatewayを 複数設置してオフロード ► 複数Gatewayを、一つのVManagerで管理してネットワーク 制御をシンプルに ► 高スループット(40パケット/秒/ゲートウェイ)に加えて、 Gatewayの冗長性(フェールオーバー)も実現 13 ©2018 Analog Devices, Inc. All rights reserved.
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応用事例:フロア間大規模ネットワークの一元管理 SmartMesh ゲートウェイ SmartMesh ゲートウェイ SmartMesh ゲートウェイ SmartMesh ゲートウェイ ► オフィスビルや倉庫の各フロアにGatewayを設置(コ ンクリートや鉄柱によりフロア間の無線通信は困難) SmartMesh ゲートウェイ ► 各Gatewayはフロアに既設のネットワークに接続 VManager ソフトウェア ► 一つのVManagerが全フロアを一括制御(ネット ワークの組み換えが容易) 大規模建物全体のネットワーク管理 ► 複数Gatewayによる高スループット、冗長性、 堅牢性を実現 14 ©2018 Analog Devices, Inc. All rights reserved.
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ブリンクモード 15 ©2018 Analog Devices, Inc. All rights reserved.
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ブリンクモードについて ► 応用事例(大規模プラントにおける有毒 ガス検査)  100台のノードによるメッシュネット ワークに、5万台のガス検知ノード(ブリン 従来の検査員による巡回点検 クモード)を導入し、検査員の巡回監視を自 ゲートウェイ 動化 メッシュ(インフラ)モード ► ブリンクモードはメッシュネットワーク ブリンクモード に参加せずに、必要なタイミングでネッ トワーク内にデータ送出可能 ► ブリンクモードは、超大容量センサー ネットワークを、低消費電力で実現が可 能(メンテナンスフリー) ► ブリンクモードはSmartMeshの標準 ソフトウェアに実装済 16 ©2018 Analog Devices, Inc. All rights reserved.
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SmartMesh実装事例 COGボードで始めるSmartMeshの実装解説 EV-COG-AD4050LZとSmartMeshボード活用事例 アナログ・デバイセズ監修 インスケイプ株式会社 浦邉康雄
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APSとは 役に立つ技術情報を提供しているオウンドメディア 1 初心者講座 – CPUコアやRTOS、電子回路をやさしく解説 2 実験室 –様々なボードの活用方法を動画で紹介 3 マガジン&セミナー -採用事例を中心に製品紹介
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COGボード(MCU) • Arm® Cortex®-M4F 52MHz • ROM 512KB • RAM 128KB • Arm Mbed™対応 • ADXL362搭載(加速度センサー) • ADT7420搭載(温度センサー) • RFモジュール対応 • オンボードデバッガ搭載
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SmartMesh概要 • 時間同期チャネルホッピング →だから、信頼性が高い • 2.4GHz IEEE802.15.4e →だから、世界中に設置できる • ネットワークマネージャが管理 →だから、セキュリティやスケジューリングも可能
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COGボードとSmartMeshボード EV-COG-AD4050LZ EV-COG-SMARTMESH1Z