タブレインのIoTビジネス紹介資料

タブレインはICT 技術を使って、⼈々の⽣活を「安⼼」「安全」「快適」に導く⽇本のIoT分野でのモノづくりに貢献します。

タブレインがこれまで蓄積してきた
IoTイノベーションによるIoT開発関連技術

誰もが簡単に短時間でIoTプロトタイピングを実現する技術
国⼟交通省サイトにタブレイン掲載

https://www.ktr.mlit.go.jp/gijyutu/gijyutu00000191.html

20240207 タブレイン

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タブレインとは}2012年5⽉1⽇ 設⽴

タブレインのビジネス

タブレインのモノづくりは、オープンソースハードウェアをベースとした軽量化・⼩型化・省エネ化を⽬指したIoTデバイスのPoC開発から量産化、さらにクラウド開発まで対応しています。

オープンソースハードウェアArduino上での製品開発} IoT向け通信モジュールの開発・販売（３GIM、４GIM、S GIM、M GIM）
} 通信技術を利⽤したIoTデバイスの製品開発（IoTAB、Tabraino他）} IoT教育業界向けの教材キット・開発キットを販売（IoTABシールド）} オーダメイドでのIoTデバイスのPoC開発・試作・量産化} GPS・RTK-GPS搭載LTE/LTE-M通信モジュールIoTデバイスの開発（東京オリンピック時利⽤、スポーツ番組での利⽤、⼯事現場安全管理利⽤など）} IoT向けクラウドサーバの構築} 教育分野でのデバイス開発（理科・物理実験器具など）} IoT関連執筆出版（IoT関連本やArduino参考書など）} IoTコンサルティング（東京⼤学、多くの企業・⼤学・研究機関ほか）} タブレイン製品群が（公財）東京都中⼩企業振興公社ニューマーケット開拓⽀援事業の対象製品に合格（2015年4⽉〜2018年3⽉）} IoT技術セミナー対応（⾼度ポリテクセンターや地⽅ポリテクセンターで７年間継続講演中）} 国⼟交通省の防災・災害技術でのオープンイノベーション・マッチング(2020年10⽉）}

https://www.ktr.mlit.go.jp/ktr_content/content/000786383.pdf

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タブレインのサイト

tabrain.jp
著書・共著

主⼒製品群

著書（第８刷20211130）

共著（第3版第６章20201130）

著書（初版20210910）

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タブレイン関連情報
技術情報
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技術情報
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著書
出版物

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タブレインのこれまでのモノづくり
2012-2015

分類

2016-20202021-2024
４GIMシールド

３GIMシールド V２

通信モジュール
拡張モジュール
MCUモジュール
３Gシールド
３GIM
３GIMシールド
３GIM-HAT
SGIM / MGIM

３Gシールド V1

３Gシールド V2

４GIM V1.0

３GIMシールド V1

SGIM V1.0 ３GIM V2.2a

３GIM-HAT
３GIM V1

３GIM V２

MGIM V1

教材シールドTABシールド
IoTABシールド

IoTABシールド V３

TABシールド V1

IoT-COM V2

オーダ製品
防災・防犯
⾒守り・監視遠隔制御などIoTABシールド V４A-Sight V2
Tabraino

IoT-COM V1
A-Sight V3

IoTABボード
ベースボードGPSボードIoTAB V1
IoTAB Pro V1

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RTK-GPS V2

IoTAB V2.1

MGIM V4.1

タブレイン製品の販売サイト（スイッチサイエンス）} PIMBOKから

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１．イノベーションを起こす製品づくり
1.

創造を豊かにする製品づくり

2.
3.

最先端で⾼度な技術を簡単にした製品づくり
⾼度なプロトタイピング開発環境の提供

4.

IoT技術啓蒙の活動（教育・セミナー・講演など）

5.
6.

IoT製品づくりと保守サポート
分かり易いマニュアル＋豊富なサンプル（真似て技術⼒を磨く）

7.

IoTクラウド開発と運⽤サポート
３GIMを使った通信技術のハードルの⾼さ（３GIMは2段階の通信技術ハードルを下げた環境を提供）ATコ
マン ＄コマンド
ド

技
術
ハ
$
ド
ル
の
⾼
さ
専⾨技術者

⼀般技術者

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中学⽣でも使える

Arduinoライブラリ
初級技術者

２．製品紹介（１）2011/03
総務省交付⾦でモバイル教材作成

３Gシールドから３GIM・４GIMまで
2012/10
３Gシールド V1.0
量産化

2011/10
Arduino上の３Gシールド試作

2014/11
世界最⼩クラス
３G通信モジュール
３GIM V1.0 量産化

2015/11
３GIMシールド V1.0
量産化

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2014/01
３Gシールド V2.1
量産化

2016/02
世界最⼩クラス
３G通信モジュール
３GIM V2.0 量産化

2018/08
４GIMシールド V2.0
量産化

３．製品紹介（２） 関連商品試作
2013/11TABシールドV1.1
量産化

2016/5IoTABシールドV3.0
量産化

2016/9RasPi⽤ ３GIM-HAT
量産化

2018/4
IoTABシールドV4.0
量産化※IoTABシールドは、⾼度ポリテクセンター関連機関
で教材として利⽤しています。

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４．IoTAB（Arduino互換機）関連シリーズ製品}

Tabraino V1.1}

IoT-COMB}IoTAB-Pro

農業⽤・防災⽤・⾒守り⽤として試作・量産化
⾼度ポリテクセンターの教材として利⽤
Arduino M0互換機のベースボード}

IoTAB （Arduino互換機）ボード

超省エネタイプで超⼩型のArduinoM0互換機ボード

12 12

コンパクト（約２５ｇ）でGPS履歴を取得

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Arduino M0互換機のベースボード

省エネ・広域通信・コンパクト製品

５．タブレインの最新の⾃社製品

LPWA
Sigfox搭載
加速度センサ搭載
Arduino M0 互換機（Arduino IDEで開発可能）
消費電力 50μA（スリープ時）

サイズは全て2.5㎝×3.5㎝

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LPWA
LTE-M（将来NB-IoT対応）搭載（通信モジュール：HL7800）
加速度センサ搭載
温度センサ搭載（将来GPS機能追加）
Arduino M0 互換機（Arduino IDEで開発可能）
消費電力 50μA（スリープ時）

Arduino M0互換機（SAMD21G18A搭載）
加速度センサ搭載
温度センサ搭載
Arduino M0 互換機（Arduino IDEで開発可能）
消費電力 70μA（スリープ時）※V1.1で開発事例豊富

ドコモ/auのSIMで利⽤可能

３GIM/4GIMと組み合わせ
ウエラブルPoC開発に最適

これらの製品を使うことで省エネ・広域通信・コンパクトな製品開発のPoCから試作・量産化がとても簡単に
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１．監視・⾒守り系システム（ユーザ事例）□今後、独居⾼齢者の増加にともなう⾒守りシステムのニーズ増⼤① 遠⽅にいる親族などにも状況を逐次知らせるシステムが必要② クラウドサービスによる「いつでも・どこでも」情報把握が可能③ 設置および運⽤が簡単であること④ 運⽤コスト（SIMカードや機器レンタルなど）が安いこと□アライアンス企業の開発事例紹介① アライアンスメンバー（株式会社ハローシステム様）による開発事例② 親機（３GIM利⽤）と複数の⼦機を使ったシステム
・各部屋などでの動き・温度・明るさなどが分かる③ 独居⾼齢者の状況（動きや明るさなど）をスマホで確認可能④ 独居⾼齢者からのアラーム発信（メール送信）も可能⑤ 設置が簡単（電源⼊れるのみ）→ あとはクラウド確認のみ□発展・展開について① 温度センサと湿度センサによる「熱中症」などのアラームを発信（警告）② ⾒守り側との双⽅向での連絡も充実化（⾳と⽂字情報なども追加可能）③ ペット（猫や⽝など）の⾒守りシステムにも可能に

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＊ 株式会社ハローシステム様の開発事例

２．スマートグリッド関連(IEEE1888)□消費電⼒の⾒える化およびエネルギー削減へのニーズ増⼤① スマートグリッドによる消費電⼒の意識が⾼まる
・具体的な⾒える化によって、対応策や節電を取ることが可能に② 既存のメーカシステムとの差別化必要
・データの蓄積だけでなく、データ分析・解析が⾃由に⾏えること
・必要に応じて、ユーザが加⼯できること（現状、販売システムは難しい）
・安価なSIMカードおよびクラウドシステムで利⽤できること③ ３GIM活⽤のメリット
・LANだとセキュリティ問題と敷設・維持に課題が多い。３GIM版は、課題解決し、簡単・迅速に設置可能。

□東京⼤学とIIJ、およびオープン ワイヤレス アライアンスで2012年10⽉にプレスリリース① 「 世界初︓IEEE1888対応の組込み３G通信モジュールを開発/M2Mクラウドサービスとの接続に成功」プレスリ
リースに発表② 今後スマートグリッド（ＢＥＭＳやＨＥＭＳ）で標準化として利⽤③ IEEE1888採⽤で標準的なクラウドのデータ相互運⽤が可能に

３G
シールド

□今後の発展系① データ標準化により、相互運⽤が可能となり、応⽤展開が容易に② M2Mの課題解決のひとつに・クラウド関連での多くの分析・解析ツールとの連携が容易に電⼒⾒える化システム（東⼤・フタバ企画）

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３．スマートアグリ関連の開発（オーダ品）□農業分野でのIT活⽤が活発化① スマートアグリにより、⾃動制御による⾷糧⽣産が現実に・全⾃動による管理下での農業が実現 ⇒ しかしとても⾼価で、⼀般農家では利⽤できない・はたして、⽇本の農業に全⾃動化が必要か︖（現状は、採算が合わない）② ⽇本の農家に⾼価なスマートアグリの製品（IT化）は無駄
・すでにスマートアグリに挑戦した企業が倒産する事態も・ビジネスモデルがまだ、農業IT化では、苦戦中
光センサ③ 現実にやれるIT化により農家が助かることとは何か

⾚外線
カメラ

・離れた農地やビニールハウスなどで起きている現象を知りたい
・温度・湿度・⼟壌状態などから、農作物を荒らす泥棒や野⽣動物など□農家として本当に必要なシステムとは何か︖① 農家の⽼齢化により⼈⼿不⾜などが深刻化② 農産物の被害も深刻化（泥棒や野⽣動物の被害）③ ⼈⼿を補うもので、安価で⼿軽で、簡単に使えるシステムがまずはIT化□遠隔による⾒守り・監視システムがまずは必要か︖① 温度・湿度・照度・⼆酸化炭素・⼟壌などの状況を遠隔地に知らせる（常時観測）・場合によっては、メールにてアラーム送信② 異常事態でのカメラ撮影や環境変化を遠隔地に知らせる（臨時観測・監視）・盗難・野⽣動物被害などの防⽌、画像伝送による物象の転送

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温度・湿度
センサ

LED

プラント⾒守りシステム（拓殖⼤・構造計画）

４．ICT百葉箱（IEEE1888利⽤）の開発□インドにおけるDISANETプロジェクト(JICA/JST)・南インドの都市ハイデラバードに気象センサ20台を⾼密度に設置し、データ収集を⾏い、これからの気象防災に役⽴てる北に向けて固定・M2Mゲートウェイによるデータ収集

気象センサ
VaisalaWXT520

・設置された気象センサからの情報はM2Mゲートウェイ
を通してIEEE1888形式に変換され、IEEE1888通信プ
ロトコルにより、インド気象局内のサーバに転送。

□気象観測項⽬
Temperature︓気温/Humidity︓湿度/Pressure︓気圧/RainFall︓⾬量/DayRainFall: 積算⾬量/WindDir︓
⾵向/WindSpeed︓⾵速

ステンレス製のベルト

1m - 1.5m

30cm - 40cm

太陽光パネル(18V 12W type)□デジタル百葉箱の特徴

３Ｇ百葉箱(データ取得と送信のため)(Arduino+3G+12V12Ah Battery+ChargeController+DCDC)

・太陽光発電と蓄電による⾃律システム
・IEEE1888対応のM2Mゲートウェイの使⽤

2.0m

・3G通信によるデータ収集

地面から１５cm程度の位置に固定する(ブロック等を置く)

・RS232Cシリアル通信によるセンサからのデータ収集・収集されたデータのIEEE1888フォーマットへの変換
・3Gを使ったIEEE1888通信によるデータ転送

50cm

15cm

□ M2Mゲートウェイの役割

40cm – 60cm

コンクリート砂: 50kg入りの袋 x 3
セメント: 50kg入りの袋 x 1.5
小石: 50kg入りの袋 x 4（東⼤・フタバ企画）

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５．⼦ども⾒守りシステム（オーダ品）
⼩学⽣の登下校の⾒守りシステム
学校の校⾨に親機を設定
⼦どもがタグ（BLE）を付けて校⾨前を通過すると親機が感知し、３Gでサーバに送信。
サーバ側では、保護者へ通過のメールを送信。
■開発プロセス
試作１→ 試作２→ 試作３ で開発進める■課題・登下校時の⼦供集団のトラフィック
・堅牢なシステム構築
試作を2回繰り返し、3回⽬のボードで実運⽤に⼊る。ただ、試作１、試作２で開発したボードも実運⽤で利⽤中

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６．農業⽤モニタリング（オーダ品）
遠隔での農業⽤ビニールハウス向け環境モニタリング開発
課題は、センサの設置場所、電源の確保、計測間隔など

光センサ

⾚外線
カメラ

LED
温度・湿度
センサ
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７．会議室環境モニタリング（オーダ品）
某メガバンクの会議室の利⽤状況把握
及び環境モニタリング

会議室名確認

僅か1週間で、親機・⼦機5セット開発
クラウドも同じ１週間後サービス開始

⼦機

親機
⼈感
センサ

不快指数
の内容

各種センサ値の現状
値が数値⼀覧で確認（写真はオプション）
⽇誌（メモ）

不快指数値の内容
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おひさま発電モニター
http://ohi.7jp.net/

８．太陽光発電量モニタリング（ユーザ事例）
太陽光発電量モニタリング
2015年6⽉5⽇３Gシールド購⼊後、僅か1週間ほどでクラウドにデータがアップされインターネット上で配信

2018年度まで100セット近く利⽤
Arduino Mega ＋ ３GIMシールド ＋ ３GIM 利⽤
ほとんど安定した稼働で、開発案件は全国へ展開中

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９．気象観測モニタリング１（ユーザ事例）
ほとんど⼿作りでの気象観測データをフリーのクラウドやツイッタにアップ

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１０．気象観測モニタリング２（ユーザ事例）
某気象関連企業からの依頼での開発製品
今後、設置場所を増やすとのこと

３GIM

アマチュア無線でテレメータ開発してきたが、３GIMを使いはじめたら簡単に開発できることを確認し、すべて３GIM開発に切換えた。

３GIM

2017年まで継続して⼤量に製造

３GIM

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１１．⽔位観測モニタリング（ユーザ事例）
河川⽔位計モニタリング機器

３GIM

2015年夏WiFiで試作していたが、プログラム量の問題、ルータ設置の問題から、即時に３GIMに切り替え
2016年4⽉から本格的に３GIMを利⽤して８セットを現場配置しスタート

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１２．遠隔保守監視システム（オーダ品）
汎⽤的な遠隔保守監視システム
１） 屋外機器（太陽光発電駆動）の監視・機器の信号を取得
・バッテリの容量監視
・低バッテリ時のセンサ値保存（SDメモリ）
２）低バッテリ時の⾮常時対応
・⾮常時バッテリ時の駆動
３）信号線と電源接続だけで即起動
・簡単な現場設置対応

３GIM

利⽤⽬的
・遠隔地の屋外にある設備機器の監視モニタリング
・これまで定期的な⼈的保守サポートが不要に（⼤幅な⼈件費のコストダウン化）
主な顧客︓
・某⼤⼿でのNTT関連野外機器の保守メンテ⽤として・JR関連の線路切り替え信号機の保守メンテ⽤として・電⼒会社所有の⾵⼒発電機振動機器の無線化として・防塵建屋にとりつく機器の保守メンテ⽤として

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１３．⼯場⽤IoT汎⽤ボード（オーダ品）
汎⽤的なIoTゲートウェイボード
１） 屋内および屋外機器の各種監視・機器の信号を取得
・LAN・３G対応
・RS485、I2C、SPI、UART対応
・SDメモリ・WDT機能（ハードウェアリセット）
・Arduino互換機
・３GIMライブラリ利⽤
２）豊富なI/F機能
・各種機器対応可能
３）堅牢なシステム
・システムの安定的な動きを展開
・ハードウェアリセット対応
・⾮通信時のSDメモリー保管
利⽤⽬的
・屋内・屋外での各種機器の保守サポート対応向け機器
・安定的で堅牢なシステム利⽤現場向け機器
主な顧客︓
・⼯場（製造現場）向け対応
・移動体（⾞載器）向け対応
・遠隔監視・モニタリング向け対応※専⽤ケースにて対応

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３GIM１４．横取り失念装置遠隔監視システム（オーダ品）
超省エネタイプの屋外バッテリの遠隔監視システム
１） 鉄道線路切り替え⼯事中のリミッタスイッチ監視
２）装置
・３GIM＋IoT-COMB(Arduino互換機）対応
・IoT-COMB（ARM利⽤）
・温度センサ・電源電圧測定・リミッタスイッチ情報取得
３）既存装置に敷設
・ケーブル接続のみで電源ONの状態に
４）検査モードと運⽤モード
・現場設置前の検査モード（1分間隔）と・現場設置での運⽤モード（1時間間隔を区別

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ARM利⽤
Arduino互換機

１５．蓄電監視モニタリング装置（ユーザ事例）
検診⾞のバッテリ（NI-MH）遠隔モニタリング装置
・遠隔でのモニタリングをすることで３GIMバッテリ追尾⾞を・機器の信号を取得
・LAN・３G対応

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１６．防災カメラ監視システム試作（オーダ品）
防災⽤監視カメラ試作１）バッテリのみで稼働する可搬性のあるシステム
２）仕様
・３GIM＋TabrainoV1.1対応
・TWE-Lite（親機と⼦機との関係）
・温度センサ・外部電源電圧測定
・⼦機︓加速度センサ・電源電圧
３）⼦機の加速度センサ利⽤
・微振動の抽出・傾斜⾓度を抽出
４）重要仕様︓⻑期安定での防災モニタリング
５）課題は、消費電⼒とバッテリとの関係

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親機

⼦機

３GIM

⼦機

１７．ひび割れ監視システム試作（オーダ品）
⾼速道路柱脚・橋梁コンクリート部のひび割れ監視
１）バッテリのみで稼働する可搬性のあるシステム
２）仕様
・３GIM＋Tabraino２対応
・歪ゲージ＋距離センサ＋加速度センサ
・温度センサ・外部電源電圧測定
３）加速度センサ
・⼤きな振動時を捉えてメール送信
・常時観測が重要（ひび割れ進⾏を観測）
４）重要仕様︓バッテリのみで⻑期間での稼働※⻑期間での省エネ対応は
１）常時消費電⼒を抑える（0.5ｍA程度）
２）ソフト制御① スリープ処理② ウェイクアップ処理③ 割込み処理④ 消費電⼒を⾷わないセンサ取得術⑤ 効率的な３Gでのデータアップ処理

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１８．⾞両専⽤移動体IoTボード（オーダ品）
移動体⽤IoTボード
１） バス・トラック等のGPS監視モニタリング
・⾃動⾞内さまざまな装置の信号を取得
・３G/LTE（４GIM）対応
・I2C、SPI、UART対応
・SDメモリ・WDT機能（ハードウェアリセット）
・Arduino互換機
・GPSモジュール搭載２）豊富なI/F機能
・各種機器対応可能
３）堅牢なシステム
・システムの安定的な動きを展開
・ハードウェアリセット対応
・⾮通信時のSDメモリー保管
利⽤⽬的
・バス・⾞両等の各種機器の対応向け機器
・安定的で堅牢なシステム利⽤現場向け機器
主な顧客︓
・バス・⾞両等に搭載対応
・その他移動体向け対応
・遠隔監視・モニタリング向け対応

量産化前に試作対応は３回実施。

※専⽤ケースにて対応

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１９．ひび割れ振動監視モニタリング（オーダ品）
⾸都⾼速道路柱脚ひび割れ監視モニタリング装置
１）IoTボード・３GIM/４GIM敷設コネクタ付き
・MCU︓ SAMD21G18A
・加速度センサ/温度センサ/距離センサ付き
・ひび割れセンサ付き
・３GIMライブラリ利⽤可能
・開発期間（ハードウェア1.5ヶ⽉間）
・ソフトウェアは事前の試作品のものを活⽤・⻑期間稼働するための超省エネタイプ
２）利⽤⽬的
利⽤⽬的︓バッテリで数年間稼働のこと
2018年11⽉21-22⽇ テクノハイウェイ展で展⽰

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２０．ランナー追跡モニタリング（ユーザ事例）
⻑崎での２７３キロのマラソンランナーに着けて追跡モニタリングに利⽤・デバイス重さは、わずか50ｇ前後から120ｇ程度
・バッテリは３⽇間継続して動くことが求められた
利⽤デバイスは３GIM＋IoTABボード＋リチウムイオン電池（作成者・ランナー︓⻑崎市の菅崎⽒）

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２１．イノシシ罠の感知システム（⾃社試作）
最近は、害獣駆除のためにさまざまな対応策がとられています。
イノシシも農作物を荒らし、被害も甚⼤なものとなってきていて、その駆除・対策も多く⾏われています。
本件では、イノシシの罠を畑や⼭林に設置し、罠にかかるとそ
れをメールで知らせるIoTデバイスを作成しました。
バッテリのみで⻑期間稼働し続けるもので、そのバッテリ電圧も常時監視できるものとしています。
１時間に１回程度、バッテリ電圧および温度をクラウドにアップし、罠にイノシシが掛かるとメールが関係者に⾶んでくるものとしています。ここでは、加速度センサによる振動で、メールを送信します。

上記写真の８０００ｍAhのリチウムイオン電池で約４ヶ⽉ほど稼働し続けます35
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２２．IoTAB ＆ IoTAB Proボード（⾃社試作）
３GIM/４GIM対応⽤IoT利⽤ボード

IoTAB

１）IoTABボード
・３GIM/４GIM敷設コネクタ付き
・MCU︓ SAMD21G18A
・加速度センサ/温度センサ
・Arduino互換機
・３GIMライブラリ利⽤可能
・アナログIN４（＋２）ピン・GPIO ２（＋６）ピン・I2C/UART*3
利⽤⽬的︓超省エネ・超⼩型開発向け
利⽤事例︓マラソン⾛者追跡・動物（サル）追跡
２）IoTAB Proボード
・３GIM/４GIM敷設コネクタ付き
・MCU︓ SAMD21G18A
・加速度センサ/温度センサ
・Arduino互換機
・３GIMライブラリ利⽤可能
・アナログIN４ピン
・GPIO 10ピン
・I2C/UART*3/SPI・システムの安定的な動きを展開
・ハードウェアリセット対応
・⾮通信時のSDメモリー保管
利⽤⽬的︓汎⽤IoT省エネ開発ボード
利⽤事例︓⾼速道路柱脚ひび割れ監視、
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IoTAB Pro

２３．IoTAB利⽤⼩型IoTカメラ試作（⾃社品）
IoTABボード＋３GIMを使ったIoT⼩型カメラ試作
筐体（ケース）サイズは、わずか5㎝×5㎝×2.5㎝
利⽤が特に簡単にし、ただバッテリ充電して設置するのみ。
300ｍAh程度のバッテリで、30分のセンサ値取得、
1時間ごとのカメラ画像アップで、2⽇間ほど連続使⽤可能。
また加速度センサによる割込みで起動する。
今後の改良点
外部電源利⽤対応（オプション）
遠隔制御可能利⽤⽬的︓⼀時的な防犯・防災・⾒守りなど

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２４．河川⽔位監視デバイス開発（オーダ品︓数件）
国⼟交通省では、最近の多くの⽔害に対し、上流河川でも⽔位監視のニーズが⾼まり、そのデバイス設置が急がれています。
今回開発した⽔位監視デバイスは、すでに新潟県、神奈川県、⾼知県、熊本県などでの試験運⽤として、Arduino+３GIM/４GIM＋IoTAB
ボードをベースに開発したものです。
ここでは、安価で、耐久性があり、⻑期（5年）に渡って稼働することが要求されています。ここでは、太陽光発電パネルとバッテリによって⻑期安定稼働する仕組みをとっています。

太陽光発電パネル（５W）

2018年6⽉では、カメラ付きのデバイスも開発し、超⾳波距離センサ（５〜１０ｍ）を使って⽔⾯までの距離を計測し、クラウドにデータをアップし続けています。
本システムでの⽔位監視間隔は、⽔位が低い場合には１時間ごとに、危険⽔位に達すると５分ごとにクラウドにデータをアップします。
（危険⽔位距離や計測時間間隔は設置後クラウドで調整可能）

太陽光発電
パネル

【機能】
クラウドにアップするデータは、⽔位（⽔⾯までの距離）、電源電圧（バッテリ容量監視）、温度、電波強度などで、⾬天が１ヶ⽉継続しても継続して稼働する仕組みとなっています。
【特⻑】
・現場危険⽔位（河川⽔⾯までの⾼さ調整）がクラウド調整可能
・監視調整（危険⽔位監視間隔調整）がクラウド対応可能＜デバイスのID管理によって設置場所と紐づけ＞
・Arduino互換機＋３GIM/４GIMで製造コストは安価
・超省エネのArduino互換機IoTABボードを搭載
・⾬天時の⻑期対応可能（１ヶ⽉ほど稼働）※※電波強度なども影響し、１ヶ⽉以下になることもありえる。

⽔位センサは、MaxBotix社のMB7093 や MB7386利⽤（５0cｍ〜１０ｍまで監視可能）

河川⽔位
監視デバイス
河川⽔位監視デバイス
防⽔対応 IP65

現場設置事例
カメラ対応版

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２５．量産化農業⽤IoT監視デバイス開発（オーダ品）
本デバイスは、RaspberryPi Zeroをベースに開発した農業⽤監視デバイス製品です。量産化対応として、ビニールハウス内の温度、湿度、照度、⼆酸化濃度を観測し、そのほか⼦機のバッテリや電波強度をモニタリングします。
これによって安価で利⽤できるデバイスとなり、広くご利⽤いただけるまでになりました。
ここでも安定して稼働することが重要ですが、親機の電源を⼊れるだけで、クラウドにデータがアップされることから、使い勝⼿も超簡単となっています。

⼆酸化炭素
センサ

親機

温湿度や照度については、⼦機として複数台増やすことができ、約５０ｍほどの距離でも親⼦間での無線が利⽤できるようになっています。
こちらは某国⽴⼤学の農学部による研究開発で開発したものですが、すでに（前⾴での）試作も多いことから、量産⽤として開発したものとなっています。
【機能】・農業⽤専⽤として、⼆酸化炭素濃度および温湿度・照度のデータをクラウドにアップして監視可能となる・監視は、5分から１０分間隔で設定（調整）が可能
・閾値をクラウドに設定し、メール送信が可能
・⼦機側は、数10台まで増やすことが可能
・親機と⼦機の間の通信距離は５０ｍほどまで可能
⼦機︓照度センサ
・電源ON/OFFだけで利⽤可能

⼦機︓温湿度センサ【特⻑】
・安価なデバイス提供
・超簡単な利⽤（電源On/Offで利⽤開始・終了が切り替え）・⼦機側のバッテリ切れの監視が可能

農業⽤IoT監視デバイス

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２６．汎⽤IoT遠隔監視デバイス開発（⾃社製品）
本デバイスは、保全⽤（保守メンテナンス）⽤として試作したIoTABマザーボード上に、３GIM（または４GIM）、それにIoTABボードを搭載し、リチウムイオンバッテ
リで⻑期間に渡って、遠隔の監視を⾏うものとなります。
すでに、橋梁における圧電素⼦での遠隔監視などで試験テストとして利⽤してきました。今後においては、遠隔監視のデバイスとして広く利⽤できることで、試作や量産化で対応していく汎⽤デバイスとして考えています。
本デバイスでは、搭載したIoTABボード上の加速度センサや温度センサのほかに、圧電素⼦やひずみゲージ、そのほかカメラ、超⾳波距離センサなども取り付けることができるようになっています。

バッテリ

IoTAB
マザーボード３GIM/４GIM

IoTABボード【機能】・遠隔監視による保全関連として、さまざまなセンサ値を取得し、クラウドにアップしたり、メールで知らせたりすることができます。
・取付け可能なセンサは、アナログ、デジタル、I2C、UART、SPIなどの通信によるもので、さまざまなものが取付け可能となります。
【応⽤分野」
・遠隔での監視デバイスとして・保全対応（傾斜・振動・衝撃など）が必要な監視・太陽光森林などで利⽤する遠隔監視向け
・利⽤例︓ イノシシ罠の監視、橋梁ひずみ監視、橋梁振動監視、地盤傾斜監視等【特⻑】
・安価なデバイス提供（ハードウェア︓5万円〜７万円、ソフトウェアは別途）
・超簡単な利⽤（電源On/Offで利⽤開始・終了が切り替え）・⼦機側のバッテリ切れの監視・振動（震度５など）での割込み機能
・常時監視とセンサ割込み監視
・バッテリ単独利⽤（別途太陽光パネル蓄電追加も可能）
・バッテリ利⽤時間は、数カ⽉間となりますが、通信頻度や電波状態などで前後・オプションとして、カメラや各種センサも追加利⽤可能

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防⽔ケース︓IP65

汎⽤遠隔監視IoTデバイス

２７．⾃転⾞⽤盗難防⽌ロガー試作（ユーザ事例）
本デバイス試作は、⾃転⾞の盗難防⽌のためのもので、３GIMのGPS機能と３G通信機能を使ったシステムとなります。
このデバイスは、⾃転⾞以外のバイクや⾃動⾞、さらには幼児・⼦供、⽼⼈などにつけても利⽤価値があるものと思われます。
主な機能︓
・⾛⾏経路のロギング→履歴はスマホアプリから閲覧
・駐輪中の盗難防⽌→内蔵センサにより振動を検知、⼤⾳量ブザーによる警告と同時にスマホに即座にお知らせ
・安全⽤リアライト→デバイスの動作確認と兼⽤。⾛⾏中の安全確保
特徴︓・充電池内蔵で半⽇以上使⽤可、スマホの充電器で充電可能
・⼩型軽量（4cm×8cm×2cm） ⾃転⾞のサドル下に収納・ロガー・盗難防⽌・リアライトという⾃転⾞に必要な三要素をひとつにまとめたデバイス
・スマホアプリからログ間隔など各種項⽬を設定可能

デバイス内部
筐体（ケース）は、
4cm×8cm×2cmとコンパクトです。

ツーリング中の⾛⾏履歴
現時点での位置や⾛⾏履歴がとれます。

今後の改良点︓・リアライトの光量増加（視認性向上）・スマホアプリの開発

装置の収納位置
⾃転⾞のサドル下に固定しています。

（試作・情報提供は⽯⽥貴⾏様）＜今後量産・販売も計画中とのことです＞

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２８．害獣罠監視IoTデバイス開発（オーダ品）
本デバイスは、害獣罠（檻罠・括り罠など）に取り付けるもので、メールによって位置情報およびバッテリ情報を送信する仕組みとなっている。
主な特徴︓
・⼤きさ4.2㎝×3.2㎝×8.5㎝サイズの⼩型化
・リチウムイオン電池 26650搭載
・３GIM＋IoTABボード＋IoTABマザーボード対応
・塩ビ管ケース対応（防⽔対応）
特徴︓・バッテリで3ヶ⽉以上稼働
・1⽇1回バッテリ情報をメール送信
・罠（IoTABボード上の加速度センサ）が反応した時点で、GPS（位置情報）をメール送信
・バッテリ減少が分かるメール送信
ユーザ発注の背景︓
・既存デバイスが存在したが、価格が⾼く、機能は罠にかかったときのみメール送信するだけで、位置情報はわからない状態。
今回の提案デバイスが、既存製品の1/2以下となることから、いきなり量産化対応

電池が下⽅に隠れている
コンパクトなデバイス

筒状の両側にネジ式のフタを取付けた
オーダによる
塩ビ管ケース

追加発注︓
上⼿く機能していることで、追加発注。
今後、カメラ付きも試作中。

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２９．積雪量観測IoTデバイス試作品（研究⽤）
本デバイス試作は、積雪量を観測するデバイスの試作品で、レー
ザー距離センサを使った実験装置となります。
主な機能︓
・積雪量の遠隔監視→⾛道路上の積雪量を定時間隔で観測し、積雪量が変化したときにクラウドにそのデータをアップするIoTデバイス
・⾼精度な積雪量測定→レーザー距離センサを搭載したことで、１ｍｍ単位の誤差範
囲での計測が可能
・バッテリ単独の⾃律型IoTデバイス→ リチウムイオン電池26650（3.7V5000ｍAh）搭載し、コンパクトなケースで、取り付け簡単なフレームも準備
特徴︓・レーザー距離センサによる測定は、数10mまで距離観測ができることができ、制度も１ｍｍ単位と⾼精度であることから、定点観測などでも利⽤が可能
・⼩型軽量ボックス（８cm×１３cm×８cm）に搭載したが、さらに⼩型化が可能※ 別途、超⾳波距離センサでの試作も⾏い、同時に積雪量の観測実験を実施今後の改良点︓・バッテリー交換の容易化（乾電池交換式など））
・取り付け容易な⾦具の準備
・実験評価での改良・改善対応予定＊2019年1⽉〜４⽉に実証実験実施（完了）43
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３０．LPWA製品（SGIM）IoTデバイス（Sigfox版）
本デバイス試作は、⽊造建物の地震動モニタリング⽤として開発したもので、試作１および試作２を重ねて量産化。この中の通信モジュール部
分を、LPWA製品としてSGIMを開発してきました。
このSGIMの通信部分は、Sigfoxを搭載しています。
主な機能︓・地震動検知機能→加速度センサによって、振動（振幅）などをモニタリングし、サーバにデータをアップ
・建物エネルギー計算機能
・ニッケル⽔素電池（単三２本で稼働）
特徴︓・⽊造建物の保有エネルギー計算式によって、振動感知後の保有エネル
ギを計算しクラウドにアップ
・定期的な稼働状態もアップ・省エネによる⻑期稼働（数年間稼働）

Sigfox版SGIM（製品名）
2.5×3.5㎝
地震動モニタリングIoTデバイス（試作品）

搭載したSGIMについて︓
・ATSAMD21G18A（MCU)搭載（Arduino M0互換機）（割り込み処理、スリープ機能＋ウェイクアップ機能実現可能）・温度センサ＋加速度センサを搭載（加速度センサは14ビット）
・Sigfox搭載
・コンパクトなサイズ（2.5×3.5ｃｍ）
・汎⽤的なI/O（アナログ、デジタル、UART、I2C）対応
応⽤展開︓ ＜ベースボード対応によって＞・⽼⼈⾒守り、地震動監視、盗難監視、⽔位監視、積雪監視、防災監視（傾斜⾓度監視）、農業⽤観測監視などに利⽤可能地震動モニタリングIoTデバイス（量産品）

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３１．IoTABボードV2.0 開発販売
３GIM/４GIM対応⽤IoTABボードの改良版
１）IoTABV2 とは、
本製品は、３GIMや４GIMと⼀体でご利⽤いただける製品（マイコンボード）となり、V1のバージョンアップ版となります。
V1よりも省エネタイプとなり、スリープ時でも0.05mA〜0.07ｍAほどと、１⽇１回の通信だと、
単四３本のニッケル⽔素電池でも半年近く稼働させることが可能です。
２）IoTAB V2の特徴
・３GIM/４GIM敷設コネクタ付き
・MCU︓ SAMD21G18A
・加速度センサ/温度センサ
・Arduino互換機
・３GIMライブラリ利⽤可能
・アナログIN４ピン
・GPIO 10ピン
・I2C/UART*3/SPI・システムの安定的な動きを展開
・ハードウェアリセット対応
・⾮通信時のSDメモリー保管
利⽤⽬的︓汎⽤IoT省エネ開発ボード
利⽤事例︓⾼速道路柱脚ひび割れ監視
すでに、イノシシの罠のIoTデバイスや積雪深計IoTデバイ
スで利⽤中です。
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IoTAB V2 両⾯

事例︓害獣罠検知IoTデバイス

３２．害獣罠監視IoTデバイス新バージョン開発
本デバイスは、害獣罠監視IoTデバイスの新バージョンとして開発したものです。初期バージョンは、振動の割り込みで起動するものでしたが、新バージョンでは、プラグの引き抜きで起動しメールを送信するものとなります。
利⽤するうえでの現場の声を活かして開発した製品となります。メールは、
設置時と、毎⽇定時、それに緊急時の3種類がメールで報告されてきます。
サイズは、3種類開発してみました。
主な特徴︓・ケースの⼤きさは、⼩（Sサイズ）︓55㎜×65㎜×50㎜
中（Mサイズ）︓55㎜×95㎜×65㎜
⼤（Lサイズ）︓55㎜×105㎜×75㎜となります。
・バッテリは
Sサイズ︓リチウムイオン電池 900ｍAh
Mサイズ︓ニッケル⽔素電池単四3本 900ｍAh
Lサイズ︓ニッケル⽔素電池単三3本 2400ｍAh
・継続稼働時間は、
SサイズとMサイズは、3ヶ⽉強
Lサイズは、半年以上となります。
・ケースは、防⽔（IP65）・防塵対応
特徴︓
・バッテリで3ヶ⽉以上稼働
・1⽇1回バッテリ情報をメール送信
・設置時と緊急時にGPS（位置情報）取得してメール送信
・バッテリ減少が分かるメール送信
ユーザ発注の背景︓

メール受信内容サンプル

・より現場での扱いやすさを追求した製品となっています。
・初期バージョンでの⼤量運⽤によって新たな改良版で、現場に⾏くことなく、遠隔で監視できるものとして貴重な意⾒を頂いて開発されたものです。

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中（Mサイズ）ケース

３３．積雪深計IoTデバイス（V2）・クラウド販売⽤
昨年度（H30）開発・実験した積雪監視IoTデバイスが問題なく稼働し、積雪⾼を継続的に計測したことで、新たなバージョン（V2)での開発・販売⽤として対応してきました。
すでに北海道でも利⽤頂くこととなっていまして、約半年間ほどの稼働状態での観測そくを⾏うこととなりました。
主な機能（バージョンアップによる機能）
・より⻑期間での省エネタイプによる運⽤→マイコンボードの改良によって、スリープ時には、
0.05~0.07ｍAほどの電流による稼働が可能となりました。
この結果、⼩さいバッテリでも⻑期間稼働し続けることができるようになりました。
・寒冷地に強いバッテリを利⽤→リチウムイオン電池から塩化チオニルリチウム電池に変更しました。このバッテリは、寒冷地でも利⽤可能とのことで、実験を交えて対応し、新たに採⽤しました。単⼀サイズ1本のバッテリで半年以上稼働し続けるものとなっています。
・コンパクトなサイズでの対応→ レーザー距離センサの⼦機の部分はそのままですが、親機の通信部分は、バッテリがコンパクト化され、V1よりも四分の⼀サイズまでコンパクト化できました。
・2020年改良版では、北海道の-20度以下でも耐えられるデバ
イスに改善しました。（-25度まで実験完了︓⾃動復活）＜壊れることはなく、リセットで再起動可能＞
その他︓・すでに⺠間からのオーダもあり、今後の広がりを期待してさらなる性能と品質に⼒を⼊れていく製品としたいと思っています。

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３４．LPWA製品（MGIM）のボード試作（⾃社開発）
LPWAのひとつのLTE-M版のコンパクトボード（MGIM)を試作・量産化予定
これまでの３GIMや４GIMのノウハウを⽣かし、LTE-M（HL7800）を搭載したマイコンボー
ド（ATSAMD21G18A︓Arduino M0互換機）を開発、今後量産化に向けて試験中です。
（2020年秋ごろから販売開始予定）
主な特徴・機能︓・LTE-M（Cat.M1）による通信→超省エネモードでの待機（数マイクロAｈ）＜eDRX機能の対応も配慮予定︓SIMカード対応＞→HL7800（超省エネ通信モジュール）の採⽤→ 将来は、NB-IoT対応予定、GPS機能追加予定（ただしMGIM改訂版となる予定）
・コンパクト化MCUボード
2.5㎝×3.5㎝ボード上に、HL7800＋ナノSIM＋MCU＋加速度センサ＋温度センサ搭載、さらにI/Oコネクタ20ピン（アナログ6ピン、デジタル20ピン、UART、I2C）⽤意→ これ１つだけでバッテリとつなげば、温度や加速度によるモニタリングが簡単に実現可能（傾斜・振動・衝撃・温度・バッテリ容量などが出⼒可）・これ１つで多くのIoTデバイスの実現が簡単にできる（豊富なArduino資産ライブラリ・サンプルが活⽤可能）
応⽤展開について︓
・⽇本の広いエリアで、即稼働できるIoTデバイスの試作・量産化が容易にできる環境を持つ。
・応⽤分野は、農業⽤や防災⽤、⾒守り⽤、（将来︓移動体追跡）など幅広い分野で活⽤可能。

Mgim V1.0

Mgim V2.0

PoC開発、試作、量産化に最適な世界最⼩クラス LPWAモジュール
2020年９⽉時点 GPS付きMGIM V2の開発も⾏っています。この秋に販売できるよ
うに計画しています。

Mgim V3.0
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３５．⾼速移動LTE×GPSｰIoTデバイスの試作
タブレイン製GPS（GPS-TABボード︓MAX-M8W搭載）と４GIMを連携し、IoTABボード（ArduinoZero互換機）によって、0.5秒
間隔での位置情報をクラウドにUDP通信プロトコルでアップすることを実現しました。
これによって、リアルタイムでの⾼速な移動体の位置情報を取得できることとなりました。
主な特徴・機能︓
・0.5秒間隔でのGPS取得とLTE通信を同時に実現しています。
（位置情報のほか、IMEI、時刻、速度、⾼度、取得衛星数など
も出⼒）
・位置情報の誤差は、周りの障害物が無い場合には、５〜10ｍ以
下となります。
・0.5秒間隔だけでなく、それ以上の秒数の間隔設定も可能です。
またGPS取得間隔とLTE通信間隔の変更も可能となっています。
・コンパクト化を⾏っていて、ボード⾃体は、
3.5cm×2.5cm×2.2cm ほどのサイズとなります。
・バッテリは、リチウムイオン電池やニッケル⽔素電池が利⽤でき、2000ｍAhの消費電流であれば、最低でも10時間以上稼働し続けることができます。
応⽤展開について︓
・MCUのIoTABボードには加速度センサも搭載していることで、振動している間だけ、GPS取得・LTE送信するような仕組みを取り⼊れることができ、盗難検知などのデバイスには、簡単に利⽤可能です。
・位置情報が常に必要な⾞両などを追跡するデバイスとしても容易に実現できるデバイスとなります。
・省電⼒モードを使い、GPS取得とLTE送信間隔を⻑くとることで、半年から1年、またはそれ以上稼働させることも実現可能です。

３段重ねのデバイス
サイズは3.5cm×2.5cm×2.2cm

４GIM V1.0

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GPS-TAB V1.0

IoTAB V2.0

３６．RTK-GPS⾼精度GNSSによるLTE通信デバイス
タブレインでは、RTK-GPS関連のプロジェクトを複数実施しています。
その⼀つに、セプテントリオン社のmosaic x5を使ったGPS-RTK
製品を使って、弊社製品IoTABボードと４GIMを搭載した⾼精度
GNSSのLTE通信デバイスを開発提供しました。
この製品では、リアルタイムでの⾼速な移動体の位置情報を取得できることとなりました。
主な特徴・機能︓・mosaic X5は、0.01秒間隔まで位置情報が取得ができ、GNSS
取得もL1,L2,L5の三つの周波数帯に対応していて、⾼精度な位置情報が取得できるようになっています。
・また、LTE通信を同時に実現していて、基地局からのRTCM3の受信や、クラウドへのデータ送信も可能となっています。
・このデバイスには、RS232Cや、LAN機能を持ち、直接mosaic
X5との通信も可能となっています。
・バッテリは、リチウムイオン電池を内蔵し、このほかAC電源やUSB電源でも稼働するようになってなっています。

RTK-GPS （mosaic-x5) と４GIM+IoTABボード

今後の展開について︓
・本製品は、株式会社コア様との連携で開発したもので、近⽇中に販売を⾏う予定でいます。
※写真は試作段階の製品で、改めて販売製品についてはケースなどが変わる予定です。
左︓正⾯

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右︓裏⾯

３７．Sigfox版農業⽤IoTデバイスPoC開発
Sigfox版による農業⽤IoTデバイスのPoC開発のご紹介します。
こちらは弊社SGIMを使い、温湿度センサ、照度センサ、CO2セン
サ、⼟壌温度センサ、⼟壌⽔分センサを搭載した農業専⽤のIoTデバイスとなります。
Sigfox版ということで、データ送信は、12分間隔によって、セン
サ値をクラウドにアップします。
安価な運⽤を⽬指したデバイスとなります。
主な特徴・機能︓
・本体親機および⼦機は、単独のバッテリのみで⻑期間稼働する仕組みとなっています。
・現場設置後、電源を⼊れるだけでデータがクラウドにアップされる仕組みで、簡易設置稼働となっています。
・Sigfox版ということで、通信費⽤が低額に抑えられ、⻑期間使っても僅かな費⽤となります。
応⽤展開について︓
・農業⽤ビニールハウス向けで、さまざまな条件下で利⽤が可能となります。
・Sigfox版のSGIMを、LTE-M版のMGIMに切り替えれば、⼦機を増やすことも可能で、広いエリアでの稼働も可能となります。

デバイス全体像

SGIM製品51
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３８．Sigfox版GPS搭載IoTデバイスのPoC開発
タブレイン製のSGIMとGPS-TABを組み合わせた超コンパクトなGPS（追跡システム）のPoC開発を⾏いました。
某社の要望として、できるだけコンパクトで、⻑期間稼働し、しかも安価であることが要件でした。
まずはPoC開発ということで、右の写真のように、タブレイン製のSGIMとGPS-TABは、ともに3.5ｃｍ×2.5ｃｍサイズの⼤きさで、2段重ねとして、４ｃｍ×3cm×２cmサイズのケースに搭載できるものとして、完成させました。
主な特徴・機能︓・SGIMには、加速度センサが搭載されていることから、振動状態
によって、データをアップしたり、スリープ継続したりの切り替えを⾏います。
・加速度センサが停⽌していり状態では、スリープのままとして、バッテリの消耗を抑えたアルゴリズムとしています。
・PoC開発では、別途温湿度センサを搭載し、GPSから取得できた緯度・軽度と同時に温度センサの値やバッテリ電圧の値までクラウドにアップしています。
応⽤展開について︓
・MCUのIoTABボードには加速度センサも搭載していることで、振動している間だけ、GPS取得・LTE送信するような仕組みを取り⼊れることができ、盗難検知などのデバイスには、簡単に利⽤可能です。
・位置情報が常に必要な⾞両などを追跡するデバイスとしても容易に実現できるデバイスとなります。
・省電⼒モードを使い、GPS取得とLTE送信間隔を⻑くとることで、半年から1年、またはそれ以上稼働させることも実現可能です。

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右上︓GPS-TAB、右下︓SGIM
左下︓収納ケース（４cm×３cm×２cm）

３９．地震動モニタリングIoTシステム開発（２案件）
タブレイン製のMgim V3に搭載された14ビット加速度センサを使い、住宅での地震動モニタリング開発を⾏いました。またこのデバイスの開発と同時にクラウドサーバの⾒える化の開発も⾏っています。
本システム開発は、某⼤学の研究⽤と住宅関連企業組合による観測⽤と２つの量産化を⾏いってきています。それぞれ、ケースやデバイスの構成、ならびにソフトウェアは異なる仕様となっています。
主な特徴・機能︓
・地震動を瞬時に捉え、1分近い監視モニタリング
を⾏い、FFT解析などを⾏って、クラウドへのデータ送信を⾏います。
・常時観測を⾏うことから、電源供給は、⼀般のAC電源から対応しています。

MGIM搭載デバイス中⾝

応⽤展開について︓
・現在、加速度センサを使った傾斜⾓度の利⽤にも検討が始まっていて、住宅の傾きを正確に取得し、その傾き⾓度の誤差１０００分の３までの測定も問題なく可能となります。
・特に加速度センサの有効活⽤では、定期的なウェ
イクアップだけでなく、地震時の割込みウェイク
アップも可能となります。

外観写真

振動波形

周波数波形

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４０．SigFox版（SGIM）を使ったガスセンサPoC開発

⾼精度なガスセンサを搭載した監視（モニタリング）装置の開発をPOCにて⾏いました。
搭載通信モジュールは、Sigfoxで、定期的にウェイクアップ稼働し、その時点でのガス濃度を計測してクラウ
ドに値をアップします。
主な特徴・機能︓
・５分に１回の間隔でガス濃度を測定し、データをクラウドにアップする機能を有します。
・Sigfox版となることから、クラウドへのデータアップ
が制限されることから、今回はPoC版として対応した内容となっています。
・単独で稼働するためにバッテリ搭載で⻑時間稼働する
⼯夫を⾏いました。
応⽤展開について︓
・今後においては、いくつかのガスセンサを使っての試
験も⾏う予定で、より⻑期に安定して稼働するデバイス
づくりに発展させていく予定でいます。
⾼精度メタンガスセンサを搭載したIoTデバイス

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４１．スポーツ関連⾒守りデバイス開発（試作・量産化）
スポーツ選⼿を対象とした⾒守りデバイスの開発で、各種センサを搭載した極⼩無線のデバイス開発で、タブレインでは、試作から量産化までを実施しました。
事前に試作段階で課題があったプロジェクトからタブレインが引き継いだもので、試作と量産化（５０セット）、追加量産化（１２０セット）を実施してきました。
（当初の試作では、ノイズの問題や通信の問題などがあり、正常に稼働しなかったことで、トラブルが多発していました。この問
題解決を図るために、タブレインでは再度試作からの開発⽀援に⼊ってプロジェクトを完遂させてきました。最初の量産化もほぼ問題なく進んでことで、新たに１２０セットの量産化もそのまま対応させていただいた次第です）
主な特徴・機能︓
・サイズは４cm ×３cmサイズと、コンパクト化を図っています。
・搭載センサは、加速度・ジャイロ・磁⼒の９軸慣性モーメント
センサ、その他温湿度センサ、脈拍センサ、それにGPS（位置情報取得）センサを搭載したデバイスとなります。
応⽤展開︓
・すでにデバイスの評価を終え、開発した１７０セットほどのデバイスによって、実現場での評価開始が⾏われる予定でいます。

２回⽬の量産化（１２０セットの部分）写真

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４２．その他 特殊IoTデバイスの試作① ⿃獣追跡IoTデバイス
猿や⿅に３GIMを取付けGPS取得によって、⿃獣の追跡を⾏うデバイス開発を⾏う。
（顧客事例）② 野⿃に取り付けた気象観測デバイス③ GPS機能を使ったデバイス
移動体監視・動態監視のデバイス開発が多発
・徘徊⽼⼈向けデバイス開発
・害獣調査デバイス開発
・観光者調査向けデバイス開発などなど→ 2018年春から「みちびき」対応可能に

⼤型野⿃に取り付けた観測装置
超⼩型化（軽量化）を⽬指し、バッテリのみで⻑期間稼働し続けること
特にGPS機能を使ったデバイスが特徴④ 機器保全対応デバイス

⼯学な機器製造メーカが顧客向け保守対応として、機器にIoTデバイスを組込み保全対応を遠隔で⾏うケース増⼤→ 消耗品の計画的な対応→ 故障発⽣などの早期対応→ 総合的なメンテナンス対応など多くのメリットが存在

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４３．Mgim V4.1による冠⽔検知IoTデバイス開発
道路や河川の冠⽔や⽔位測定のための
IoTデバイスの開発をMgim V4.1で開発
・冠⽔センサ（独⾃開発２種類＋既製品）を取り付け、冠⽔状態をクラウドにアップするデバイス。
・当初は、Mgim V4.０から⼿掛けたが、V4.１にて改良したことで機能拡張が可能になった。
・本体デバイスは、わずか13cmx6cmx6cmでコンパクト。
・塩化チオニルリチウム電池（1⽇1回程度のクラウドへのデータアップ）で5年稼働（ただし冠⽔による影響が年数時間程度の場合）・クラウド側での測定時間や臨時データ
アップの時間の変更が可能なようにデバ
イス側ソフトを改良。
・開発は、試作段階と量産化の２段階で対応

試験中でのデバイス稼働状態

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４４．積雪深計IoTデバイスの補助ヒータ開発
北海道の寒冷地でのデバイスが低温状態では通信が難しくなることから、
ソーラパネルと充電バッテリを使ってヒータによる積雪深計IoTデバイ
スの補助デバイスを開発。

２ヶ⽉以上の実験を通して、コンパクトなリチウム充電バッテリと100Whのソーラパネルを⽤意し、充電状態やバッテリ電圧を測定。
ヒータには、12V10Wを利⽤。
温度制御装置を使って対応し、低温下での継続したヒータの電源ONとOFF繰り返しを確認。

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４５.リアルタイムGPSデバイス開発（東京オリンピック・パラリンピック向け）
2021年の東京オリンピック・パラリンピックのマラソン時の１５台の移動⾞両に取り付けたGNSS＋４GIMデバイスによる即時位置把握シス
テムを開発。
開発時は,0.5秒間隔での移動情報をスマホやタブレット上での地図にプロット。
競技当⽇は３秒間隔で⾞両の位置情報を瞬時に地図上にプロット。

開発したタブレイン製品３種ボード（４GIM＋GPS –TAB＋IoTABボード）が組み込まれたデバイス

開発したクラウド（サーバ）側の位置情報Webアプリ

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４６.防災IPカメラ（ONVIF対応）付きIoTデバイス開発
防災関連でのIPカメラを搭載したIoTデバイスの開発を⾏いました。
IPカメラは、ONVIF対応によるPTZ（パン・チルト・ズーム）機
能を遠隔で制御できるようにしました。
右の写真は、その他にSPIカメラ搭載のものも併⽤して開発したものでIPカメラと選択して利⽤できようになっています。
本デバイスは、特に東南アジアや中東での利⽤を前提としたこと
で、通信モジュールもグローバルなLTE通信モジュールを搭載しました。
台⾵時に捉えた砂防ダムの写真（事例）

開発したクラウド側の事例開発したIPカメラ制御⽤の納品物（IPカメラは、LANケーブルで接続）
電源は１２Vを利⽤で、外部にソーラーパネルなどを搭載して利⽤

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４7. MGIM対応版積雪深計IoTデバイス＋クラウド開発
これまでの３GIM版、４GIM版の延⻑で、MGIM対応版の積雪深計IoTデバ
イスの製造販売を⾏いました。
本件は、顧客が上場会社によるもので、これまで利⽤してきた同類の製品を弊社製品に切り替えることで対応したものとなります。
以前顧客が利⽤してきていたのでは、センサ値の誤動作が⼤きく、バッテ
リも５Kgほどあることから、現地設定での問題も⼤変ということでしたが、それらを解決するためのデバイスとして完成させました。
本MGIM版の積雪深計IoTデバイスは、それまでの防災科学技術研究所の知⾒をベースに、弊社の省電⼒化、コンパクト化、堅牢性などを主体に、新しいベースボード製造から重さ１Kgほどの⼀体型のデバイスに、積雪避けのケースや柱などに取り付けるブラケットなどを装備した製品となっています。
また、クラウド表⽰では、汎⽤グラフ表⽰のGrafanaを⽤いて、多くのデバイスを眺めることができるものとして開発しました。

開発したクラウド側の表⽰事例

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ブラケット付きの積雪深計IoTデバイス

４8. ⼈感センサ検知IoTデバイス（簡易版）の開発
⼈感センサを使った割り込み処理で、検知IoTデバイス開発の依頼があり、その対応で開発したデバイスの紹介となります。
こちらは、合計２５セットの開発で、１０分間隔で起動し、⼈感センサの検知によって、LINEに通知する仕組みも組みれています。
MGIMをベースに開発したもので、⼈感センサの割り込み処理によってLINEに検知情報を送信

⼈感センサ検知IoTデバイス（簡易版）２５セット開発

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クラウド側の表⽰（位置情報も表⽰）

４９．その他試作・プロトタイプ開発ほか□⼈や動物の動きをキャッチしデータとして収集・分析① 親機と⼦機との関係でシステム開発（課題は⼦機の⻑寿命化）→ 親機にゲートウェイ機能と⼦機受信器、⼦機は発信機能のみ② クラウド連携において動きをモニタリング分析→ ⼦機固有IDの動きをモニタリング、③ 関係者にはメールによって動きを知らせる□特殊環境下の維持装置モニタリングシステム試作① 助成⾦によって特殊環境下の維持管理をモニタリングするシステムの試作② 複数のセンサ値をクラウドにアップし、その状況を把握できる環境下に③ 異常な状態をいち早く知らせるシステムとして開発中（端末系はスマホや携帯のメール）□オープンソースハードウェア関連での試作・プロトタイプ開発⽀援① 既存システムに組み込む⾼価な機材を安価なシステムに切り替えるために試作・プロトタイプ開発
・通信モジュールを⽤いてモニタリング機能を対応② ⼯場内機器の保守モニタリングや設定制御などを遠隔操作によって⾃動化
・⾃社内LANとは別系統でセキュリティ対応に無関係

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５０．⼤学・⾼専での開発事例} 信州⼤学（電磁波解析と磁界発電の研究）} 東京⼤学（腐⾷センサーによる橋梁保全研究）} 徳島⼤学（橋梁の保全研究）} 東京海洋⼤学（近海⼩型船避難緊急発信装置）} 沼津⼯業⾼専（農業⽤エリアモニタリング研究）} 千葉⼤学（農業⽤ビニールハウスモニタリング）} 東海⼤学（農業⽤モニタリング研究）} 東海⼤学（EVカー蓄電モニタリング）} 拓殖⼤学（EnOceanと３GIMの連携）} 和歌⼭県⽴海南⾼校（⽸サットに搭載）

その他多くの⼤学・⾼専で、３GIMを使った研究活動実施

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電磁解析（信州⼤学・⽥代研究室）

５１．３GIM/４GIM関連の共通技術提供

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2014年12⽉
実験対応（無事継続稼動中）
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５２．第１回アイデアコンテスト(2013年度）
http://3gsa.org/information.html にて公開
・最優秀賞 ３GSコミュニティバスお知らせシステム （資料）・準優秀賞 クラウドコレクタ （資料）・努⼒賞 愛⾞の記録 （資料）・その他応募作
相互⾒守り（コミュニケーション）システム

飯島幸太⽒
⼭本三七男⽒
⼩林康晃⽒

・最優秀賞 Himawari3搭載 ３G⽕⼭ガスモニタリングシステム 拓殖⼤学 瀬⾕鮎太⽒
・優秀賞 ペット管理システム （資料） 東京都⽴⼩⽯川中等教育学校 ⼩島和将君
・準優秀賞 Arduinoを使ったFOXテーリング （資料） 東京都⽴総合⼯科⾼校
⾼橋君・⼟屋君・平林⽒
・努⼒賞 ⼭の幸、獲ったどー （資料） 拓殖⼤学
南川俊⽒ほか・特別賞 わいっち⽬ （資料） 拓殖⼤学
井上⿓⽒ほか・その他応募作
⾃動⾞防犯装置 （資料） 東京都⽴総合⼯科⾼校 ⼟屋君・⾼橋君・平林⽒
⽔⽥あんばい （資料） 拓殖⼤学 ⾦⼭祐⼤⽒ほか
アマモ場の⽣育環境観測システム （資料） 広島商船⾼専 芝⽥研究室

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５３．第２回アイデアコンテスト(2014年度）
http://3gsa.org/information.html にて公開
平成26年11⽉16⽇開催されました第2回３GIM・アイデア・コンテストの結果報告となります。以下のFacebookなどで掲載しています。
・最優秀賞 「快適マネージャー」
東京都⽴⼩⽯川中等教育学校 ⼩川広⽔君（中学⼀年⽣） 資料/ビデオ
・優秀賞 「ポチっとじょうろ」
東京都⽴⼩⽯川中等教育学校 中野⿓太君・中本⼀輝君・⼩林俊介君（中学⼆年⽣）資料/ビデオ
・特別賞「Rubyを⽤いたマイコンプログラムの遠隔書き換えシステム」チーム海南 ⼭本三七男⽒他和歌⼭県⽴海南⾼校（瀧本君、若勇君、和⽥君、筈⾕君、岸⽥先⽣）/ルアリダワークス 資料/ビデオ
・特別賞 「Dustino(ダスティーノ）〜ゴミ箱管理システム」
九州⼯業⼤学 備後博⽣君、城⼾翔兵君、張思嘉君 資料/ビデオ
・アイデア賞「冷蔵庫を使ったお年寄り⾒守りシステム」
東京都⽴⼩⽯川中等教育学校 ⾦⼦知洋君（⾼校⼆年⽣）資料/ビデオ
・アイデア賞「熱中症予防散システム」
九州⼯業⼤学 待野翔太君・友永健太君 資料/ビデオ・技術賞「３GIMを使⽤したGPS+GLONASS vs GPSの位置精度⽐較」
チームmochi 望⽉康平⽒ 資料/ビデオ・技術賞「⾃動散⽔システム」
九州⼯業⼤学 中⼭⼀平君、永⼭雄⼀君、 Avinash Dev Nagumanthri君 資料/ビデオ・技術賞「⼼拍数測定システム」
東京都⽴⼩⽯川中等教育学校 佐藤和哉君（⾼校⼆年⽣） 資料/ビデオ
このほかにも⼊選からもれたのもありましたが、どれも素晴らしい作品でした。

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１．衛星測位システム（GNSS）利⽤について
３G通信モジュールのGPS機能利⽤▼衛星測位システムGNSS
GPS・GLONASS（ロシア衛星）の利⽤可▼Assisted GPSを利⽤することで屋内でも短時間に誤差範囲の少ない位置情報取得

時間も分かる▼Google Mapで位置情報確認▼移動体（⾃動⾞・近海船・動物・⼈間など）のリアルタイムの追跡が簡単に可能
ここでの事例は、
１）10秒ごとにGPS測位し２）１分ごとに３G通信で、サーバに時刻と位置情報を
アップ

応⽤展開は
１）⼦どもや⽼⼈などの追跡（既存製品あるが開発に制限あり）
２）近海漁船の位置管理
３）集配トラックの位置情報管理
４）ゴルフ場カートの位置管理などなど多く利⽤可能に・・・

本件は、RaspberryPiでは難題

GoogleMap利⽤（アプリ開発）使ったものは
Arduino+３GIMシールド＋
３GIM＋５Vバッテリ（1500Whで9時間利⽤）

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２．GPS機能を使った携帯センサデバイス
15

⼩型で軽量なGPS付センサデバイスを試作
僅か8.5㎝×4.8㎝×1.5㎝のケースで収納
機能︓ボタンを押すことで光センサを取得し、３G通信でサーバに時間と位置、センサ値を
アップ

85

48

・エアープレーンモードを使って省エネモード
・３GとGPSともにフレキアンテナ採⽤・Arduino互換チップ採⽤

この他、ケース＋バッテリ含め２４ｇのコンパクトなGPSデバイスを開発してきていまして、ゴルフ中継などで利⽤されてきています。

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３．最⼩クラスのGPS-IoTデバイス
さらに⼩型でコンパクトなGPS付センサデバイスを試作
僅か3.0㎝×4.0㎝×2.0㎝のケースに収納機能︓３G通信でサーバに時間と位置、電圧情報、温度、⾼度、速度などをアップ
IoTABボードV1.1（Arduino互換機）上に３GIMを搭載
して、ランナーナビを実現。
CPUコア︓SAMD21G18A
通信I/F︓３G通信（次LTE-M対応予定）
センサー︓GPS、加速度、温度他
電源︓バッテリ駆動（リチウムイオン・
ニッケル⽔素等）
その他︓Arduino互換機ボード

内装状態①

ソフトウェア構成■IoTデバイス側
・スリープ機能・ウェイクアップ機能→ ⽇次報告（バッテリ容量など）
・加速度センサ割込み機能→振動割込み機能（緊急報告）
・GPS取得機能（設置時報告・緊急報告）■メールサーバ側
・メール受信・転送
・メールアドレス管理・⽇次報告の変更制御機能※オーダ製品では、3㎝×3㎝サイズのLTE-GPSボード開発
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内装状態②

ケース︓3×4×2cm

４．Sigfox版GPS-IoT追跡デバイス【製品の紹介】SGIM（Sigfox版Arduino互換機ボード）にGPSモジュー
ルを取り付け、GPS情報を3分毎にクラウドにアップす
るデモIoTデバイスをPoCで開発したものを紹介します。
【ハードウェア（デバイス）側仕様】
SGIM（Sigfox版Arduino M0互換機ボード）に、GPSモ
ジュールを取り付け、リチウムイオン電池で起動する
PoC製品を作成し、プログラムとして3分に1回の頻度でクラウドに情報をアップするデバイスです。

最新状況表⽰

速度表⽰【ソフトウェア仕様】
デバイス側では、GPS情報である緯度・経度のほか、⾼度ならびに速度を取得し、Sigfoxを使ってクラウドにアップします。
クラウド側では、タブレインのサーバにアップされた
データの最新状況の⼀覧表⽰と、地図での位置タグ（時間表⽰）やグラフ表⽰（⾼度と速度）を⾏うプログラムを組み込んでいます。
【応⽤分野】
移動体の追跡として、⼦供や⾼齢者⾒守り、盗難⾞防⽌
追跡、害獣罠監視など、広く利⽤可能です。

デバイス︓5×3.5×2cm

標⾼表⽰

位置情報表⽰72
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５．RTK-GPS対応の追跡デバイス【製品の紹介】RTK-GPSを利⽤した開発も数プロジェクト対応してきていまして、ublox
社のZED-F9Pやセプテントリオン社のmosaic x5を使って回路設計から基 【板設計まで⾏ってきています。さらに数ｃｍ単位の誤差までの処理できる基準局からのNTRIP情報による処理も遠隔通信（LTE-M）によって0.5秒
間隔でクラウドへ送信する仕組みを実現しています。
【ハードウェア（デバイス）側仕様】
これまでRTK-GPSについての開発事例は複数事例あり、MCUには、
ArduinoZeroと同じSAMD21G18AやESP32などを⽤い、通信モジュール
もLTEやLTE-Mなどを⽤いて開発してきました。
よりコンパクトに、省電⼒で、⾼速に処理できる仕組みをハードならびに
以下のソフトでも対処して、0.5秒間隔での⾼精度な位置情報が取得できる仕組みを実現しました。

新たに回路設計から基板設計まで対応したRTK-GPSデバイス【ソフトウェア仕様】
RTK-GPSでは、クラウドとの連携が必須であり、また基準局からのNTRIP
データ取得も必須となります。同時に、0.5秒間隔でのクラウドへの位置情報データのアップも瞬時に⾏っていく必要があります。
【応⽤分野】
特に⾼速処理での精度が求められる分野、例えば⾃動運転制御などに利⽤可能となっています。
【タブレインの技術】
RTK-GPSの技術をベースに、ハードウェアからソフトウェアまで⼀連の開発が可能です。（回路設計＋基板設計＋実装）
また、軽量化やコンパクト化、さらにバッテリ充電対応のしやすさなども考慮して対応してきています。
ソフトウェア開発では、以下の無償の地図上や有償のGoogleマップ上の位
置プロットなども対応してきています。

移動体に搭載して履歴を表⽰させたもの（周囲に⾼い建物がないと精度は問題なく出ています）

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１．タブレインのIoTクラウドサーバ
遠隔での環境モニタリングを⾏うIoTシステムは、センサを取得するIoTデバイス側と、そのセンサデータをインターネット
を通じて収集するクラウドサーバ側との連携機能によって成り⽴ちます。
} その間では、送受信内容の共有化、通信プロトコルの連携、セキュリティ対応などが、関係していきます。
}

}
}
}

１）送受信内容の共有化では、デバイス側から送られるデータを定義し、それをサーバ側で受信するときのデータ群の定義となります。
２）通信プロトコルでは、httpGET/POST、またはTCP/IP、さらにはIoT向け専⽤のMQTTなどをあらかじめ決めておく必要があります。
３）セキュリティ対策では、暗号化を⽤いたり、PWを使ったりして、データの漏えいなどに対処します。

以上のことからデバイス側とクラウド側が⼀体となった開発が重要となります。
} タブレインでは、これまで５年以上の試⾏錯誤をかけて開発した「things.la（仮称）」と呼ぶクラウドサーバ側のアプリがありまして、すでに多くの現場で利⽤されています。主に農業⽤の環境モニタリングが多く、その次にカメラ画像による防災や防犯などでの利⽤も増えてきています。（継続的に機能アップ開発中）} 現在、スマホ⽤とPC⽤の２つのアプリを作成し成⻑させてき
ています。
}

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２．タブレインのThings.la システムの概要
メインメニュー画⾯
⼊⼒画⾯

メールアドレス
パスワード

データ⼀覧表⽰
データ分析⽤主にメモ記録カメラ画像保存
監視メール
地図情報

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３．ダッシュボード（センサデータの⼀覧表⽰）

最新のセンサ値を表⽰

下にデータのCSV出⼒

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４．グラフ分析（各センサデータの重ね合わせグラフ分析）

グラフ重ね合わせ分析

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５．⽇誌（メモ記録）

メモ記録を残す

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６．アラート（監視）通知登録

アラート内容を定義

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７．アラート（監視）⼀覧表⽰

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８．デバイス位置（エリア）情報82
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９．IoTカメラ画像情報

別製品IoTカメラ
での画像を管理83
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１０．その他機能} IoTデバイス毎の暗号キーの定義} IoTデバイスを追加した時点でのクラウド側の新規デバイス対応などで、暗号化キーの発⽣と、それに基づくデバイス側でのプログラム組込みを⾏う必要があります。

} IoTデバイス管理機能} IoTデバイス毎の管理を⾏う機能を持ち合わせています。

} デバイス毎に取り付ける各センサ（ストリーム）の設定定義} クラウド管理者機能} 各デバイス管理対象の管理} グループング管理対象など

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１．IoTシステム構築で必要となる技術⼒と知識※ ⼤⼿でも全ての技術⼒を持つ部⾨は構築が難しい
ビジネスモデルプロジェクトマネジメント

バッテリ
技術
回路設計
AW設計
技術
センサ
技術

IoTクラウド

IoTデバイス
省エネ
技術

マイコン
技術

データ収集

エッジコンピューティング

アンテナ
ノイズ
技術
通信
技術

インターネット
技術

サーバ
構築技術

データ
分析技術

Webアプリ
構築技術
データ可視化

トポロジ
技術

コネクテッド※技術⼒や知識が無ければ外から持ってくることでカバーできる86
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学習

⼈⼯知能
技術
推測・制御

２．IoTモノづくりのプロセス（タブレインの場合）
PoC段階

試作段階

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量産段階

＜タブレインの場合＞

３．IoTプロトタイピング（PoC開発）のニーズの向上※ PoC開発で考えるべきことは（PoC開発では多くがIoTデバイスの構築）

現場を
効率化

実現化
の検証

何を目的に遠隔の監視・制御するのか？
バッテリ

ハード
省エネ
ニーズ
を創造

大変革
を創出

運⽤性
の検証

有効性
の検証

センサ群

MCU

どんなセンサを利用する

メモリ・処理スピード？

アンテナ
通信手法

運用費用

３G/LTE/LPWA

初期コスト・運用コスト

ケース
プログラム
の実現

アルゴリズム
割込み・スリープ機能

ソフト

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ネット接続

４．IoTプロトタイピング（PoC）のタブレイン事例

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＜タブレインの場合＞

５．IoTデバイス試作（基板ができるまで）
ハードウェア開発（試作１回につき2ヶ⽉〜4ヶ⽉ほど）
AW設計
（⾯付け）

回路設計

環境テスト他

基板製造
実装

部品表作成

※タブレインでは、⼯期短縮での試作が可能に① 部品調達（ネット調達）② 基板製造（ネット委託）③ 実装（協⼒会社依頼）④ 組込みソフトは資産（ノウハウ）活⽤

回路設計

検査

部品調達

ソフト
組み込み
テスト

運⽤
テスト

ソフトウェア開発（デバイス・クラウド）

部品表

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アートワーク（AW）設計

＜タブレインの場合＞

６．IoTデバイスの試作から量産化までの課題やリスク
回路設計段階AW設計段階許認可対応

⽬的に合った回路設計が必要。
MCU、I/F、通信モジュール、内部電圧、省エネ対応などの配慮。

基本的な無線関連でのAW設計知識が必要。ノイズ対策やフィルタ
採⽤、シールド対策なども重要。

通信モジュールの許認可は重要。
技適対応やキャリアのIOT取得も重要。海外展開でも各国の対応に準じた認可取得が必要。

部品選定のリスクケースの選定個別認識の問題調達可能で、将来まで安定した部品の選定。センサ選定では使いやすさや精度・コストを配慮。

現場設置を考慮した既存ケース選定が重要。またはオリジナルの⾦型から作成していくことも防⽔・防塵などの配慮などが重要。

IMEIを利⽤した個別（ID）認識が重要。量産化でのソフト組込みは⼀つとして対応すべし。

ノイズ・アンテナ問題

デバイス側ソフト

クラウド側ソフト

通信ではノイズの問題が絡む場合がある。問題が発⽣する場合には、その対策が必要となる。またアンテナも向きやケース内での納め⽅も配慮が必要。

初期設定、セキュリティ対策などを配慮し、スリープ機能・ウェイ
クアップ機能、および割込み機能を組み合わせた処理とすること。

プロビジョニング対応や、各現場対応でのデータ設定をクラウドで設定可能とし、各デバイスのソフトを同⼀で⾏うこととする。

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＜タブレインの場合＞

７．センサの取り扱いの留意点
留意点︓⼊⼿性・価格・⼨法・精度（データシート参照）など、他にもこんなに取得間隔の問題

精度向上の問題

センサ選択の問題

急激に変化するのか、ゆっくり変化するのかで取得間隔を変える。
（温度VS照度）

複数の値を取得し、平均値または中間値を採⽤する。その際⼤⼩１
１０％削除するアルゴリズムなど
で精度向上。（距離など）

価格・精度・サイズなどデバイスに適合するセンサを探し出すことも⼤事。新しいセンサも続々と誕⽣している（加速度、CO2など）

ゴミデータの問題

トリガーの問題

利用環境の問題

時々ゴミが⼊るデータ処理が必要。
前後の値から急激に変わることのないアルゴリズムを採⽤必要。
（距離など）

センサの値を取得し、その閾値をもってスリープ状態からウェイク
アップ状態にする時。またその閾
値越えのタイミング。（各種）

厳しい環境下での温度・湿度・照度など、適合するものが限られてくる。距離も反射する対象によって異なる。（レーザVS超⾳波）

消費電力の問題

計算式の問題現場設置の問題

消費電⼒が⾼いセンサは、利⽤時に電源ONし、値が取得できたら電源OFFにした使い⽅などを⾏う。
（CO2、レーザ距離など）

加速度センサによる傾斜⾓度計算、
傾斜状態設置での距離センサによる垂直計算など。（加速度、レーザ距離など）

IoTデバイスやセンサの設置での計測が正しく⾏える設置や、どんな現場でも容易に設置できる⼯夫が必要。（レーザ距離など）

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＜タブレインの場合＞

８．電源確保と省エネ対応に向けて電源確保ができない現場において

太陽光パネル

スリープ機能MCUの選択

現場設置では、南向き３０度傾斜。
⿃が⽌まらないように、また落ち
葉が落ちないように注意。
サイズは、最⼩なもので対応。

MCUのスリープ状態を割込み機能
やウェイクアップ機能から、起こすことができ、スリープ状態が省電⼒であることが重要。

スリープ状態での省エネが可能なもので、割込み機能を備え、さま
ざまなセンサにも対応できるMCUの選択は重要。

蓄電池（⼆次電池）

割込み機能

プログラミング

鉛蓄電池、リチウムイオン電池、
ニッケル⽔素電池など、価格や安全性などで選択。

加速度センサなどを割込みで使う場合など、加速度センサの省エネ
対応をセンサの仕様書から読み取って初期設定する必要がある。

初期設定での消費電⼒の漏れを防ぎ、割込み・ウェイクアップ機能
を設定し、スリープ状態に⼊るプ
ログラミングなどが重要。

充電制御盤
ニッケル⽔素電池 単三３本で１⽇１回通信でも２年半ほど稼働（ただし2400ｍAh電池の場合）安価なものもあるが、消費電⼒が⼤きく、夜間での消費電⼒をつかわないことが重要。また利⽤する
電圧が１２Vや５Vなど

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ニッケル⽔素電池

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１．IoTデバイスを構築するために必要なノウハウ}

IoTデバイスは、センサ技術＋マイコン技術＋通信技術＋ネット技術が必要な知識（幅広い技術⼒が必要）}

センサ技術では、センサ独⾃仕様の特性を知ること（特に消費電流・起動時間・取得時間・精度・I/Fなど）→ 取り扱いが難しいセンサ（超⾳波距離センサ・レーザ距離センサ・CO2センサなど）}

マイコン技術では、スリープ・ウェイクアップ機能、割込み機能など→ 消費電⼒を抑えるための⼯夫が必須}

通信技術では、時間＋データ値のペアでクラウドにアップ、タイミングなど⼯夫→ 電波強度・通信タイミング・セキュリティ対策・}}

IoTデバイスに必要な知識・ノウハウ
}
}
}
}

}

ネット技術では、メール・ツイート・クラウド利⽤、初期設定・遠隔制御など

バッテリーの知識︓電源電圧・消費電流・省エネ対策・太陽光パネルとコントローラ・バッテリ
組合せ・夜間の制御
クラウド制御の知識︓プロビジョニング・閾値変更・MQTT技術・JSON技術
統合的に組み合わせた堅牢なシステムを構築する技術
⾼温化・低温化（８０度〜マイナス２０度まで）のデバイス稼働対応技術

専⽤マイコンボードの試作から量産化のノウハウ}}

各デバイス管理対象の管理
グループング管理対象など

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２．IoTデバイス開発についてのノウハウ・知識
セキュリティ対策・漏えい対策（デバイスとクラウドとの初期設定）} 消費電⼒（各電⼦部品）とバッテリの関係（太陽光パネル・コントローラ・Ni-MH）} 供給電⼒と消費電⼒（センサの性能・MCU処理）} 太陽光パネル発電量＋バッテリ容量} アンテナと電波強度} 通信タイミングと消費電⼒} 省エネタイプのためのスリープ・ウェイクアップ・割込み処理制御} 設置場所と設置する季節} コンパクト化と軽量化} 可搬性と設置の容易性} 親機と⼦機との関係（トポロジと通信距離）} センサ取得時間と誤差制御} 通信時の制御・プロトコル（httpPOST・httpGET・TCPIP・UDP・MQTTなど）} 通信時のデータ構造（CSV・JSONなど）} 機能仕様にあった安定した安価なSIMの選定（データ通信・SMS・eDRXなど）} 安定した通信処理プログラミング
その他も⼭のようにIoTデバイス開発にはノウハウや知恵があります。
}

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LPWA（Low Power Wide Area）搭載
Arduino 互換機 LTE-M通信ボード

このボードのみだけで初⼼者でも実運⽤むけIoTデバイスが簡単に構築できます
販売価格（税別）
MGIM V4.1 :20,000円
LTE-Mアンテナ： 2,500円
GPSアンテナ： 1,000円

MGIM組込み開発事例1

MGIM
HL7800-M

LTE-M

GPS

LTEアンテナ
GPSアンテナ

SAMD21G18A

本デバイスの主な仕様① 世界最⼩クラス（35mm x 25mm x 5mm）のIoTモジュール② LPWA搭載Arduino互換機（本ボードのみで利⽤可能）③ IoTゲートウェイとして利⽤可能④ 省電⼒対応通信モジュールHL7800-M（LTE-M）搭載⑤ GPS機能搭載（ただし追跡対応向けではない）⑥ 外部接続⽤I/FにGPIO/PWM,UART,I2Cのインターフェイス拡張機能⑦ 温度センサ搭載（⼀部の製品には加速度センサ搭載製品あり）⑧ マイクロSIMカード搭載（ドコモ製対応、KDDI対応変更も可能）⑨ 外部バッテリは4.3-3.3V対応（リチウムイオン電池・ニッケル⽔素電池など）⑩ Arduino互換機MPU（SAMD21G18A）搭載・Arduino IDE開発環境利⽤可能⑪ インターネット接続にはhttpGET/httpPOST,TCP/IP,UDPなどのライブラリ提供⑫ ライブラリソースコード提供で初⼼者でもプログラム開発可能⑬ 分かりやすいマニュアルと豊富なサンプル提供⑭ ３GIM/４GIMとの互換＄コマンド利⽤可能（別途ライブラリ）
利⽤・応⽤分野
・防災関連（振動検知、傾斜検知、温度観測、積雪検知など）
・防犯関連（振動検知によるGPS追跡、センサ検知による緊急通知など）
・監視関連（センサ搭載することで冠⽔検知、CO2計測、距離計測なども可能）・環境モニタリング関係（温度・湿度・照度・CO2などの観測）
IoT処理対応（遠隔監視・遠隔制御）
・メール送信（設置時、定時、緊急時など）
・Twitter送信（センサ値の報告）
・クラウド送信（観測データのクラウド送信）・遠隔制御（クラウドからデバイスへのトリガー送信、各種パラメータの変更など）

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外部バッテリ（リチウム電池）
3.3〜4.2V

Analog

互換機

I2C
GPIO

すでに東京大学向けおよび住宅メーカ向けの振動検知IoTデバイスや、某企業向けの冠水検知IoTデ
バイスに利用してきているものです。

Arduino Zero

UART

本ボードは、3.5x2.5cmサイズのコンパクトなArduino互換機です。
このボードにバッテリ接続するだけで、さまざまなIoTデバイスが構築できます。

マイクロ
SIM
カード

振動検知IoTデバイス（内部にMGIM搭載）

外部センサ類など

MGIM組込み
開発事例2
冠水検知IoTデバイス（内部にMGIM搭載）
この場合3.6V 19Ah で５年上運用可能（1日1回通信で）MGIM開発のコンセプト（誰もが簡単に短時間で⾼度なIoTデバイス構築ができること）
ワンボードで⾼度なIoTデバイスが構築可能。しかも誰もが簡単に短時間で構築できる
Arduino開発環境と豊富なライブラリが利⽤可能。⾼度な通信ライブラリもソースコード付きで提供。
省電力だから：
1日1回の通信で、3.7V 5Ah をバッテリー利用すれば4−5年利用できることも可能＜注意：利用するセンサや通信状態によって運用寿命は変わります＞
バッテリのみで長期間稼働させることが可能＜ニッケル水素電池、リチウムイオン電池、塩化チオニルリチウム電池など＞

外部センサはいろいろ接続可能：
MCUのI /Oを豊富に持つことから、多くのセンサ類を接続することができ。
販売・開発委託の問い合わせ先：Copyright(c) 2024 OWAlliance ＆ Tabrain All Rights Reserved.

開発元：株式会社タブレイン
東京都世田谷区祖師谷3-9-7-3F

連絡： TEL 03-6411-5705
メール： info@tabrain.jp

MGIM 形状⼨法と接続I /Oピン

25mm

LTE-M

GPS

MGIM（LTE-M Generation IoT Module)は、実運⽤向けIoT通信モジュールで、
タブレイン独⾃の製品です。
タブレインが１０年間蓄積した技術⼒で開発したMGIMは、IoTデバイス作りに⼤きく貢献します。
タブレインのビジネス並びに開発事例は、こちらから
http://tabrain.jp/data/tabrain-business.pdf
MGIMボードの特⻑︓１）Arduino互換機だから、Arduino関連の豊富なライブラリが利⽤可能
２）位置情報（GNSS）も簡単に利⽤可能
３）MGIM専⽤のライブラリをタブレインから提供
https://github.com/openwireless/3gim/tree/master/hl7800
https://github.com/openwireless/3gim/tree/master/mgim
４）Arduino IDE（統合開発環境）でプログラム開発が容易
５）分かりやすいマニュアル・サンプル群の提供
６）コンパクトさと省電⼒のボード
７）３GIM /４GIMの互換性機能（＄コマンド）もライブラリ提供

GND

GND

D0/RX

D11

D1/TX

D13

D9

D10

D8

D12

D18/A4SDA

D16/A2SCL

D15/A1VCC

D14/A035mm

提供ライブラリ群（⼀部）
基本ライブラリ群

主なライブラリ機能群

温度センサ
MGIM機能SAMD 21G18A関連

LED ON /OFF

電源ON ¥OFF
ライブラリ開始・終了
日時取得
SIMカード設定
リセット
httpGET/httpPOST関係
HL7800-M通信関連

VIN

入力電圧計測加速度センサ＊HL7800-M起動関連

D7(LED)

VCC

搭載通信モジュール情報

リセットピン搭載マイコン（MCU）情報

HL7800-M

内 容

MCU ： SAMD21G18A

通信規格

Cat –M1(LTE-M)

デジタルI/O

14本

通信バンド

Band.1, 19

アナログ入力

４本

適合SIM

NTTドコモ<KDDI>

デジタル出力12本

GNSS機能GPS/GLONASS

フラッシュメモリ

256KB

UART通信速度

115200bps

SRAM

32KB

消費電流

5V時：平均100mA以下
電源OFF可能EEPROM

エミュレータ（MAX16KB)

認証番号003-180099

クロック周波数

48MHz

TCP/IP 接続通信関係
UDP接続（送信）通信関係

GND

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内容タブレインの気概

タブレインは、最先端技術であるIoTとAIとをつなぎあわせ、
世の中のニーズにお応える
するモノづくり会社を⽬指します。
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