RM-92X_weather2
LPWA気象センサシステム

取扱説明書

株式会社アールエフリンク
2022 年 7月 26 日 更新

改版履歴2

更新日付

rev

内容

2021.06.21

1.0

新規作成

2022.07.25

1.1

センサ仕様ページ追加

LPWA気象センサシステム取扱説明書

pageCopyright© 2021, Rflink.INC. All rights reserved.

作成者

目次
1. 目次

07. FTDIドライバ設定方法

2. 概要

08. 操作手順

3. システム機器構成

09. GUI画面説明

3.1 機器構成

10. GUIソフトウェア説明

3.2 センサ仕様

11. クラウド通信時のJSONフォーマット説明

4. 接続手順
4.1 親機の設置

13. 親機通信機からのUART基本構造(気象データ)

4.2 気象センサ子機の設置

14. 子機通信ユニット・内部説明

5. 接続手順6. 全体接続図

312. 親機通信機からのUART基本構造

概要
本書は、LPWA-気象センサユニット(RM-92X_weather2)システム用取扱説明書です。
本製品は、「温度」「湿度」「照度」「気圧」「紫外線」「風向」「風速」「瞬間風速」のデータ計測を行うことが可能です。
オプションとして、水位センサの接続、中継機を使用した通信、PCを使用せずにクラウドへの通信が可能なGateWayボード、エア上のデータを確認する為のパケットアナライザなどをご用意しています。
中へ搭載可能な通信モジュールは、20mWの特定小電力無線(RM-92A)と250mWの陸上移動無線局(RM-92C)の2種類がありますので、設置する場所、環境に応じてご指定下さい。

43.システム機器構成
3.1 機器構成
区分

機材名

数量

気象センサ本体

1

説明【基本セット】
子機通信ユニット
GUIソフトウェア

子機・通信ユニット

1ポール結合金具

基本セット

オプション品

5

親機・通信ユニット

1

気象センサGUI
ソフト

1

ポール結合金具

1式

パケットアナラ
イザツール

1

中継機・通信ユニット

最大3台

GateWay装置

1

塩化ビニールパイプ

1

ソーラー&バッテリセット

1

気象センサ本体
親機ユニット+USBケーブル

WindowsGUIソフトウェア(Windows7以上) ※CDに収納【オプション品】
USBドングル機器+専用GUIソフト
ウェア

ソーラー&バッテリセット (容量は各種あり)

中継機(１～3台)
GateWay装置(SIMカード別)

パケットアナライザツール
表面
塩化ビニール
パイプ(90cm)

裏面

3.システム機器構成
3.2

センサ仕様
項目

仕様

温度測定範囲仕様

照度測定範囲0-120K ルクス

精度

±1℃

精度

分解度

0.1℃

紫外線

0-20000μＷ/㎠

気圧測定範囲300～1,200hPa

温度測定範囲精度
分解度

雨量測定範囲1-99％±5％（20-90％の範囲内の時)
1％200㎜/h 以下

精度

±10％

分解度

0.254㎜

風向測定範囲
精度

風速測定範囲精度

6-20℃～60℃

項目

精度

±5hPa

データ送信インターバル

16秒毎

動作温度範囲防塵防水保護等級
本体寸法・重量

0-359°（1° step)±12.5°0-50ｍ/ｓ±1m/ｓ (風速が5m/ｓ未満)±10％ (5m/s 以上)±15％

外装材質・色
梱包寸法・重量-20℃～60℃
IP44 相当
幅：約296.3㎜
高さ：約214.2㎜（ポール含まず）
奥行き：約337.3㎜
重量：約0.73㎏（ケーブル、電池含まず）

材質：ABS 色：白、黒
約415㎜×約370㎜×約175㎜
約1.63ｋｇ

4.センサ機器の取り付け(初回組立時)
4.1

風向センサ・風速センサ、雨量計の取り付け

センサ本体に、以下の部品を取り付けます。
風向計部品

三か所の差込箇所に合わせて挿入して、時計回りに回して固定します
雨量計カップ

完成図
風向計部品
固定用ねじ
※装着後にドライバで固定します
風速計部品

固定用ねじ
※装着後にドライバで固定します7

4.センサ機器の取り付け(初回組立時)
4.2

照度・紫外線センサ

各センサ位置について
風向センサ

雨量センサ

温度・湿度センサ

8

風速センサ

5.接続手順5.1

親機の設置①受信機を接続するWindowsPCに、FTDIドライバをインストールします→FTDIドライバにより、USBポートをCOMポートとして認識できるようになります(9.FDTI設定方法参照)②PC内の任意のフォルダに、Weather_Sensor_GUI.exe をコピーして実行します(7.操作手順参照)③アプリケーションからCOMポート接続する事で、LoRa受信した気象データがリアルタイムにGUI表示されます。

Weather_Sensor_GUI.exe
USBケーブル(マイクロUSB)

95.接続手順
5.2

気象センサ子機の設置①気象センサ、付属品(固定金具)、ポール(φ48.6mm)をご用意下さい。(オプション品として90cmの塩化ビニールパイプも御座います)②気象センサを裏返して、裏面に付属の金具を設置して図の様に取り付けます。(図1)③付属の金具を取り付けた状態で、ポールを図のように差し込みます。(図2)④工具でナットを絞めて調節し、ポールを固定します。 (図3)⑤以上でポールの取り付けは完了です。固定金具がしっかりと固定させていることを確認します。(図4/図5)

図4(正面)
図1

図210

図3

図5(裏面)

5.接続手順5.2

気象センサ子機の設置⑥ポールを実際に設置する箇所に固定設置します。(樹脂製の固定ワイヤ等で3か所以上固定して下さい)⑦通信ユニットを気象センサ付近に固定設置します。
→具体的な固定方法は、通信ユニット背面4か所に取り付けてあるL型金具を利用して、実際の設置場所の状況に合わせて任意設置して下さい。
この時、アンテナはなるべく地上面から高い位置に垂直になる様に設置する事で通信距離が長くなります。

⑧気象センサと通信ユニットの通信ケーブルを接続します。(図6 / 図7)⑨気象センサを設置する際、雨量計方が北に向くように設置してください。(図8)

図611

図7

図8

6.全体接続図
内蔵ソーラー(シールは外さないで下さい)

LoRa無線(920MHz)

通信ユニット

気象センサ本体
地上面から2m以上推奨
ポールA

親機ユニット通信ケーブル
設置環境に依存12

設置環境に依存GUIソフトウェア

7.FTDIドライバ設定方法(USBをCOMポート化)
親機ユニットを使用する為に、PCにFT232Cドライバのインストールを行います。
手順1

添付CD内の「Driver」フォルダ以下の「ftdi」内にあるドライバのzipファイルをご使用のWindows(32bit/64bit)にコピーします。(https://www.ftdichips.com/Driver/VCP.html から最新ドライバがインストール可能です)※この時USB機器はPCに挿入しないで下さい。

手順2

ZIPファイルを任意の場所に解凍します。 (システムドライブ(通常はC:ドライブ)のルート上のフォルダを推奨します)

手順3

PCに、親機ユニットをUSB接続します。

手順4

PCのOSのバージョンにより、FT232デバイスをサポートしている場合があります。
※自動インストールされた場合は、手順7に進みます。

手順5

コントロールパネル→デバイスマネージャーを開きます。

手順6

不明なデバイスとして認識されていた場合、手動設定で、手順2

手順7

正常にドライバ認識がされると、仮想COMポートとして認識されます

13

で指定した場所を指定して、ドライバ設定を完了します。

※図1

参照

図1

デバイスマネージャー画面

8.操作手順
ご使用のPCにFTDIドライバのインストールが正常に完了すると、無線親機はPCからCOMポートとして認識されます。
以降、親機、気象センサ側の接続が完了した後、以下の手順で電源を投入します。

【親機側の操作】
手順1

PCと親機をUSB接続します。(親機通信機ユニットの電源は、PCからのUSBバスパワーで供給されます)

手順2

GUIソフトウェア(Weather_Sensor_GUI.exe)を起動します

手順3

GUIをPCとcomポート接続します【気象センサ側の操作】

14

手順4

通信ユニットに電源を投入します。
※気象センサの電源は、子機側通信ユニットに付属のACアダプタか、ソーラーバッテリユニット(オプション品)から供給されます。

手順5

約10秒後に気象データが15秒周期に送信が開始されます。(デフォルトは15秒毎送信です)

手順6

GUIに気象データが表示される事を確認します9.GUI画面説明●クラウドアドレス登録部

GUIソフトウェアはインストーラ不要です。
任意のフォルダに、Weather_Sensor_GUI.exe をコピーしてご使用下さい。

クラウドを使用される場合に、クラウドのURLアドレスを登録します。
使用されない場合は、空欄にしておきます。
ただし、空欄か存在しないURLを登録すると、下部のログエリアにエラー表示されます。

●計測データ表示部
・rssi
・node・parent・seq

・water Level

親機通信機 が無線で受信した電波強度値
dBm (-137dBm～0dBm) 0に近いほど電力が強い
通信ユニットの無線ノード I D(0～ 65535 の範囲で事前に設定された値)
デフォルト値は 1
親機受信機の無線ノードID(0～65535の範囲で事前に設定された値)
デフォルト値は 0
通信ユニットからのシーケンス番号(0～255のサイクリック番号)●COM接続部PCとの接続COMポートを選択して接続します。

水位の値が電圧値で表示されます(0.0～5.0)で水位0m～10mまでを表します。
(水位センサはオプション品です)・wind-direction

風向の角度 0～359(0:北 90:東 180:南 270:西)・temperature
外気温度・humidity
外気湿度(％)・wind-speed
風速(m/s)・ins-wind-speed 瞬間風速(m/s)
・precipitation
雨量(mm)クラウドへ送信する間の積算量
・uv
紫外線量(μw/㎠)
・illuminance
照度(lx)
・pressure
気圧(hPa)15●ログ表示部
受信生データ、クラウドとの通信状態、エラー状態など、全ての情報が表示されます。

10.GUIソフトウェア説明
本システムに付属のGUIソフトウェアでは、無線受信した計測データをPCのシステムドライブ直下に「RM-92X_Weather」というフォルダを作成して、その中に以下の構造で受信したデータを保存します。
¥RM-92X_Weather/ JsonData/ LogData/ RecvData【フォルダ説明】

16

JsonData

クラウドへの通信をする場合に使用される JSON構造の内容が1パケット毎にファイル保存されます。

LogData

GUIのログ表示エリアに表示される内容が1日単位でファイル保存されます。

RecvData

気象センサから無線送信されてくる計測データを無線親機で受信してシリアル受信したデータがそのまま保存されます。

11.クラウド通信時のJSONフォーマット構造
本システムに付属のGUIソフトウェアから無線受信した計測データをJSON構造でクラウドに対して通信を行う場合、以下の構造で送信されます。
{“datetime”= “2021/03/27 11:57:08”,"rssi“="-37","node_id"="1","parent_id"="0","seq"="0101","water_level"="0.0","wind-direction"="143","temperature"="25.3","humidity"="38","wind-speed"="0.0","ins-wind-speed"="0.0","precipitation"="0.0","uv"="3","illuminance"="0.0","pressure"="1018.41"}※各変数毎の赤文字の値は、計測値例です。実際には、計測された値が入ります。
各変数の意味は、8章の画面説明の中の「計測データ表示部」の項目と同じです。

1712.親機通信機からのUART基本構造【基本フォーマット】
気象センサから無線送信された計測値データが親機通信ユニットを経由して、COMポートで出力されてくるフォーマットは以下の通りです。

0xAA 電波受信強度

18

送信元ID

宛先ID

データ数

シリアルカウンタ

カンマ,

水位(電圧)

カンマ,

各種気象データ

0xBB 0x0D 0x0A

【COMポート設定詳細】

項目

byte数

内容0xAA1

固定値

電波受信強度

10xff(-1) ～ 0x77 (-137)

送信元ID

20x0000 ～ 0xfffe

出荷時は 0x0001

宛先ID

20x0000 ～ 0xffff

出荷時は 0x0000

データ数

1

固定値 0x1e

シリアルカウンタ

40～9999 のリングカウンタ ※値はASCII値

カンマ

1, (0x2c)

水位(電圧)

30.0 ～ 5.0 ※値はASCII値

カンマ

1, (0x2c)

各種気象データ

2113章に記載

0xBB

1

固定値

0x0D

1固定値 (CR)0x0A

1

固定値 (LF)

通信速度
データ数
パリティ
ストップ
フロー115200bps
8bitなし1bitなし13.親機通信機からの基本構造(気象データ)【気象データ項目詳細】
12123

ファミリーコード
00

100

1345

送信識別子
046

風向き

7158

19610

温度

1171213湿度

814風速

15916

瞬間風速

171018191120

雨量

21122223132425

1426

紫外線量

271528291630

照度

311732

CRC

33183435

チェックサム0

気象データの各項目は、各フィールドの値を項目ごとに計算を行い、計測データを算出します。
項目bit数

計算方法

備考

風向き

90° ～ (0x167)359°

温度

11

受信データ - 400

湿度80x00 (0%) ～ 0x63(99%)

風速9受信データ × 0.06375 = 風速(m/s)

瞬間風速

8

受信データ × 0.51

雨量

16

受信データ × 0.254 = 雨量(mm)

紫外線量

16

0x0000 ～照度

24

受信データ / 10

例 0x035244を受信した場合 0x035244=217,668 / 10 =21,766.8 lx

気圧24

受信データ /700hPa ～ 1,100hPa

190°=北 90°=東 180°=南 270°=西

0x1ff = センサエラー
例 0x1f9 – 0x190(400) =0x69 (105) 10.5℃

9bit目が離れているのに注意

雨量データは計測開始から積算し続けます。0xffff→0x0000

0x4e20(20,000) (lx)

100 =気圧 (hPa)1936372038

気圧3921404142

チャックサム14.子機通信ユニット・内部説明
図9 通信ユニットケース内

通信モジュール※画像は20mWタイプ

電源接続用● = 5～6v● = GND

20

水位センサ接続用● = GND● = 信号線● = 電源取扱説明書

資料名 :LPWA気象センサシステム取扱説明書〒150-6018
東京都渋谷区恵比寿4-20-3 恵比寿ガーデンプレイス18F
株式会社アールエフリンク

21