太陽光だけで稼働するIoT

太陽電池でスマホを充電するような機材が簡単に入る昨今ですが、『IoTを太陽光発電で動かす』、これを自前でやってみます！

と言っても月に一回の電力の検針では面白くありません。インターネットにつなげる『モノ』として、今回は百葉箱に挑戦します。
百葉箱の外観はこんな感じです。（システムとは直接関係ないですが箱は自作。）

太陽電池百葉箱外観図

システムの構成要素は以下のようになります。

モノ側

• 外気温を図る温度計
• 外気湿度を図る湿度計

電源側

• 太陽電池パネル
• 充電コントローラ
• リチウムイオン電池

IoTゲートウェイ

• 計測データをInternetに送信するシングルボードコンピュータ

IoTに供給する電源以外の部分は電力量計のIoTとあまり考え方に変わりはなく、肝は太陽光発電を利用した電源装置です。

太陽電池の発電能力
蓄電池の容量
IoTの電力消費量
このバランスが重要になりますが、IoTの電力消費量はデータの記録間隔や送信間隔によっても変わるわけなので、システムの要件と相談ということになります。
一般的にはリアルタイム性を上げると消費電力が増え、太陽電池パネルや蓄電池を大きくする必要があるでしょう。

今回の電源装置やIoTゲートウェイに関する詳細な仕様は別途記載することにいたします。

IoTに搭載するアプリケーションについては、

• 計測間隔5分
• 送信間隔1時間

でデータを取得・送信させようと思います。電力量計のIoTとの相違点は、サンプリング間隔と送信間隔を一致させていないことです。
データフォーマットを一度に複数時刻のレコードを送信できる形式にし、電力量計のIoTで使用したデータ受信サーバをデータフォーマットに合わせて改造します。
データ受信サーバとやり取りする通信データの形式はJSON形式を使用しています。

 

以上