LoRaWANを活用した圧縮空気の遠隔監視システムを実現

　本事例では、鉄鋼工場における圧縮空気消費量のワイヤレス遠隔監視および分析システムの導入について詳しく解説します。本システムは、工場内の3つの異なる場所に設置されたコンプレッサ、ドライヤー、フィルタユニットから、運用に不可欠なデータを収集・追跡します。LoRaWAN技術を活用することで、リアルタイムでの一元的な監視と分析、そしてメンテナンス需要の早期発見が可能となり、システム全体の効率性が大幅に向上しました。

• 流量および消費量の計測：SUTO社製の流量計を設置し、流量、温度、圧力、流速、露点、および消費電力などの重要な消費指標を計測します。
• データ収集（WISE-2200）：アドバンテックのWISE-2200モジュールをSUTO流量計に接続し、Modbus/RTUを介してデータを収集します。
• 一元管理ゲートウェイ（WISE-6610 V2）：ゲートウェイがワイヤレスLoRaWANデータを受信して中央へ集約します。このゲートウェイは、最大500箇所の異なるポイントからのデータを処理することが可能です。
• エッジ処理とプロトコル：ゲートウェイにはNode-RED環境が内蔵されており、エッジ側でロジックやアルゴリズムを実行できます。また、WebService、MQTT、ModbusTCPなどのプロトコルをサポートしており、各種ソフトウェアプラットフォームへのデータ転送が可能です。
• 監視と分析（S4Mソフトウェア）：グラフ、トレンド分析、警告管理などの分析機能を活用し、すべての計測値をリアルタイムで監視します。

　本圧縮空気監視システムは、分散型センサーネットワークを採用しています。まず、コンプレッサユニット、フィルタ、ドライヤーなどの各計測ポイントに、SUTO社製の流量計と露点センサを設置し、湿り空気、電力消費量、露点などの各種指標を計測します。 取得されたデータは、データ収集モジュール「WISE-2200」を介してModbus RTUプロトコルでエッジノードに集約され、そこから長距離無線通信のLoRaWANプロトコルを用いて、中央のゲートウェイ「WISE-6610 V2」へワイヤレス送信されます。最終的に、ゲートウェイが収集したデータをイーサネット経由で中央監視ソフトウェア「S4M」へと転送し、リアルタイムでのデータ分析、グラフ化、および警告管理機能を提供します。

• 大幅なコスト削減：ワイヤレスのLoRaWAN通信を採用したことで、高額なケーブル配線工事が不要となり、初期費用の大幅な削減を実現しました。
• 通信カバーエリアの拡大と高い信頼性：LoRaWANは、電波干渉が少なく広範なエリアをカバーできる特長を持っています。金属構造物が密集した過酷な工場環境下においても、300〜400メートル以上の距離で安定したワイヤレス通信を維持します。
• 一元化されたリアルタイム管理：広大かつ分散したエリアからのデータを単一のプラットフォームでリアルタイムに監視できるため、メンテナンス需要の早期発見が可能になります。
• 拡張性と柔軟性：柔軟な分散型アーキテクチャにより、マルチセンサシステムの構築をサポートします。さらに、ゲートウェイ「WISE-6610」は最大500箇所の異なるポイントからのデータ処理に対応しており、高い拡張性を備えています。
• 簡単な導入・設置：各コンポーネントはコンパクトかつ産業用グレードの設計となっており、多様な環境にプラグアンドプレイで簡単に導入・設置することが可能です。

　LoRaWANを活用したアドバンテックとSUTO社のシステムの導入成功は、産業用IoTアプリケーションにおける極めて効果的なモデルケースとなりました。本システムは、大規模な工場環境における通信距離と配線工事の課題を克服することで、圧縮空気の効率最適化やメンテナンス業務の効率化に不可欠なリアルタイムデータを提供します。今回の取り組みは、包括的な産業用モニタリングにおいて、LoRaWANが戦略的かつコスト効率に優れ、極めて堅牢な通信技術であることを実証するものとなりました。