屋内人員測位バッジとSOS安全システムに適したLoRaWANゲートウェイの選び方
屋内人員測位プロジェクトでゲートウェイを選定する際は、仕様書に記載された通信距離、チャンネル数、製品価格だけを比較するべきではありません。LoRaWANゲートウェイは、人員測位バッジと管理プラットフォームを接続する重要な通信設備です。
ゲートウェイの機種、地域別周波数プラン、設置場所、サーバーへのバックホール回線、冗長化設計は、位置情報の送信、SOS警報の到達速度、システム全体の安定性に直接影響します。
工場、倉庫、病院、鉱山、化学プラント、複数階の建物では、壁、機械、金属製ラック、鉄筋コンクリート床などによって無線信号の伝搬状況が大きく変化します。開放的なオフィスで良好に動作したゲートウェイが、工業施設でも同じ範囲をカバーできるとは限りません。
そのため、ゲートウェイの必要台数を床面積だけから計算することはできません。信頼性の高い導入には、最初に屋内人員追跡システム全体の構成を確認し、実際の運用環境で無線設計と現場試験を行う必要があります。
屋内人員測位システムを構成する機器
一般的な屋内人員測位および作業員安全管理システムは、次の要素で構成されます。
LoRaWAN人員測位バッジ
BLEビーコンまたはその他の屋内測位設備
屋内用または屋外用LoRaWANゲートウェイ
LoRaWANネットワークサーバー
クラウドまたは専用環境に設置するアプリケーションサーバー
建物および各階の電子マップ
Web、Android、iOS管理アプリケーション
SOS、電子フェンス、異常状態の警報機能
入退室管理、勤怠、EHS、指令システムと連携するAPI
それぞれの機器は異なる役割を持ちます。BLEビーコンは、部屋、通路、階、作業区域などを識別するために使用されます。人員バッジは周囲のBLEビーコンIDをスキャンし、従業員ID、バッテリー残量、移動状態、安全関連イベントなどの情報と組み合わせます。
バッジは収集したデータをLoRaWANで送信します。ゲートウェイは無線パケットを受信し、Ethernet、Wi-Fiまたは4Gを使用してネットワークサーバーへ転送します。lora8プラットフォームはデータを処理し、従業員が最後に確認された区域、移動履歴、安全状態を表示します。
LoRaWANゲートウェイ自体が屋内位置を決定するわけではない
調達時によくある誤解は、LoRaWANゲートウェイが建物内にいる従業員の位置を直接計算すると考えることです。BLEとLoRaWANを組み合わせた多くのシステムでは、ゲートウェイは通信経路を提供しますが、単独で部屋単位の位置を決定するものではありません。
屋内測位精度は主に次の条件によって決まります。
バッジが使用する測位技術
BLEビーコンの設置位置と密度
信号のスキャンおよびフィルタリング規則
建物IDと階ID
測位アルゴリズム
電子マップの校正
壁の材質と部屋の配置
現場の無線干渉
要求される位置更新間隔
LoRaWAN屋内測位バッジは、周辺にあるBLEビーコンを識別し、その結果をLoRaWANゲートウェイ経由で送信できます。このため、BLEビーコンとLoRaWANゲートウェイの配置は個別に設計し、その後に統合システムとして試験する必要があります。
ゲートウェイ選定を左右する6つの要素
1. 建物構造と無線障害物
鉄筋コンクリート壁、防火扉、エレベーター、階段室、配管、金属機械、高層ラック、保管されている商品などは、無線信号を減衰または反射させる可能性があります。
地下室や閉鎖された生産区域は床面積が小さくても、厚い壁や多くの金属設備が存在するため、追加のゲートウェイが必要になる場合があります。
設計担当者は、図面上に次の場所を記載する必要があります。
厚い壁と防火区画
エレベーターシャフトと換気ダクト
金属加工区域
高密度ラックが設置された倉庫
配電室と設備室
地下室と地下通路
危険作業区域
非常口と緊急集合場所
ゲートウェイの設置目的は、重要な作業区域で安定した通信を確保することです。理論上最大の通信半径を得ることだけを目的にしてはいけません。
2. 階数と垂直方向の通信範囲
中間階にゲートウェイを1台設置すれば、複数階の建物全体を自動的にカバーできるとは限りません。鉄筋コンクリート床は階の間で大きな信号損失を発生させる可能性があり、エレベーターシャフトは不規則な信号伝搬を引き起こす場合があります。
各階は個別に試験する必要があります。人員安全が重要なプロジェクトでは、1台のゲートウェイで複数の床を貫通させるよりも、主要な階に独立したゲートウェイを設置する方が一般的に信頼性を高められます。
従業員が建物や階の間を頻繁に移動する場合は、プラットフォームで建物IDと階IDを正しく設定する必要があります。これにより、異なる区域に類似したBLE信号が存在しても、従業員が誤った階に表示されることを防げます。
3. バッジ台数とデータ送信周期
顧客は、同時に稼働するバッジの台数と送信周期を事前に決定する必要があります。50台のバッジが数分ごとに送信するシステムと、数千台が短い間隔で送信するプロジェクトでは、ネットワーク負荷が異なります。
SOS、転倒警報、緊急避難が発生した場合、多数のバッジが短時間に同時送信する可能性があります。したがって、設計時には通常の通信量だけでなく、ピーク時の負荷も考慮しなければなりません。
ゲートウェイが多数のノードに対応しているという仕様だけでは、すべてのプロジェクトで同じ性能を保証できません。パケットサイズ、拡散率、送信間隔、再送信設定、無線干渉などが実際の容量に影響します。
4. 地域別LoRaWAN周波数プラン
人員バッジ、ゲートウェイ、ネットワークサーバーは、互いに対応した地域別パラメーターを使用する必要があります。一般的な周波数プランには次のものがあります。
CN470
EU868
IN865
RU864
US915
AU915
KR920
AS923-1、AS923-2、AS923-3、AS923-4
915MHz付近で動作する製品であっても、915MHz帯を使用するすべての国に対応できるわけではありません。US915とAU915ではチャンネルプランが異なり、AS923にも複数の地域設定があります。
ゲートウェイの周波数、バッジの周波数、チャンネルマスク、ネットワークサーバーの設定を一致させる必要があります。ハードウェアの注文やカスタムファームウェアの開発前に、最終的な導入国を確認してください。
5. ゲートウェイからサーバーへのバックホール回線
LoRaWANパケットを受信したゲートウェイは、IPネットワークを通じてサーバーへデータを転送します。一般的なバックホール方式にはEthernet、Wi-Fi、4Gがあります。
安定した有線ネットワークがある場合、恒久的な屋内設置には通常Ethernetを優先します。PoEを利用すると、同じLANケーブルでデータと電源を供給できるため、壁面や天井への施工を簡素化できます。
Wi-Fiはオフィス、デモンストレーション、一時的な試験に適しています。ただし、安定性は現場の無線ネットワークに依存します。パスワード、アクセスポイント、ファイアウォール規則の変更によって、ゲートウェイが切断される可能性があります。
4Gは建設現場、独立した倉庫、遠隔建物、固定インターネットがない場所で利用できます。SOSの確実な送信を重視する場合は、予備回線として4Gを利用することも検討できます。
プラットフォームはゲートウェイのオンライン状態を継続的に監視し、ゲートウェイまたはバックホール回線が使用できなくなった場合に警報を発生させる必要があります。
6. 電源と障害発生後の自動復旧
ゲートウェイが継続して稼働できるかどうかは、ネットワークと電源の両方に依存します。設置計画では、各候補位置でAC電源、PoE、またはその他の信頼できる電源を利用できるか確認します。
病院、鉱山、化学プラントなど、安全性が特に重要な施設ではUPSによる予備電源が必要になる場合があります。停電やネットワーク切断後、ゲートウェイは人による繰り返しの操作を必要とせず、自動的に再起動してサーバーへ再接続できることが重要です。
UG63、UG56、UG67の選択方法
UG63：小規模な屋内プロジェクトと試験導入向け
Milesight UG63小型屋内LoRaWANゲートウェイは、オフィス、研究室、店舗、小規模な作業場、デモシステム、初期の概念実証に適しています。
小型設計のため、設置スペースと初期費用を抑える必要がある場合に利用できます。大規模導入前に、バッジの通信、周波数パラメーター、プラットフォーム連携を検証する用途にも適しています。
ただし、1台の小型ゲートウェイだけで複雑な工業施設のすべての部屋をカバーできると判断してはいけません。現場試験は必要です。
UG56：産業用屋内人員測位向け
Milesight UG56産業用LoRaWANゲートウェイは、工場、倉庫、病院、学校、オフィスビル、複数階の人員安全システムに使用できます。
Ethernet、Wi-Fi、オプションの4G、PoEに対応しているため、建物ごとにネットワーク環境が異なる場合でも柔軟に接続方式を選択できます。デスクトップ、壁面、DINレールなどの設置方法は、制御室や産業用キャビネットにも適しています。
重要な屋内プロジェクトでは、階、製造区域、無線障害物の位置に合わせて複数のUG56を配置できます。
UG67：屋外区域と屋内外の統合カバー向け
Milesight UG67屋外LoRaWANゲートウェイはIP67保護構造を採用しています。工場の屋外区域、工業団地、建設現場、従業員が屋内と屋外の間を移動するプロジェクトに適しています。
屋外ゲートウェイを適切な高さに設置すると、開放区域の通信範囲を改善できます。ただし、屋外機器がすべての室内壁、地下室、設備室を貫通できるとは限りません。複合プロジェクトでは、屋外にUG67、建物内にUG56またはUG63を配置できます。
ゲートウェイ設置位置の計画方法
ゲートウェイの計画は、機器の購入ではなく建物図面の確認から始めます。顧客は図面に次の内容を記載する必要があります。
建物の境界と各階
従業員の主要作業区域
危険区域と立入制限区域
通路と階段
地下室と設備室
荷役区域と屋外ヤード
非常口
避難集合場所
利用可能なEthernetおよびPoEポート
安定した電源を利用できる場所
4G信号が安定している区域
ゲートウェイは通常、主要な障害物より高い位置に設置し、密閉された金属キャビネットの内部を避けます。アンテナの向き、ケーブルによる損失、周囲の干渉源も確認する必要があります。
すべてのゲートウェイを管理しやすいIT室へ集中的に設置すると、保守は容易になりますが、最良の無線範囲を得られるとは限りません。通信品質と保守性の両方を考慮してください。
SOSの信頼性と冗長カバー
通常の位置報告と緊急警報では、運用上の重要度が異なります。定期的な位置報告が1件失われても、電子マップの更新が少し遅れるだけかもしれません。しかし、SOSが届かなければ救助対応に影響する可能性があります。
LoRaWAN SOS人員安全バッジは、隔離された部屋、階段、地下室、機械区域、緊急集合場所など、すべての重要区域で試験する必要があります。
重要区域では、同じメッセージを複数のゲートウェイが受信できるように、通信範囲を重複させることができます。システムでは次の機能も試験します。
SOSの再送信
警報受信の確認
管理責任者への段階的通知
音声および表示警報
モバイルアプリへの通知
ゲートウェイ切断警報
サーバーおよびインターネットの停止
警報履歴と対応時間
冗長化は通信障害が発生してから追加するのではなく、実際の安全要件に基づいて事前に設計する必要があります。
大規模導入前の現場試験
ゲートウェイと人員バッジを大量購入する前に、現場試験を実施しなければなりません。無線環境は次の状況で変化するため、空の建物だけで試験を行うべきではありません。
生産機械が稼働している
防火扉が閉じられている
倉庫ラックに商品が積載されている
車両が荷役区域へ進入する
多数の従業員が同時にバッジを使用する
エレベーターが稼働している
Wi-Fiネットワークの利用率が高い
生産ラインが電磁干渉を発生させる
試験導入では、通常の位置報告、SOS警報、バッテリー低下、端末のオフライン通知、同時送信、バックホール切断後の自動復旧を確認します。
設計担当者は、使用したゲートウェイ、設置高さ、試験場所、RSSI、SNR、パケット受信状況、警報の到達時間を記録します。結果に基づき、大規模設置前にゲートウェイの台数と設置場所を調整できます。
Jinshengchangの屋内人員安全ソリューション
Shenzhen Jinshengchang Technology Co., Ltd.は、LoRaWAN人員バッジ、BLEビーコン、屋内外ゲートウェイ、ネットワーク連携、自社開発のlora8 IoTプラットフォームを提供しています。
GPS、LoRa、IoTハードウェア、ファームウェア、測位プラットフォームに関する13年の開発経験を活かし、次のサービスに対応できます。
LoRaWAN人員バッジの開発
SOSボタンと警報処理のカスタマイズ
BLE、GNSS、Wi-Fi、LoRaの統合
PCBと筐体の開発
地域別周波数への対応
ファームウェアと通信プロトコルのカスタマイズ
AndroidおよびiOSアプリケーション
多言語およびホワイトラベルプラットフォーム
API、SDK、Webhook連携
クラウドまたは専用サーバーへの導入
ゲートウェイ選定と通信範囲の設計
サンプル試験と量産
正確なゲートウェイ計画と見積もりを作成するため、顧客は導入国、建物図面、階数、従業員数、必要な測位精度、データ送信間隔、SOS対応手順、利用可能なバックホール回線、第三者システムとの連携要件を提供する必要があります。
担当者：Wang Tao / Ms. Hu
電話・WhatsApp：+86 13480881974 / +86 17722420256
メール：jietainana@gmail.com