Control(制御） x IoT縛りの勉強会! CIoTLT Vol.1 @ソフトバンク 発表資料。 AIスピーカーAmazon echoからLonWorksを使って鉄道模型を制御してみました。

1. Vol.1
2018-09-26
山添 知久
LonWorksで鉄道模型を制御してみた
1Control IoTLT vol.1

2. 自己紹介
• 山添 知久 （やまぞえ ともひさ）
– IoTエンジニア
• ハンダ付けからクラウドまで。
• IT業界やBuilding Automation業界でオープン技術による機器のIoT化に取り組ん
でいます。
• LonMark JapanでIIoT研究会を主催しています。
– 経歴：
• データセンタ機器メーカー、BAデバイスベンダを経てフリーランス。
– twitter: @zoe6120
– LinkedIn: https://www.linkedin.com/in/tyamazoe/
– facebook: https://www.facebook.com/tyamazoe
– LonMark Japan:
• https://ssl.lmjapan.org
• https://www.facebook.com/lonmarkjapan/
2Control IoTLT vol.1

3. LonWorks （ロンワークス）とは？
• 制御用のオープンな通信プロトコル。
– LON = （Local Operating Network)
• 米国エシェロン社により1990年に開発
• 安価な2線式ツイストペアケーブルでデバイス間通信。
• 78kbpsで500m～最大2700mのネットワークを構築できます
3
制御用プロトコルでは他に
KNX、BACnet、Modbusなどがあります
LonWorksチップ
Control IoTLT vol.1

4. こんなところにLonWorks
• 世界中で累計1億台
– ルーブル美術館、シェルガソリンスタンド
– NY地下鉄車両、サンノゼ空港、NASA
– オスロ、パリ他の街路灯、イタリア電力メータ
• 日本国内
– 六本木ヒルズ
• 日本最大のLonWorksビル。17万点の制御点数。空調・照明制御。
– 業務用空調機器
– ビル入退場システム
– 鉄道システム
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5. 今回の内容(1)
• しかし
– 現在の末端のデバイスにはその機能・能力はない。
– 新規開発では既存デバイスに対応できない。
– 空調や温度制御は見て判りにくい。
• そこで
– オープンなIoT技術を組合わせて何とかしてみよう
– 何か判り易いモノを動かしてみよう。
Building Automation業界にもIoTの波が・・・・・
5
LonWorks装置をIoT化したい！
Control IoTLT vol.1

6. 今回の内容(2)
• そこで
– Nゲージ鉄道模型はDC12V駆動
– 発車・停車・速度変更
• LonWorksの変数型SNVT_switch型を使って DC12Vを 0～100% 制御
– ポイントも切り替える
• 同じくSNVT_switch型で リレーをOn/Off
• 入力インターフェースは？
(1) EnOceanのロッカースイッチをリモコンにする（今回は説明
割愛）
(2) スマートスピーカーから音声で制御 （VUI LT ?）
鉄道模型があった！
6Control IoTLT vol.1

7. 作ってみた
EnOcean
LonWorks
DALI
EnOcean
EnOcean
EnOcean
7Control IoTLT vol.1

8. LonWorksを制御 – 鉄道模型を操作
• AIスピーカーに鉄道模型の発車・停車・速度・ポイント切換えをリクエスト
•  AlexaスキルからAWS IoTへコマンドをMQTT publish
•  手元のデバイス（RasPi）がMQTT subscribe
•  LonWorksへ変換  LonWorksボードからリレーOn/Off ポイント切換え
•  LonWorksプログラムからDC12V電圧変更 速度変更
LAN TCP/IP
MQTT
Subscribe
Alexa skill
アレクサ、鉄道模型で出発進行
MQTT
Publish
速度50キロポイント切換え
IzoT SDK
（Echelon フリーLonWorks
SDK）
LonWorks Device
MQTT Subscribe
+ LonWorks送信
アプリケーション
(python)
RasberryPi
LonWorks Device
RasPi
Echelon
LonWorks
ボード
IzoT Router
自作DC12V
ドライバ
回路
8
ポイント切換
速度0~100%
https://www.echelon.com/products/izot-sdk-2
Control IoTLT vol.1

9. デモ動画
• Amazon echoとLonWorksで鉄道模型を動かしてみた
– https://youtu.be/aMiEW-4bU4I
• AIスピーカーとDALIでLED照明を制御してみた
– https://youtu.be/ixWEt2kBiTs
9Control IoTLT vol.1

10. 第2回スマートビルディングEXPO出展時
• 2017/12/13-15 @東京ビッグサイト
• https://digital-light.jp/2017/12/28/lonworks-enocean-dali/
EnOceanをリモコンに使用したデモはこちら
今日のCIoTLT主催の中畑さんのdigital-light
で紹介頂いています。
Control IoTLT vol.1 10

11. JSONでLonWorksのSNVTを定義してみる
• MQTTのJSONでSNVTを表現
– Topic: Lon/{domain}/{subnet}/{node}
– Message: JSONの階層構造にNV IndexやSNVTを展開
AWS IoTLambda
function
Echo Alexa skill
MQTT
subscribe
11
アレクサ、鉄道模型で
速度50キロ
Topic: Lon/124/2/1
Message:
{
‘NV': 1,
'name': 'nvoSwitch’,
‘data’:{
‘type’:‘SNVT_switch’,
‘value’:50, ‘state’:1
}
}
Domain: 124
Subnet: 2
Node: 1
SNVT_switch 50.0,1
LonTalk SNVT
MQTT
RasPi
IzoT SDK
Echelon
FT6000
IzoT Router
LonWorks
Control IoTLT vol.1

12. まとめ
• LonWorksをMQTTやAlexaを使ってIoT化してみた。
• 鉄道模型はDC12V駆動のため、制御系のデモに
最適。
• バッテリ不要な無線技術EnOceanや照明制御用プ
ロトコルDALIとも組み合わせて相互接続も可能。
• オープンなIoT技術を使って頑張ればなんとかなり
ます。
12Control IoTLT vol.1

13. イベントのお知らせ
• LonMark Session 2018
– 2018/10/19（金）
– 13:00-16:45
– 代々木オリンピックセンター
– 詳細・お申込み
LonMark Japan Webよりお願いします
https://ssl.lmjapan.org
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午前中には第6回IIoT研究会
開催（会員）
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