IoTプラットフォーム Argoculusのご紹介
IoTプラットフォーム Argoculus
特徴
センサーからのデータ取得・クラウドへの送信、サーバーでのデータ管理、データ閲覧、
データ分析・診断、機器制御等の一連のサービスを纏めて提供
初期投資ミニマムかつスケーラブルなIoTシステムを構築
クラウド上で直ぐに利用
各種ネットワーク（公衆回線網、LAN）に対応
パッケージ製品（サービス）、または、顧客固有システムの開発基盤として利用
高サンプリング周期のデータや多次元データ、位置情報等、様々なデータに対応
センサーを容易にArgoculusに接続
小さく手早く始めて(PoCから)、大きく成長(実システムへ)
現場での改良(センサー追加、監視ロジックの改訂…)
IoTシステムを迅速、且つ、低コストに実現するためのプラットフォーム
エンドユーザー様自身で、特別なIT知識を必要とせずに直ぐにIoTシステムを構築
Argoculusの概要（１）
デジタルセンサーサーバー
BeagleBone+SORACOM Raspberry PI + Argoculus CONNECT (A/D変換器) Portwell CENTURY SYSTEMS FAカメラ デジタルセンサー アナログセンサー センサー アクチュエータ アナログセンサー USBカメラ インターネット イントラネットゲートウェイ/センサー
クラウド/オンプレ
センサーデータ 一次元データ・多次元データ 画像・位置情報 テキストメッセージ 高サンプリングデータ 設備の異常検知 稼働状況集計・分析 機器自動制御… モニタリング…クライアント
外部システム
ダッシュボード センサーシステム データロガー … Webサービス センサーデータ アクチュエータ制御 リモート保守Argoculusの概要（２）
一次元データ（温度等）、三次元データ（加速度等）、位置情報、画像、テキストメッセージの扱い
様々なセンサーの接続が可能
センサーデータをリアルタイムに表示
データ変動を即座に把握
クライアントやサーバーからのリクエストに応じたアクチュエータ等の制御
機器のリモート操作や自動制御に活用
センサーデータのしきい値監視に加えて、スクリプト言語を用いて複雑なデータ監視
機器の異常診断や予兆に活用
リモートセンサー/ゲートウェイ制御（データ取得の開始/終了、サンプリング周期変更、機器リブート等）
メンテナンス性の向上
ノンプログラミングまたは最小限のプログラミングによるセンサー接続
データ分析用ツールの提供
豊富な外部インターフェース（データエクスポート、REST API）
Argoculusの構成（1）
クラウド（Amazon Web Services等） / 自社サーバー Linux(CentOS,RedHat) / Windows Server
データベース管理システム Oracle アプリケーションサーバー Payara ゲートウェイ コミュニケーション ゲートウェイ センサーデバイス ダッシュボード リアルタイム データ診断 データ分析 ツール システム管理 ツール パーソナル コンピュータ タブレット スマートフォン MQTTブローカー ActiveMQ Payara：GlassFishに対し、定期的に不具合修正を行ったソフトウェア（商用版とオープンソース版有り）
Argoculusの構成（2）
ゲートウェイ
センサーデータ
通信
サーバー
データ
通信
データ
管理
GUI
診断・データ分析
GUI端末
通信
GUI
通信
WebSocket HTML5/Ajax HTTPサンプリング制御・処理
データ収集
MQTT外部システム
機器制御
アクチュエータスクリプト言語を用いてエンド
ユーザーが診断ルールを定義
Webサービス (REST API)Argoculus
CONNECT用IF
Javaプログラム
実行形式プログラム
CENTURY SYSTEMS
ゲートウェイ用IF
アナログセンサー用IF 一切のプログラミングが不要 (電圧/電流・物理量テーブルの作成） センサーデータ取得部分のみ制作 （開発キット提供）センサーデータの収集
センサー デバイス ゲートウェイ クラウドサーバー A/D変換 データ登録 リモート制御 A/Dコンバーター Argoculus CONNECT 電圧信号をデジタル値に変換 WEBサービス（REST） によるデータ送受信 Oracle DB ＆ Amazonクラウドサービスの利用 1秒程度のサンプリング周期でのデータ収集・送信、閲覧が可能
バッファリング機能により、1秒以下のサンプリング周期にも対応
データフィルタリング機能により必要なデータのみをサーバーに送信
センサー デバイス データバッファ 一括送信 センサー デバイス フィルター しきい値 一部送信 RESTインターフェースにより容易にセンサーデータのサーバーへの送信が可能
ゲートウェイ開発キットを使って、エンドユーザーがセンサーデータ取得やデータ処理S/Wを開発
Raspberry PI,BeagleBone, CENTURY SYSTEMS,Portwell 等センサーデータの種類
以下のデータを、時刻（ミリ秒単位）と共に登録できます。
1次元データ、2次元データ（X、Y）、3次元データ（X、Y、Z）
位置情報（緯度、経度、標高）
画像（JPEG、PNG、GIF）
テキストメッセージ
1次元データ(照度)
3次元データ(加速度)
位置情報
画像
メッセージ
データ監視
リアルタイム診断
データ取得時に、サーバーにてしきい値による診断を行う。 ⇒ 機器異常の即時判定に活用
定期監視・予兆
複数のセンサーデータや経時変化等を使った複雑な異常検知や予兆を行う。
監視ルールは、スクリプト言語（JavaScript）を用いてエンドユーザーが定義可能
監視ルールは、データ取得時、または、一定周期で判定
異常時や正常復帰時には、メッセージ提示に加えて、メールで通知
監視ルールと連動して、機器やゲートウェイの制御が可能
例）通常時 1分間間隔でデータを取得 ⇒ 異常時には、1秒間隔でデータを取得
診断エンジンデータ
センサー + ゲートウェイしきい値
メッセージ 診断エンジンデータ
センサー + ゲートウェイ診断ルール
メールデータ診断－ルール作成
スクリプト例
var v=bridge.getAverage(‘20065’,600);
←過去10分間の平均値取得
if (v==null) return -1;
if (v.value<600) {
←判定
bridge.setMessage('距離(%.1f)が近いです。',v.value);
bridge.setDigitalOn(‘42752’, 10);
←デジタル出力に10秒間、ON送信
return 1;
←異常レベル１
}
return 0;
←正常
①関数選択
②パラメーター選択/条件設定
ルール作成
Wizard形式 ＋ スクリプト言語
③スクリプト編集
データ診断－メール通知
異常発生時や正常復帰時にメール通知
メールの連続送信の防止
ダッシュボード
業務ニーズに応じてユーザーインターフェースを構成
以下のガジェットを自由に配置し、センサーデータのモニタリングや異常検知に活用
ゲージ(3種類)、グラフ、デジタル値、イメージ、診断結果、…
自社ロゴ等の表示
※現在、ガジェットの拡張中
データ分析
データベースに格納された過去データの分析を行う。
グラフ
移動平均によるノイズ削減データの表示
スプライン関数によるデータ平滑化
最小2乗法による近似式の算出
データ特徴値（最大/最小、平均、偏差 等）抽出
Excelファイルへのエクスポート → 外部ツールで活用
R言語を活用したデータ分析（2017年Q2リリース予定）]
取得データ ノイズ削減データ Excelファイルに出力 表形式表示ゲートウェイのリモートメンテナンス
ブラウザ（タブレットPC等）からゲートウェイのリモートメンテナンスを行います。
センサーデータ取得
センサーデータ取得の開始／停止
サンプリング周期変更
データバッファリング有無やバッファリング点数の変更
データフィルタリング方法の変更
ゲートウェイコンピューターのメンテナンス
ゲートウェイコンピューターの再起動、シャットダウン
ゲートウェイソフトウエアのアップデート
センサーデータ取得ソフトウエアのアップデート
ファームウェア（ゲートウェイソフトウェア本体）のアップデート
ネットワーク等の異常発生時の自動復旧 （WatchDog機能）
⇒ 一定時間、サーバーとの通信が遮断されるとゲートウェイが自動的に再起動
外部システムとの連携
Webサービス（REST）を用いてセンサーデータの登録や検索等が行えます。
ゲートウエイ： 情報登録/参照、サンプリング周期変更、再起動
パラメーター： 情報登録/参照、センサーデータ登録/検索
コントロール： 情報登録/参照、 アクチュエータ等の制御、スイッチON/OFF
監視ルール： 情報登録/参照、 監視結果検索
Argoculusシステム制御 等
外部システムからArgoculusにアクセスする場合に使用します。
API様式
http://IPアドレス/Argoculus/ws/ソフトウエアバージョン/オブジェクト/ID/項目
HTTPヘッダーにゲートウェイ毎の認証用トークン(40桁の16進数)を設定
エッジデバイスの制御
ユーザーからのリクエストやデータ診断結果に基づき、エッジデバイス（アクチュエータ等）を制御
⇒ ゲートウェイを介してアナログ出力やデジタル出力を行います。
MQTTプロトコルにより低遅延の制御が可能
例）距離判定 & LED点灯
①物体との距離を測定し、サーバーに送信
②サーバーで距離のしきい値判定
③サーバーからゲートウェイへLEDの点滅を指示
IoTゲートウェイ－Frontend Box
アナログセンサーを容易に接続できる省スペース性に優れたIoTゲートウェイ
IoTプラットフォームArgoculusと組み合せて、IoTシステムを短時間、低コストで実現
シングルボードコンピュータRaspberry Pi、A/Dコンバーター、センサー用電力供給ユニットを内蔵
アナログセンサーを接続するだけで、機器の稼働状況の見える化や環境モニタリングを実現
現場目線に立ち、アナログ・デジタル変換やセンサー用電力供給の煩わしさを解消
項目 仕様 コンピュータ Raspberry Pi 3 Model BCPU 1.2GHz 64-bit quad-core ARMv8 CPU メモリ 1GB RAM 記憶装置 Micro SDカード 16GB （OS、ArgoculusゲートウェイS/W インストール済み） その他 冷却用ファン内蔵 A/Dコンバータ チャンネル数 4 ch 入力電圧範囲 ±5.0V または ±500mV 分解能 16ビット センサー用電力 供給ユニット チャンネル数 4 ch 電圧 24V 直流 出力 4.8W (4チャンネル合計) シャットダウンボタン センサー信号入力端子 センサー電力供給端子
Frontend Box－接続事例
電流センサーと振動センサーを接続
データ通信SIM SORACOM Air 電流センサー 振動センサー CO2センサー CO2センサーを接続
Argoculusに関するサービス
クラウドサービス
センサー/ゲートウェイをクラウドに接続するだけで、IoTプラットフォーム「Argoculus」
を利用できます。
面倒なサーバー設置や保守等が不要になり、低コストかつ迅速にシステムを構築できます。
小規模システムからスタートし、大規模システムへと連続的に成長させることができます。
Amazon.com社クラウド（Amazon Web Services)
システム構築サービス
貴社サーバ上にArgoculusを用いたIoTシステムを構築
完全自社開発のため、様々なカスタマイズや貴社製品/サービスとの一体化が可能
収集データ活用のためソフトウエア開発
機器診断ロジック等のコンサルティングおよび開発
IoTシステム導入のコンサルティング
パートナー企業様と協力し、センサーの接続やセンサー端末の製作をサポート
SIer様向けにArgoculus開発ライセンスを提供
事例紹介：ワイヤレス温湿度センサー
ワイヤレス温湿度センサー Logtta仕様 ユニ電子社製 温度：-20～60℃ 湿度：0～100%RH サイズ：55x41x15mm 防滴IP64相当 通信：Bluetooth Low Energyクラウドサーバー センサーデータ 温度 湿度 … LTE/3G回線 インターネット モニタリング データ分析 ダッシュボード ・ センサーデータのグラフ表示 ・ 異常検知結果表示 等
ワイヤレス技術(BLE)を活用することで、設置が簡単で手軽に、温湿度計測システムを構築できます。
建物内の温湿度管理や農業の温湿度記録等に活用頂けます。
データ通信SIM SORACOM Air シングルボードコンピュータ Raspberry Pi 3 Raspberry Pi3を活用することで導入コストを低減 IoT向けデータ通信SIMの活用で通信コストを削減 BLE ワイヤレス温湿度センサー Logtta事例紹介：レーザセンサーを活用した距離測定
レーザセンサー LR-TB2000 キーエンス社製 検出距離：60～5000mm レーザクラス：クラス2 スポット径：可変(Φ40mm以下) サイズ：52.4x43.2x30.6mm クラウドサーバー センサーデータ 距離 … インターネット 変位計測 人感検知 データ分析 ダッシュボード ・ センサーデータのグラフ表示 ・ 異常検知結果表示 等 レーザ技術を活用した距離測定システムです。
非接触で物体との距離を1mmの精度で計測できます。
60mm～5000mmのワイドレンジ、且つ、色や表面状態を選ばず安定した計測ができます。
ゲートウェイには頑強性の優れたCENTURY SYSTEMS社製 Linux機「FutureNet MA-E300」を利用 有線LAN ゲートウェイ FutureNet レーザセンサー事例紹介：画像撮影システム
カメラ LifeCam マイクロソフト社製 1080HDセンサー搭載 オートフォーカス、広角レンズ サイズ：長さ113mmx幅40mm クラウドサーバー インターネット ②物体検知 ダッシュボード ・ 距離表示 ・ 撮影画像 汎用USBカメラを活用することで低コストで静止画像撮影システムが構築できます。
センサーによる物体検知と画像撮影を連動することや、カメラによる動体検知が可能です。
ゲートウェイには産業用にも対応可能なPortwell社製 Windows機「WEBS-2190」を利用 ゲートウェイ Portwell PC ①センサー信号（距離） ③画像撮影リクエスト ④撮影画像 センサーデータ 静止画像 距離 … ゲートウェイ FutureNet USBカメラ レーザセンサー事例紹介：デジタル温度センサー
防水温度プローブセンサー (DS18B20) 温度：-55～125℃ 出力：1-Wireデジタルインターフェース 価格：¥400程度 クラウドサーバー センサーデータ 温度 … LTE/3G回線 インターネット モニタリング データ分析 ダッシュボード ・ センサーデータのグラフ表示 ・ 異常検知結果表示 等 BeagleBoneまたはRaspberry Piと防水温度プローブセンサー、データ通信SIM、モバイルバッテリーを活
用することで、低コストで可搬性の優れた温度計測システムを構築できます。
センサーをシングルボードコンピュータのGPIOインタフェースに接続 20000mAhのバッテリーで12時程度の稼働が可能 防水温度 プローブセンサー シングルボードコンピュータ BeagleBone Black モバイルバッテリー事例紹介：振動/電流モニタリング
クラウドサーバー センサーデータ 温度 … LTE/3G回線 インターネット モニタリング データ分析 ダッシュボード ・ センサーデータのグラフ表示 ・ 異常検知結果表示 等 振動センサーと非接触型電流センサーを活用した事例です。
工作機械のモーター電流と振動を計測することで稼働状況のモニタリングに活用できます。
電流センサー(直流) DCS-20-AS ユー・アール・ディー社製 フルスケール：AC 0.1A、0.5A、1A、2A 加速度・振動計センサー MODEL-201EX カナガワ電子技研社製 スケール：0.1A、0.5A、1A、2A 電流センサー(交流) CTF-5A マルチ計測器社製 レンジ：DC 0.01～5.0A SSIL社製Frontend Box Raspberry Pi3とA/Dコンバータを装備 加速度・振動計 電流センサー ゲートウェイ Frontend BoxArgoculusサーバー
事例紹介：ローカルエリアネットワークでの活用
工場やオフィス、学校等でインターネットに接続しないでArgoculusを利用する事例です。
FA用途のWindows PCをサーバーとして活用し、ゲートウェイとサーバーの接続は、無線LANを利用します。
安価なサーバーとゲートウェイを活用することで、低コストかつ手軽に小規模IoTシステムを構築できます。ま
た、サーバーを交換することで大規模なオンプレミス
＊１IoTシステムへと発展できます。
WiFiルーター
センサーデータ 温度、湿度 CO2 … Portwell社PC ゲートウェイ Frontend Box CO2センサー WiFi CO2センサー TR9294 EDI Japan社製 室内のCO2濃度を計測 レンジ：0-2000ppm、0-5000ppm センサー駆動用電源（DC24V）は、Frontend Boxから 供給することで簡単に設置できます。 社外でのデータ保管ができない等、クラウド利用が困難な場合に
適しています。
CO2センサーに限らず、他のセンサーとの組合せも可能
事例紹介：
SENSOR EXPO JAPAN 2016
BeagleBone+SORACOMデジタル
温度センサー
LED
Portwell (Windows) USBカメラ 動体検知 LED ON/OFF制御 姿勢データジャイロセンサー
CO
2センサー
Argoculus CONNECT (A/Dコンバータ） Raspberry PI CENTURY SYSTEMS距離センサー
Argoculus Frontend Box +SORACOM
