リモートで行えるSDR開発環境を構築する (1)

 こんにちはドルフィンシステム福島です。

前回の笹生のメールニュースで「SDR開発をリモートで行いたい」というリクエストがあり、以下の二点が必要と要望がありました。

1. SDR機器の電源オンオフ
2. SMAケーブルの接続切替

今後、これらを実現していきたいと思います。

SMAケーブルの接続切替

USRPで1対1の通信の開発を行う場合、一番シンプルな接続構成は以下の様になります。

USRPの片方のチャネルは、送受信を切り替えて使用できます。

なので、USRPを2台用意しお互いの「Tx/Rxポート」を1本のSMAケーブルで接続しておけば、後はソフト側でなんとでもなります。

例えば送信機を開発しているのであれば、

• USRP A側で信号を送信し、
• USRP B側でスペアナや信号収録ソフトを動かしておいて信号を受信します。

逆に受信器を開発する時は、

• USRP A側で信号を受信し、
• テスト信号をUSRP B側で送信すれば良いでしょう。

これがSDRの柔軟な使い方です。

※送受信を切り替えて使用できるのはUSRP モジュール0のTX/RXポート。但し送受信の切替は、USRP初期化時限られるので、一度動かし始めたら「送信は送信」・「受信は受信」で固定して動く。途中で切替は出来ないが、途中で切り替えたい場合は、USRPを停止して再度初期化から行う。

とは言うものの、実際には「USRPではなくスペアナで信号を確認したい(信頼しているので)」、「SGのARB機能の信号をUSRPに入れたい」などの要望もあるでしょうから、SMAケーブルの切替が出来る必要はありそうです。

たとえばmini-circuitsのUSB RFスイッチであれば、PC上のソフトでRFスイッチングが可能です。

クリックすれば良いだけなので、楽々ですね。またUSB接続のATTもあるので、減衰も出来ます。

SDR機器の電源オンオフ

SDR機器の電源オンオフは、電源制御するデバイスを用意する必要があります。

幸いなことに近年は家庭用の手軽なIoT機器も増えていて「電源オンオフ」や「物理的なスイッチオン」は簡単にできます。

私福島の自宅でも2017～2018年頃から本格的に導入して使用しています。

というわけでドルフィンシステムでも色々購入しました。

Switchbotプラグ

こちらがWi-Fi対応の電源スイッチ。スマホアプリから電源オンオフが出来ます。

※ アマゾンで似たようなデバイスが色々販売されていますが「PSEマーク」がなかったり、Wi-Fiが認証取れていなかったりしています。また販売会社が不明なものが多く「電源プラグが燃えて火事になる」など何かあったときの責任の所在が不明です。今回は、株式会社グリーンハウスさんが代理店をしているSwitchBotを選択しました。

こちらがデバイスを一括管理するためのハブ(親機)。

電源オンオフだけなら上記のスイッチで出来ますが、色々な条件に応じた電源オンオフをする場合はこちらのハブが必要になります。例えば「毎週月曜日～金曜日の9:00になったら電源オン、18:00になったら電源オフ」などの条件設定が出来ます。

あとこのハブは赤外線送信機能があり、一般的なリモコンと同じ動作が可能です。

赤外線に対応している家庭用エアコンの制御や、テレビの制御が可能になります。

こちらは温湿度計。

マグネットが付いていて冷蔵庫にも付けておけます。

電池を入れておけば単体で勝手にロギングしてくれています。(10秒間隔)

で、上記のハブの子機としておくと、温湿度を2分間隔でロギングしたデータをクラウドに上げてくれます。またハブの子機にすると「温度が〇℃以上になったら冷房を入れる」という条件実行が設定できます。

こちらはスイッチ押し。

物理的に押して電源を入れるスイッチを「押す」デバイスで、もちろんWiFi対応です。普通は、換気扇のスイッチをオンオフしたり、部屋の電気をオンオフしたりします。

まとめ

というわけで、リモート化の第一歩を踏み出す準備は出来ましたので、来週笹生を指導して設置していきたいと思います。また利便性を追求してセキュリティが疎かになってはいけませんので、セキュリティにも注意して進めていきたいと思います。

私としては個人的に今回の試みを非常に重要に感じています。

今回の試みは「SDRをリモートで使う」だけではなく、「リモートでSDR機器を制御して開発できる」のであれば、「SDR開発プロセス自体をクラウドに乗せることが出来る」からです。

どこまでどういう事が出来るか分かりませんが、色々試してみたいと思います。

以上、ドルフィンシステム福島でした。