LoRa無線による長距離・高精度の時間同期システムを開発

LoRaを利用した長距離かつ高精度の時間同期システムを開発しました。
このシステムは、ワイヤレスセンサー間の時間同期をLoRa通信で行います。
混信を回避するキャリアセンスによる送信時間のバラつきを補正し、サンプリングクロックの同期を高精度に維持します。

親機と子機間の時間同期誤差
親機と子機間の時間同期誤差のヒストグラムは以下のようになります。
親機と子機のサンプリングクロックのズレを1秒ごとに24時間記録した結果、
時間同期誤差は±2.2マイクロ秒以内の範囲に収まりました。

 

時間同期確認試験
振動試験機にRS-Explorer３台を固定してスィープ加振試験を実施。
センサ間の加速度波形を重ね合わせた結果、時間同期システムによりほぼ同時に
加速度のサンプリングが行われていることが確認できます。

加速度波形データ比較
リアルタイム無線通信により取得した３台の加速度波形

 

A部分の重ね合わせ波形の拡大

加振25Hz付近の波形

 

B部分の重ね合わせ波形の拡大

加振60Hz付近の波形