SORACOM IoT レシピ：【車載デバイスで汎用的】IoTで車両のトラッキングがしたい

車載用途に最適化されたGPSトラッカーで車両トラッキング

公開日: 2020年7月

レシピ難易度：★★★★★

社用車や作業車、貨物車両など管理車両を保有する企業では、位置情報や経路情報の把握、稼働率の向上、最適なタイミングでの業務連絡をしたいといった多様な課題が発生します。

本レシピでは、IoTテクノロジーを使ってこれらの課題を自ら解決するための仕組みについて情報提供します。

日本のみならず世界の顧客と多数のIoTプロジェクトを成功に導いているソラコムが選定した、車載用途に最適化されたGPSトラッカーとデータ通信用のSORACOM IoT SIMをセットにした<車載GPSトラッカー T366L スターターキット>を使って車両の位置情報を管理する仕組みを作っていきます。最終的にはGPSトラッカーから送信される位置情報をもとに地図上に現在地やその軌跡をWeb上で確認できるダッシュボードを作成していきます。

位置情報の取得にはMeitrack T366、位置情報の保存及び可視化にはIoTに特化したデータ蓄積サービス SORACOM Harvest、IoTデータの簡易的なダッシュボードサービス SORACOM Lagoonを活用します。またMeitrack T366からの位置情報データをWebで可視化するためにはデータの加工が必要となりますので、本レシピではデータ加工処理にSORACOM Orbitの機能利用します。

SORACOM Orbit の機能を使うためには、プログラミングの基礎知識が必要になります。プログラミングの基礎知識をお持ちの方による作業が必要なレシピになりますので予めご了承ください。

全体構成

利用するソラコムサービス

本レシピを行うのに必要な時間、概算費用

本レシピは以下の通りです。

• 必要な時間: 約150分
• 概算費用: 約22,000円

※ デバイスを車両へ設置するために要する作業時間及びそのために必要となる工具類の費用を含みません。

※ 概算費用: ハードウェアや SORACOM を始めとした各種サービスの概ねの費用 (送料などの付帯費用や無料枠適用は考慮しないものとしています)

このコンテンツの進め方

上から内容を読み進みながら作業を行なっていきます。また左サイドに追従する目次からページ内の移動が可能です。

本コンテンツは現状のままで提供され、株式会社ソラコムは、誤りがないことの保証を含め、明示であると黙示であるとを問わず、本コンテンツの記載内容につき、いかなる種類の表明も保証も行いません。

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本コンテンツを実践する中で用意された機器、利用されたサービスについてのご質問は、それぞれの機器やサービスの提供元にお問い合わせをお願いします。機器やサービスの仕様は、本コンテンツ作成当時のものです。

株式会社ソラコムが提供する機器・サービスについてのご質問はフォームで受け付けております。機器・サービスご利用前の導入相談は https://soracom.jp/contact/ に、機器・サービスご利用開始後のサポートは、SORACOMユーザーコンソール内のサポートサイトから「リクエストを送信」(要ログイン)にてお問い合わせください。

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準備

ハードウェア

※ 金額はレシピ作成時となります。金額は税込み・送料別です。その他は参考価格となります。

ご購入について

ハードウェアは以下よりご購入いただけます。

• 車載GPSトラッカー T366L スターターキット

その他必要なもの

※ アカウント作成・維持の費用の料金です。

Meitrack T366とは

本レシピで利用する車載GPSトラッカー T366L スターターキットは防水防塵のIP防護レベルがIP67と耐環境性に優れたGPSトラッカーです。そのため車、バイク、ヨット、船といった過酷な環境下でも利用が可能です。また3軸加速度計を搭載しており、デバイス単体で振動でデバイスをウェイクアップしたり、牽引警報、急加速警報、急ブレーキ警報を検知することができます。

本レシピではIoTストアで提供されているMeitrack T366シリーズの標準設定を用いて位置情報を連携していきます。専用の設定ツールを利用することで位置情報の送信頻度の変更や、SMSによる遠隔での設定変更などが可能です。これら本レシピでは扱わない範囲の機能詳細については下記関連リンクをご参考ください。

関連リンク一覧

• ユーザーガイド
• GPRSプロトコル仕様書
• SMSプロトコル仕様書
• 設定ツールダウンロード
• 設定ツールガイド
• USBドライバー

実装の流れ

以下のステップで実装を進めていきます。

SORACOM Harvest Dataの設定

SORACOM の IoT データ収集・蓄積サービス SORACOM Harvest Data を利用して、データの可視化を簡単に実現してみましょう。

まずはグループの作成と、作成したグループへ SIM を所属させる事から始めます。

SORACOM Harvest Data とは？
IoT デバイスからのデータの収集や蓄積、およびファイルを保存するサービスが SORACOM Harvest (ソラコム ハーベスト) です。IoT デバイスからのデータの収集・蓄積対応しているのが SORACOM Harvest Data、画像ファイルやログファイルといったファイルに対応しているのが SORACOM Harvest Files となります。

SORACOM ユーザーコンソールにログインした後［Menu］>［SIM 管理］とクリックして SIM 管理画面を開きます。

SORACOM Harvest Data でデータの収集を行いたい SIMにチェックを付け、［操作］>［所属グループ変更］とクリックします。

「新しい所属グループ」のプルダウンボックスをクリックした後、［新しいグループを作成…］をクリックします。

「グループ作成」のグループ名を入力して［グループ作成］をクリックします。

新しい所属グループが先ほど作成したグループになっていることを確認したら［グループ変更］をクリックします。

自動的に SIM 管理画面に戻ります。
SIM の「グループ」に先ほど作ったグループが設定されていることを確認してください。

以上で、グループの作成と所属の作業は完了です。

SIM 管理画面から、利用するSIMに割り当てたグループ名をクリックします。

［基本設定］ >［SORACOM Harvest 設定］をクリックして設定ができるように開きます。

先ほどの設定を行ったページ内にあります。

「SORACOM Harvest 設定」で以下のように設定します。

スイッチはクリックすることで OFF から ON に切り替えることができます。

最後に［保存］をクリックしてください。
その後表示される「SORACOM Harvest が有効になっています」のダイアログでは［OK］をクリックしてください。

以上で「SORACOM Harvest Data」の設定が完了しました。

SORACOM Lagoonの設定

SORACOM Lagoon を有効化していきます。

SORACOM Lagoon 用語解説

ここで SORACOM Lagoon で使われる用語を解説します。

SORACOM ユーザーコンソールの［Menu］>［データ収集・蓄積・可視化］>［SORACOM Lagoon］とクリックします。

［SORACOM Lagoon の利用を開始する］をクリックします。

プランのうち［Free］を選択したあと［続行する］をクリックします。

SORACOM Lagoon ユーザーの初期ユーザーに設定するパスワードを入力した後、［利用開始］をクリックします。

SORACOM Lagoon ユーザーの初期ユーザの ID は？
ID は SORACOM ユーザコンソールにログインしたときのメールアドレスが使われることになります。そのため、ここではパスワードのみ設定することになります。SORACOM ユーザコンソールへのログインとは異なるパスワードを設定する事を強くお勧めします。

利用開始がクリックできない場合は？
パスワードの条件が不足しています。全てに✔がつくようにパスワードを設定してください。

SORACOM Lagoon の有効化に成功すると、以下のように SORACOM Lagoon コンソールへのリンクと、Lagoon ユーザーの一覧が管理できるようになります。

この画面を SORACOM Lagoon 管理画面と呼びます。

SORACOM Lagoon 管理画面は、SORACOM Lagoon が有効化されている間は ［Menu］>［データ収集・蓄積・可視化］>［SORACOM Lagoon］で表示する事ができます。

SORACOM Lagoon 管理画面を表示したあと、［SORACOM Lagoon console にアクセス］をクリックします。

※ SORACOM Lagoon 管理画面は ［Menu］>［データ収集・蓄積・可視化］>［SORACOM Lagoon］で表示する事ができます。

SORACOM Lagoon へログインします。

メールアドレス (SORACOM ユーザコンソールへログインする際のメールアドレス) と、SORACOM Lagoon 初期ユーザ作成時に利用したパスワードでログインします。

ログインに成功すると、以下のような画面が表示されれば設定完了です。

デバイスキッティング

IoTストアにて提供していますMeitrack T366シリーズは標準設定としてソラコムを利用するためのAPNの設定、データの送信先にSORACOM Unified Endpointが設定されています。そのためSIMを挿し電源を入れるだけでUnfied Endpointへ位置情報の送信が開始されます。

下記画像のようにMeitrack T366のカバーを外しSIMスロットにSIMを挿入してください。

次に動作確認を進めていきます。下記の手順にそってMeitrack T366より送信された位置情報を含むデータがSORACOM Harvestに連携されていることを確認してください。

［Menu］>［SIM 管理］とクリックして SIM 管理画面を開きます。

SORACOM Harvest Data でデータの収集を行いたい SIM にチェックを付け、［操作］>［データを確認］とクリックします。

表示された画面で［自動更新］を ON にします。Meitrack T366からデータが送信されていると下記のようにデータを確認できます。

データ加工処理の作成

本レシピでは車両の位置情報をトラッキングするために必要となる緯度経度の情報のみを抽出しSORACOM Harvestへ連携することとします。

データ処理のためにSORACOM Orbitを利用します。

Meitrack T366データフォーマット

具体的な実装の前にMeitrack T366より連携されるデータの中身についてみていきましょう。

Meitrack T366の電源をいれると以下のようなフォーマットのデータにより位置情報の連携が行われます。

$$L169,864507031094047,AAA,35,35.633425,139.446113,200329124259,A,9,21,0,37,0.9,76,3158925,283164,440|10|0043|04820228,0000,0000|0000|0000|01A9|0587,00000001,,3,,,565,272*91

各項目の詳細については下記Protocolガイドをご参照ください。

GPRSプロトコル仕様書

上記ドキュメントによると AAAの後ろに続く2項目35,35.633425が緯度、経度となるためこの2項目を抽出します。

SORACOM Orbitでの開発準備

SORACOM Orbitで開発をするにあたり事前に開発者ドキュメントにしたがい開発環境のセットアップをお願いします。以降はこちらの開発環境を前提にレシピを進めていきます。

また本レシピでは開発言語として AssemblyScript を利用します。

WASM モジュール開発環境のセットアップ

SORACOM Orbitによるデータ加工処理

プログラムの作成

「SORACOM Orbitでの開発準備」にて実施した開発環境セットアップ内で展開したorbit-development-environment.zip 内の assemblyscript/ をvscodeで開いてください。

vscodeで開いた後、assembly/index.ts を下記に書き換えます。

import { getInputBufferAsString, setOutputJSON, log } from "orbit-sdk-assemblyscript";
import { JSONEncoder } from "./lib/encoder";
export function uplink(): i32 {
  const payload = getInputBufferAsString().split(",");
  const locationData = new JSONEncoder();
  locationData.setFloat("lat", F64.parseFloat(payload[4]));
  locationData.setFloat("lon", F64.parseFloat(payload[5]));
  setOutputJSON(locationData.toString());
  log(locationData.toString());
  return 0;
}

WASMモジュールの作成

SORACOMプラットフォームへ作成したプログラムをアップロードしていきます。まず作成したアプリケーションをWASMモジュールとしてビルドします。

vscodeのterminalにて下記コマンドを実行してください。（以降、SORACOM CLIでの操作はすべて開発環境セットアップで設定したRemote Container上で実施していきます。vscode上のterminalより実行してください。）ビルドが成功する とbuild/soralet-optimized.wasm が作成されます。

$ npm run build:optimized

Soraletの作成/WASMモジュールのアップロード

SORACOM Orbit で使用する WASM モジュールをアップロードするために、その入れ物である Soralet (ソラレット) を作成します。本レシピではSORACOM CLIをもとに作成を進めます。

vscodeのterminalにて下記コマンドを実行しSoraletを新規に作成します。Soraletを識別するためのSoralet IDは iot-recipe-soralet とします。

$ soracom soralets create --soralet-id iot-recipe-soralet

次にSoraletが作成されたことを確認します。

soracom soralets get --soralet-id iot-recipe-soralet
{
        "createdTime": 1592491058519,
        "description": "",
        "operatorId": "OP0000000000",
        "soraletId": "iot-recipe-soralet",
        "updatedTime": 1592491058519
}

作成したSoraletへ先ほどビルドしたWASMモジュールをアップロードします。–body にビルドしたファイル名を指定してください。同じ Soralet に対して複数回 WASM モジュールをアップロードすると srn (SORACOM Resource Name。以下SRN) の version (バージョン番号) 部分がインクリメントされていきます。SORACOM Orbitでは利用するWASMモジュールをSRNとバージョン番号を指定して設定します。

$ soracom soralets upload --soralet-id iot-recipe-soralet 
    --content-type application/octet-stream 
    --body @soralet-optimized.wasm 
{
        "createdTime": 1594632153993,
        "hash": "fc4a493b6926e3ba8a9ef7c5f02ea11c2a4e6f69029cc110f9a1011f09a47as2b495a1a2fab197fd2d98be5366985cc442d0aeb12623ac7e39de63cg4c0f399",
        "operatorId": "OP0000000000",
        "size": 10812,
        "soraletId": "iot-recipe-soralet",
        "srn": "srn:soracom:OP0000000000:jp:Soralet:iot-recipe-soralet/1",
        "version": 1
}

SORACOMグループでのSORACOM Orbit有効化

次にソラコムコンソールよりSORACOMグループに対してSORACOM Orbitを有効化します。

SIM 管理画面から、利用するSIMに割り当てたグループ名をクリックします。

［基本設定］ >［SORACOM Orbit 設定］をクリックして設定ができるように開きます。

設定をONにし、CODE SRNに作成したSoraletのSRNを指定してください。 $LATEST を指定することで最新のバージョンのWASMモジュールを設定できます。

CONTENT TYPEに text/plain を選択し、DIRECTIONのuplinkにチェックをいれ保存してください。

WASMモジュールの動作確認

それでは動作確認を進めていきます。SORACOM OrbitではWASMモジュールの動作確認をSORACOMプラットフォーム上でも行うことができます。この機能を利用することで、実際のデバイスを使ったテストの前にWASMモジュールの動作確認が可能です。

まずSORACOM Orbitにインプットとなるテストデータを準備します。test.json というファイルを作成し下記のテストデータを記述してください。payload にデバイスから送信されるデータを記述します。

{
    "source": {
        "resourceType": "Subscriber",
        "resourceId": "1111111111"
    },
    "payload": "$$L169,864507031094047,AAA,35,35.633425,139.446113,200329124259,A,9,21,0,37,0.9,76,3158925,283164,440|10|0043|04820228,0000,0000|0000|0000|01A9|0587,00000001,,3,,,565,272*91"
}

下記コマンドを実行することで先ほど準備したテストデータをもとにWASMモジュールの動作確認を行うことができます。–version には動作確認対象WASMモジュールのバージョン番号を指定してください。–body には先程作成したテストファイルを指定してください。

実行に成功するとWASMモジュールでの変換後の出力データが –body に表示されます。

$ soracom soralets exec --soralet-id iot-recipe-soralet 
    --version 1 
    --direction uplink 
    --content-type text/plain 
    --body @test.json
{
        "body": "{"lat":35.633425,"lon":139.446113}",
        "contentType": "application/json",
        "encodingType": "plain",
        "resultCode": 0
}

またAssemblyScript内でlog関数により出力した内容は下記コマンドで確認することができます。

$ soracom soralets get-logs --soralet-id iot-recipe-soralet
[
        {
                "createdTime": 1594350731160,
                "message": "{"lat":35.633425,"lon":139.446113}",
                "operatorId": "OP0000000000",
                "soraletId": "iot-recipe-soralet",
                "version": 1
        }
]

動作確認

Meitrack T366の電源を投入してください。SORACOM Orbitにより整形されたデータがSORACOM Harvest Dataに書き込まれていることを確認します。

［Menu］>［SIM 管理］とクリックして SIM 管理画面を開きます。

SORACOM Harvest Data でデータの収集を行いたい SIM にチェックを付け、［操作］>［データを確認］とクリックします。

下記のようにデータが連携されていることを確認してください。

位置情報ダッシュボードの作成

次にSORACOM Harvest Dataに蓄積された位置情報をSORACOM Lagoonを用いてダッシュボードを作成していきます。

SORACOM ユーザーコンソールの［Menu］>［データ収集・蓄積・可視化］>［SORACOM Lagoon］とクリックします。

[SORACOM Lagoon consoleにアクセス］ をクリックします。

SORACOM Lagoon へのログイン画面が表示されるので本レシピで作成したユーザー/パスワード情報を入力します。

SORACOM Lagoonのホーム画面左にある［+］をクリックし［ダッシュボード］をクリックします。

表示されているパネルから［Add］>［Soracom Map Panel］を選択してください。

作成されたパネルのタイトル部分をクリックし、［編集］をクリックします。

Airを選択 > 対象のSIMを選択します。SORACOM Harvestに投入する際に加工したJSONデータのキー(lat, lon)を以下のように設定してください。

画面右上にある［ダッシュボードに戻る］をクリックします。

設定が完了すると下記のように位置情報を地図にマッピングされたパネルが表示されます。

また先程のパネル編集画面よりマップオプションより移動の軌跡を表示させたり、アニメーションを付けることも可能です。

［マップオプション］ > ［クエリAオプション］ > ［軌跡を表示］と［アニメーション］を有効にすると位置情報の軌跡を描けます。

作成したダッシュボードを保存していきます。画面右上の［ダッシュボードを保存］をクリックします。

ダッシュボードに任意の名前をつけて、［保存］をクリックします。

以上でダッシュボードの作成は完了です。

（参考）デバイス取り付け例

本セクションではMeitrack T366の取り付けイメージについてみていきましょう。

・Meitrack T366の取り付け方法、電源確保の仕方については取り付け先の機器環境によって異なるためあくまで設置時のイメージとしてご参考ください。
・内装パーツの取り外しに際し、パーツの割れやネジの紛失などの可能性があります。
・配線に際し、バッテリーのショートなどを引き起こす危険性があります。
・いかなる事故・傷害・損失に対しても、ソラコムは責任を取りかねますので、取り付け先の機器環境について十分な情報収集・下準備の上、慣れた作業者による自己責任での取付作業をお願いします。

必要な工具類

以下に挙げる工具類は、マツダ デミオ（DE3FS）に取り付ける場合の一例です。

取り付け

以下の取付手順は、マツダ デミオ（DE3FS）に取り付ける場合の一例です。

ダッシュボードの奥にはDC 12Vのアクセサリー電源があり、カーナビなどに給電しています。今回、そのアクセサリー電源から給電しつつ、そのままダッシュボードの奥にT366を埋め込むことにします。GPSやセルラー通信の受信感度という点ではベストな取り付け位置とは言えませんが、これによりT366を全く表に出さずにトラッキングが可能になります。

配線に触れる作業を行う前に、念のためカーバッテリーを外します。これにより、配線作業中の事故によるカーバッテリーのショートを防ぎます。カーバッテリーを外す際は、メモリーバックアップのため、乾電池式のバックアップ電源を接続した状態で、カーバッテリーのみ取り外します。バッテリーの取り外しに際しては、ショート防止の観点から、-端子を先に取り外し、+端子を後から取り外すなど、他にも注意点があります。対象の車種に関してよく情報収集した上で、作業にあたってください。

内装パーツを外していきます。内装パーツはツメで固定された樹脂部品がほとんどですので、内張りはがしを隙間に差し込んでパーツを浮かしながら、外していきます。一部、ナットやネジ止めされている部品もあるので、レンチやドライバーも必要になります。これについても、それぞれの車種に固有の手順をよく確認した上で、作業にあたってください。

一通り内装パーツを外し終えると、カーナビ裏の配線にアクセスできます。

配線は車種や、カーナビなど電装系にどこまで手を入れているか、によっても異なります。今回、カーナビのアダプタから伸びているアクセサリー電源の端子に空きがあったので、そのまま利用します。端子形状はギボシ端子（メス）です。

通電確認のため、テスターをあてた状態でカーバッテリーをつなぎ直し、エンジンをかけると、カーナビの電源ONに伴って12V強の電圧が得られました。この端子からアクセサリー電源がとれることが確認できたので、再度カーバッテリーを外して作業再開します。

GNDの空き端子がなかったので、GND線に「エーモン 電源取り出しコネクター」を圧着して、GND線を分配します。こちらも先端の端子形状はギボシ端子（メス）です。

これでアクセサリー電源とGNDが取り出せる状態になりました。車側の端子形状はギボシ端子（メス）なので、T366の電源・GNDにはギボシ端子（オス）を圧着します。

今回、その他の信号線は使いません。ショート防止のため、テープでマスクしておきます。

ギボシ端子（オス）をしっかり差し込んでT366を車に接続します。

T366本体はカーナビ上のスペースにそのまま収納します。今回、ビニールテープでカーナビに直接固定しています。

内装パーツを元に戻し、カーバッテリーをつなぎ直せば完成です。エンジンをかけると、アクセサリー電源からT366に給電され、GPS信号が発信されるようになります。

参考）SORACOM Funkを用いた設定例

本レシピと同様の構成をSORACOM Funkを活用しても実現可能です。SORACOM Funkでは対応するクラウドサービスのFaaS (Function as a Service)へデータを連携することができます。

https://soracom.github.io/iot-recipes/vehicle-tracking-by-meitrack-t366-with-funk