モジュール基板とブレッドボードを用いた最速かつ低コストIoT試作システム構築法

工作機械IoTモニタリングシステム

工作機械の状態をリアルタイムで監視するIoTシステムは、設備の稼働率向上や予防保全の実現に役立ちます。しかし、高価な専用システムを構築することなく、低コストで試作システムを構築するにはどのような方法があるでしょうか？

本記事では、当ショップで販売しているモジュール基板とブレッドボードを活用して、最速かつ低コストで工作機械IoTモニタリングの試作システムを構築する方法を解説します。
まずはこの試作システムを構築してお客様の現場で十分に評価した後に本格的なシステム構築へ格上げすれば現場の理解も進み、スムーズに導入できるはずです。
非常に低コストで構築できるので予算がない場合でもまずは試すことができるのが強みです。

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💡 システム構築の概要

工作機械のモニタリングでは、以下のパラメータを測定することが重要です：

• 振動：異常振動や過負荷の検出
• 温度：モーターや軸受の異常温度を監視
• 電流：稼働中の電力使用量を監視
• 位置や角度：正確な位置や動作状況を記録

これらのデータを取得するために必要なセンサーやモジュールをブレッドボードで接続し、迅速に試作を行うことができます。

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🔧 必要なモジュール

当ショップで取り扱っている以下のモジュールを組み合わせてシステムを構築します：

1. 電流センサーハブモジュール（I2C、SPI対応）
   • 工作機械の電力使用状況をリアルタイムで監視。
2. RTD（測温抵抗体）センサーハブモジュール
   • モーターや軸受の温度変化を正確に記録。
3. POT（工業用ポテンショメータ）センサーハブモジュール
   • 工作機械の位置や角度を測定。
4. 振動センサー（別売り）
   • 機械の異常振動を検知。
5. Wi-Fi対応マイコンボード（ESP32など）
   • センサーのデータをクラウドに送信。
6. ブレッドボードとジャンパーワイヤ
   • 試作段階でのモジュール接続に使用。

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🛠️ システム構築の手順

1️⃣ ステップ1：モジュールの接続

ブレッドボードを使用して、センサーモジュールをマイコンボードに接続します。以下のように配線を行います：

• I2C通信を使用する場合：
  • SDAとSCLピンをすべてのモジュールで共通接続。
  • マイコンボードの対応ピンに接続。
• SPI通信を使用する場合：
  • 各モジュールのCSピンを個別に設定し、共有するクロックラインに接続。

2️⃣ ステップ2：センサーの動作確認

マイコンボードに簡単なスクリプトをアップロードし、各センサーからデータが取得できることを確認します。

// 簡単なセンサー読み取りコード（Arduino例）
#include <Wire.h>
#include <Adafruit_Sensor.h>

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  Wire.begin();
  // センサー初期化
  initSensors();
}

void loop() {
  readAndPrintSensorData();
  delay(1000);
}

3️⃣ ステップ3：データのクラウド送信

Wi-Fi対応のマイコンボード（ESP32など）を使用して、センサーから取得したデータをクラウドプラットフォーム（Google Cloud、AWS IoTなど）に送信します。

4️⃣ ステップ4：ダッシュボードで可視化

クラウドに送信されたデータを、ダッシュボードツール（Grafanaなど）を使用して可視化します。これにより、リアルタイムで工作機械の状態を監視できます。

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🚀 構築のポイント

1. 試作段階ではブレッドボードを活用
   • ハンダ付けが不要で配線の変更が容易。
2. モジュール基板でコスト削減
   • 当ショップのモジュール基板は既製品として提供されるため、自作回路の設計・製作が不要です。
3. クラウド連携でスケーラビリティを確保
   • 将来的なシステム拡張にも対応可能。

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✅ 当ショップのモジュールを使うメリット

• 簡単接続：I2C/SPI対応でさまざまなマイコンボードに接続可能。
• 高精度測定：信頼性の高いデータ取得が可能。
• コストパフォーマンス：試作段階から量産まで一貫して利用可能。

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🔄 まとめ

モジュール基板とブレッドボードを活用することで、IoTシステムの試作を迅速かつ低コストで実現できます。

当ショップが提供するセンサーモジュールは、工作機械のIoTモニタリングをスムーズに進めるための最適なソリューションです。これらを活用して、設備の稼働率向上や異常検知の精度向上を実現しましょう！

▶ 詳細はこちら： [ショップリンク]