NECoRA


叶迫攝ン計研究所

記述責任・連絡先 mad@mail.wind.ne.jp

自然環境保護無線協会
Natural Environment Conservation
Radio Association (NECoRA:ネコラ)

自然環境保護アマチュア無線クラブ
JQ1YUR


研究と開発の記録


研究者・企業向けアナウンス

・・・・ 2010 年賀 ・・・
2008/09/10 − 2010/01/15
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数理設計研究所が管理するWEB-LINK
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電子技術者と野生動物の研究や保護を志している仲間で作った任意団体で、2つの独立した組織があります
自然環境保護無線協会 NECoRA
 鳥や動物を含む環境観察用無線システムの開発を目的として有志が資本を出した任意団体です。初期参加者は資本を出すことが条件でしたが、これからは会員を募集して、さらなる開発を進めようと考えています。 ただし、新規募集や方法については未定。

 本来はNPOなどにするのでしょうが、できるかぎり面倒はごめんこうむりたい。本筋に徹したいってことで、防災と環境の研究をしている叶迫攝ン計研究所に巣食っているのが現状です。任意団体として税務署に申告するのは面倒なので、資金の支出や収入などは数理設計の事業部として扱うことで、経理の手間をはぶいちゃっております。
自然環境保護アマチュア無線クラブJQ1YUR
 実験用の無線局免許を取得する手間を考慮すると、せっかく所持しているアマチュア無線免許を利用していくのが最善だと判断しました。もともと、アマチュア無線家でもありますし技術的な興味として研究開発するので問題は無いと思っています。
連絡先 mad@mail.wind.ne.jp
  • 2008/10/06 保証認定の書類審査がOK

自然環境保護無線協会 NECoRA

 違法無線機による調査が蔓延している状況を憂いた野生動物の研究者、電子技術者がつどって合法であるだけではなく、次世代のテレメトリ技術を開発しようとした研究会が元になっています。

 極度にコンパクトかつ高性能な実験機を試作開発するにはかなりの資金を必要とします。そのため、100万円をひとくちとして出資者を募り、1200万円を資金としてスタートしました。補助金を獲得して始めようという案もありましたが、実際のところ補助金は使い勝手が非常に悪く、純粋に民間資金で開始したわけです。
 この資金で、およそ3,4回の試作とフィールド実験をすればそれなりに提供可能なものになると思っています。

 初期段階ではアマチュア無線家のあつまりでもあるので、アマチュア無線を利用した研究開発を実施し、そのレベルで供給するものにします。

 その後、業務無線の利用(周波数の獲得)を目指して業務使用に適するシステムにまでもって行こうと思います。

構成員

 方針は出資金比例の投票で決します。
  • 発起および開発
    • 電子装置 数理設計 玉置、矢澤、黒崎
      まえちゃんねっと 前嶋
    • 動物担当 鳥、動物の研究者
  • 相談役
    • 樋口広芳 先生
 発起に続く参加を募集したいと考えていますが、試験研究の段階で大きな組織になると運営に手がかかるので、思案中です。おそらく資金賛助者の募集となるでしょう。

資金計画

 野外試験を終えるまでに4回の試作と野外実験を必要とするでしょう。1回の試作ではハードに200万円、野外実験に100万円かけると1試作につき300万円です。これを4回繰り返すことを目標に1200万円を出資者で集めました。
 しかし、4回の試作を終えても、おそらくやっと使えるレベルに達するのが野外装置の宿命です。安定した供給が出来るまでにはさらにこのシーケンスを3,4回繰り返してシェープアップしていくものでしょう。 聞くところによれば、ARGOSのある装置の開発に某研究所では1億円かけて国内提供に至らなかったと聞いています。そんなものなのです。
 したがって民間事業としてコスト削減に努力しても3回で3600万円ならば驚異的な低コスト開発です。
 すでに通信技術だけで特許費用700万円、開発人件費の推定5000万円。鳥GPS部への適用展開に実費800万円ほど、推定投入費用2500万えんぐらい。総計5700+2500=8200万円ぐらい。

提供価格

 このシステムは合法性を旗印にしています。従来のピッピッとなる違法無線機は探偵や狩猟に使われているので、それなりに大きな市場から見れば、少量出荷が宿命かもしれません。したがって、予想台数は大きく描けず、当面は初期開発費の1200万円を集めましたが、実用化に至らせるための次の資金を手当するための価格とならざるを得ません。

 低価格で供給したいのは山々ですが、低価格だけを目安にしているならば期待に答えられない可能性が高いと考えています。ARGOSなどより高度な位置特定、超高性能、リモートプログラム可能、柔軟な機能性を持たることが可能なことから、コストパフォーマンスが良いものになればと思います。そのような観点から利用者としてだけでなく開発者に情報や資金を与え共同する相手として提供法を設定していくつもりです。
 科学と技術は手をたずさえて進化するものですしね。

自然環境保護アマチュア無線クラブJQ1YUR

 もともとアマチュア無線家の集まりと言ってもいいので、アマチュア業務の無線局として実験します。アマチュア業務にはいろんな約束がありますが、基本は科学技術の振興であると言ってもいいでしょう。アマチュア無線の環境は電話ごっこだけのためだけにあるものではないと思います。
 そこで、この計画はアマチュアが技術研究としてするものであることをこのWEBで鮮明にしておきたいと思います。

構成員

  • 会長 JA1QPY
  • 理事 JG1KBY
  • 理事 JP1COK
  • 幹事 JK1WHN
  • 会員 JG1CRU
  • 会員 KUROSAKI
無線局について
  • 無線局免許状 JQ1YUR.pdf
  • 無線機 FT857M 、実証試験機などは申請中

実験計画

 当面の通信相手はJQ1YURおよびその構成員です。動物局のコールサインはこのWEBで公開し、受信ソフトも公開することによって解読性を保証します。
 実験なので通信プロトコルを改善していきますから変化します。ただし、現実に運用されているものについては常に公開性を保証する受信ソフトを供給します。

実証試験機
GPS-TRX

GPS-TRX

 野生動物に装着するGPS搭載型の無線局、以後GPS+TRXと書きましょう。アマチュアバンド用の装置として試験研究する送受信機を意味するものとします。
  • 製造元 株式会社数理設計研究所=MAD
  • 供給元 自然環境保護無線協会
  • GPS-TRXのパラメータ
    動物に装着して電源をONにすることだけが可能です。周波数などはハムバンドの規定に沿うように製造時にROMに書き込みプロテクトしますのでユーザによる変更は不可能。要望は可能ですがバンドと電波形式で指定された周波数以外は供給しません
  • ユーザの限定
    電波法のアマチュア規定、JARLのアマチュアコード、アマチュア無線免許の範囲であると、当方が確信できない場合、および以下に記述する公開性の保証を承諾しないユーザには供給しません

公開性の保証

以下の項目を公開します
  • 諸特性は 電子装置 により測定します
    • 周波数はスタンフォードリサーチ製の
      SR625(精度 2X10-11/sec)
    • 帯域巾およびスプリアスなどは
      ANRITSU MS2602A または MS2626A
  • 解読法および受信ソフトウェア(無償)
  • IDはデータ圧縮の必要性からコールサインそのものではなく、受信ソフトが表示するID番号を、ここに公開するテーブルを参照して特定できますし、受信ソフト自体がテーブルを持つことによって局名を特定できるようになります
  • 通信情報はGPS情報を圧縮してバイナリ化したもので数値への変換は受信ソフトおよびプロトコルとして公開します(ただし、実験なので通信情報とプロトコルは変更と改善があります)
  • テーブル ソフトにも含まれます
    • IDとコールサインおよび送信機番号の対応
    • 周波数、変調、拡散コード、用途、通信情報

予定送信機

  • 2008/10/06 保証認定の書類審査がOK、11月には第X送信機として正式免許になります。
  • 2008/09/09 JP1COK が保証認定のためTSSと意見交換中、これの免許がおり次第、JQ1YURとそのメンバー各局が通信相手として変更申請を出します
  • TSSより通信プロトコルの表明を求められていますが、実験で変化するのはあたりまえ、アマチュア無線とは市販品を購入してするのが前提だってことかと思ったりもする。しかし、暗号通信の問題もあり、うなづける部分もあるので、通信内容及びプロトコルの変化はここに公開することでお許し願えないものかと考えております。

テーブル

  • IDと呼び出し符号の予定 ID_Call.xls
  • SSコードなどの詳細プロトコルは近日掲載

機能概要

 GPS+TRXは約20gでそれ自身としては定期的に電波をモニタして制御局からの指示を待ち、従来の装置のように無節操に電波を送出することはありません。

 動作は制御局からの問い合わせに応じて、その時または過去に観測したGPS位置などを返答するものです。したがって、制御局からの問い合わせが無い限り、時折受信しているだけで何も送信しません。

 受信はGPSによる正確な時刻を保持しているので、制御局からの指示により、いつ受信して制御局からの指令を受け取るかは待ち合わせ方式です。しかし、一日に一度だけ、装置により決められた時刻、たとえば朝の5時などに数秒間の受信をする方式になるでしょう。つまり長期間スリープ状態が続いた場合には、指示時刻の前に一度GPSで時間を確認して、その時間には秒単位で受信するだけですませ、電池の消耗を防ぐつもりです。

運用可能距離

 鳥学会で、「どれぐらい飛ぶのか?、早く教えよ」、って質問が多かったのですが、そうは簡単ではない。従来のように短距離しか実用できない装置は2kmなどと答えれば満足してもらえるのでしょうが、これは超長距離通信機です。場面が違えば前提も複雑になるってものなのだなあ。
 到達距離は送受信機それぞれの地上高や間にある尾根などによって変化します。この欄で仮に計算した値は途中が平坦な地面または海を仮定しています。
 海鳥の調査のためならば、50mの鉄塔の上やそこそこ高い山の尾根や山頂に制御局を置けば100〜300kmの探知が可能になります。ただし、鳥が平地にうずくまったり海面で休めば、10kmオーダの近距離以外では駄目ですね。

実験記録 145/150MHz
送信
高度(m)
受信
高度(m)
周波数
(MHz)
電力 限界
距離(km)
実験
距離(km)
太田
研究室
1.5 1.5
平地
50 2.5nW 0.18 -
0.5 150 50nW 0.4 -
1.5 150 50nW 0.5 -
前橋本部 5 1.5 150 50nW 2 -
大潟村 0.05 2 145 0.1mW 1.2 1.2
0.5 8 6 6
榛名富士 1370
標高
13 145 0.5mW - 20
3.5uW 20 -
富士山頂 3700
標高
15
ひたちなか
145 0.4mW - 200
15
前橋
- 140
  • 限界距離 これより遠いとNGと判定した距離
  • 実験距離 安定に使えた距離、それ以上が駄目と判定したわけではない

FAQ

以下は、当方と皆さんの希望の無い混ざったものなので保証の限りではありませんよ。
  • いつから使える?
    • 2010 春から
    • 特にコミットする方は、この秋から
  • どこで購入できるか?
    • ここ1年は当協会の会員(初期会員と賛助会員)に供給
      • 初期会員は開発資金調達と開発労働を提供し、開発失敗の危険負担を承諾した出資者
      • これからは賛助会員として受け入れるつもりです
      • 初期会員は一口100万円で始まりましたので、賛助会員も入会金100万円?
    • その後、アマチュア無線局免許の保有または開設を条件として提供するつもりです、売り渡してしまう形にするかどうかは未定
  • どのくらいの重量の鳥に装着できる?
    • 動物局が20gなので400g程度の鳥、カラス以上
  • 鳥との距離がどれくらいか?
    • 保証しかねますが5kmから50kmでしょう
  • いくらぐらい?
    • 動物局は消耗品なので1個5万円ほどの予定かなあ・・・・まだ試算が出来てない
    • 制御局は100万円ぐらい?

特許およびライセンス

 まず、SSの技術「スペクトラム拡散通信の高速同期法」は各国の特許(日本、韓国、米国、EU各国)としてあり、通信プロトコルは著作権法によって保護されています。
 基本技術の説明→微弱電波で長距離通信

アマチュア向け

 自作して自分のためにこの技術を利用するのは自由であり契約の必要はありません。しかし、「アマチュア」が「他のアマチュアのために」自作して配布するソフトウェアやそれらを組み込んだシステムの公開や提供についてはライセンス料を無償にするつもりですが、いずれにしてもライセンス契約が必要です。

事業向け

 もちろん世間的な意味で事業とするならば、個別のライセンス契約が必要です。
一般的なライセンス条件(金銭の話ではありません)
  • 合法性の維持
  • 保護動物の位置情報の漏洩阻止
  • 公開性の確保
  • 運用の安定性確保(混信)
 これらのためにアマチュアでも事業でも必ず周波数と拡散コードなどを当協会が管理します。無償ライセンスであっても必ず契約を要求することになるでしょう。
 しかし、まっとうな用途に利用したい皆さんはなんら問題が無いと存じます。
 また、研究者からの意見交換についてですが、研究とはある意味で競争ですから、たとえ当方が鳥関係者の一部と共同しているとしても、研究に関する情報は【数理設計研究所のSS通信の高速同期法についてのライセンス管理】の範疇として数理設計研究所の(玉置と矢澤)の範囲にとどめ守秘することを約束します。

参考

数理設計

少々古い情報ですが


Newメモ


11/25 現在、停波しております。来週あたりに再設置する装置は電子回路部をほぼ完全なシールドケースに入れた状態にします。次バージョンはそのケースに実装すれば安定に動く事がわかりました。もっか稼動試験中。やはり送信機は外部へ電磁エネルギーを放出しますから自分への影響を避けるようにしなければ動かないんですね。

11/08 免許取得した無線機で長距離電波伝搬を調査するためのビーコン局を赤城の地蔵岳に設置しました。残念ながら急造だったためデータ送信は動かず人が聞いてわかるように挿入してある頭部のCWだけが送られています。野外用装置はしっかり動作確認してからにすべきだった。145.7685MHz@USB(0.5mW出力)で20秒毎にキャリャ(ピーッ)が0.5秒ほど聞こえます。ピーッってのが20秒毎に聞こえたら通報していただければ嬉しい。これが聞こえるのなら確実にSS通信が可能です。受信地は各種地図のURL(GoogleMAP)などであれば周辺地形が把握できるので解析しやすくなります。エリアは赤城山を中心にして200km範囲ぐらいかな。


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