学生フォーミュラを盛り上げるテルトニカ・ネットワークスの4G LTEルーター

テルトニカ・ネットワークスではIoT分野において高等教育機関および学生をサポートし、イノベーションを促進することがIoTの未来を明るいものにすると信じています。今回私たちが複数の大学とコラボレーションをし、学生フォーミュラという競技分野で素晴らしい成果をだすことができたことを大変嬉しく思っております。下記に詳説いたします。

自動車レースは大変スリリングなスポーツです。圧倒的なスピード感、並外れた戦略、予想外のサプライズ－多くのファンにとって、爽快なアドレナリンを提供してくれるすばらしいエンターテイメントです。これは車両を開発する側にとっても、大変高揚感を感じるものです。

テルトニカ・ネットワークスは過去に非営利団体「StarkStrom Augsbur」のスポンサーとして、自律走行レーシングカーの製造に当社のWi-Fi ACルーター「RUTX11」を提供させていただきました。また最近では、2つの学生フォーミュラチームのスポンサーとして、当社の4G LTE ルーター「RUT951」と「RUTX11」を提供し、競技会におけるコネクティビティを実装いたしました。それではフォーミュラにおいて既存の技術をどのように組み合わせ、極限のクオリティに高めていくのか、詳しく見ていきましょう！

「フォーミュラ・エレクトリック・ベルギー」の事例

ルーヴェン・カトリック大学とトーマス・モア応用科学大学の学生フォーミュラ・グループ「フォーミュラ・エレクトリック・ベルギー」は、最新の電気レーシングカー「タイタン」をひっさげて2023年のレースシーズンをスタートし、世界最大の技術デザイン競技会である「フォーミュラ・ステューデント・コンペティション」を含む複数のイベントに参加しました。

シーズン前に、「フォーミュラ・エレクトリック・ベルギー」は、わずか9カ月でまったく新しいレーシングカーを開発・製造しなければならない、という課題に直面していました。このまったく新しいレーシングカー「タイタン」を完成させるには、綿密な構築戦略が必要だでした。

車両開発プロセスでは、モノコックの重量や空力パッケージなど、車の構造に関して多くの疑問が生じました。さらに、計画段階でひとつの重大な課題が浮上しました。それは、ソリューション全体に途切れないネットワーク接続を実装しなければならない、ということです。レース中に「タイタン」とピットクルーの間で、様々なデバイスからの無数のデータやコマンドを完璧に伝送する必要があったからです。

堅牢な4G LTE ルーターを求めて

チームは、フォーミュラ・レース特有の多くの課題を念頭に置きながら、ネットワーク機器を選択するための具体的な要件を定義しました。

フォーミュラ・レースは高速な上に、振動や温度変化が常に起こる過酷な環境です。そのため、このような厳しい条件下でも、総合的な効率を維持できる接続デバイスが必要でした。

レーシング・カーには、データ伝送を必要とする多数のコネクティビティ主導型デバイスが搭載されています。そのためこの接続デバイスは、ピットクルーがコンポーネントに接続するためのスイッチとして機能する必要もあります。

これらのコンポーネントには、データを処理するための自動運転コンピューター、マシンを制御する電子制御ユニット（ECU）、統計情報を提供するRaspberry Pi、リアルタイムキネマティック（RTK）を確立して正確な車両位置データを取得するGPSなどが含まれます。これらのすべてにおいて最適な効率を実現するためには、最低4つのイーサネットポートが必要でした。

また、チームで様々な国にまたがる複数のイベントに出場するため、接続デバイスにはデュアルSIMと4G LTE ルーター機能が必須で、場所に関係なく冗長性とスムーズなコネクティビティを確保する必要があります。さらにこの接続デバイスは、ワイヤレスネットワーク設定が可能になり、柔軟性と利便性がさらに高まる、という理由から、ポータブルWi-Fiルーターとして機能することも求められていました。

「Formula Electric Belgium」チームには、以前よりテルトニカ・ネットワークスのルーターの性能をご体験いただいておりました。それもあって上記要件を満たす4G LTE ルーターに関して、迷いなく当社の「RUT951」をお選びいただきました。「Formula Electric Belgium」チームのチーフエンジニア、ギヨーム・デグルーテ氏から次のようなコメントをいただいております。 「以前テルトニカ・ネットワークスのデバイスを使用した経験があったため、御社の製品が高品質なソリューションを探している私たちの要件に合うと確信していました。」

レース用コネクティビティ・ソリューションの実装

テルトニカ・ネットワークス製のデバイス筐体は、優れた耐久性で知られるアルミニウムで製造されています。このため、当社の産業用Wi-Fiルータ「RUT951」は非常に強く、衝撃や落下などの要因に耐性があります。

さらに、当社のデバイスは、―40 °Cから75 °Cまでの過酷な温度、電磁干渉、湿度、そして最も重要なポイントとしてフォーミュラレースで特に頻繁に発生する激しい振動に耐えるように設計されています。この物理的耐久性のおかげで、当社の「RUT951」が「Formula Electric Belgium」チームのソリューションに最適な選択肢となっているといえるでしょう。

テルトニカ・ネットワークスの産業用Wi-Fiルーター「RUT951」を採用することで、学生たちはソリューションにリアルタイムキネマティックを適用することができました。このアプリケーションは、レーシングカーに搭載された慣性計測ユニットからデータを取得し、通常のGNSSよりも精密で正確な位置データを表示することができます。

また、4G LTE ルーターを使用することで、フォーミュラの学生チームは、現在および過去のレーシングカーのデータを確認し、必要に応じてMQTTサーバーを使用してリモートでパラメーターを更新する遠隔測定システムを実装することができました。

しかし、これらすべてはモバイルとWi-Fi WANインターフェースという2つの重要な機能がなければ実現しませんでした。「RUT951」はデュアルSIMを搭載したポータブルWi-Fiルーターであるため、学生たちはルーターをレース車両に簡単に設置することができ、ソリューションの成功を確実にするために必要な追跡作業をすべて遠隔操作で実行することができました。

ボローニャ大学チームの事例

ボローニャ大学では毎年、約250名の工学部の学生が「UniBo」モータースポーツ」レーシング・チーム・プロジェクトに参加し、電動バイク、電気自動車および内燃エンジン車という3種類の車両を設計・製造しています。

ボローニャの学生たちは、「SAEインターナショナル」が主催する学生フォーミュラ大会や学生フォーミュラなど、複数のレーシングイベントにも参加し、チームの熱意と情熱によって優勝という素晴らしい結果を残しました。

2023年のシーズンにおいて、ボローニャ大学の学生チームは、信頼性の高い4Gコネクティビティによる無線ライブ遠隔測定システムの開発を含む、車両のイノベーションに重点を置いていました。しかし、このシステムを機能させるためには4G LTE ルーター「RUTX11」と同じくらい信頼性の高い接続デバイスが必要でした。 

遠隔測定と4Gによるパフォーマンスの最大化

遠隔測定はレースにとって非常に重要です。実際、私たちはそれを車両パフォーマンスを最大化する原動力と表現しています。

遠隔測定によりリアルタイムのデータを継続的に収集・分析し、レース車両の状態に関する情報をチームに提供することで、パフォーマンスを最適化するための調整を行うことができるからです。

産業用Wi-Fiルーター「RUTX11」は、様々な理由から学生チームの遠隔測定システムの実現に重要な役割を果たしています。まず、「RUTX11」は最大300MbpsのデュアルバンドWi-Fiおよび4Gコネクティビティを備えています。

また「RUTX11」はデータ送信機としても機能し、車両のECUとエンジニアリングチームが路側コンピュータの橋渡し役として機能します。このコネクティビティは、車両に設置されたルーターをイーサネットケーブルを介してECUに直接接続することで可能になります。その後、データはワイヤレスWANインターフェースを介して路側コンピューターに送信されます。

遠隔測定システムの開発

学生たちはこのWi-Fi ACルーター「RUTX11」の機能を利用して、安全なOpenVPNベースのVPNトンネルを介したECUと路側コンピュータ間の中継通信に基づく遠隔測定システムを開発しました。このコネクティビティはLinuxベースのクラウドサーバーによって促進され、チームはVPNサーバーを管理し、ルーターに接続したすべてのデバイスにユーザーデータグラムプロトコル（UDP）を中継することができます。

チームは、この遠隔測定システムを最大限に活用するためUDPプロトコルを採用し、2つのエンドポイント間でログ・データの高速ライブ・ストリームを確立しました。彼らはこのシステムはポイント・ツー・ポイント接続よりもはるかに効率的であると述べています。

このボローニャ大学の学生チームは、無線接続による高度な遠隔制御システムを必要とする無人電気自動車も開発しています。4G LTEルーター「RUTX11」は、将来性があり信頼性の高いネットワーク接続と他の機器への無線アクセス機能を持っているため、このようなプロジェクトにおいても機能性を発揮することができるはずです。

口コミが驚異を生む

どちらの学生チームにも過去にテルトニカ・ネットワークスの製品をご利用いただいたことがありました。そのために両チームとも当社のデバイスで要件を満たすことができる、と考えていらっしゃったようです。ボローニャ学生チームのCエレクトロニクス部門マネージャー、マッシモ・ピサーニ氏は次のように語っています。「テルトニカ・ネットワークスをパートナーに選んだのは、志を同じくするフォーミュラSAEチームとの協力関係が決め手でした。御社は、革新的なネットワーキング・デバイスをもつ堅牢な企業で。卓越した信頼性とセキュリティをユーザーフレンドリーな機能性と組み合わせています。」