長い間かかりましたが、今回で構築編は完了になります。移行は、運用編で書いていければと思います。

振り返り

下記をまだ読まれてない方は、技術情報を確認する以外であれば、そちらを先に読むとわかりやすいかも知れません。

アンテナ設置

今回でようやくやってきたProjectも終わりを迎えます。最終回は、受信の要となるアンテナ設置やって行きましょう。
必要部材は、アンテナと取付金具と同軸ケーブルとなります。
何本か専用アンテナも出ているのでどれを使うかを考えて見ましょう。

1つ目 ADS-B専用アンテナ 120cm 14dBi

本来、ADS-B専用のアンテナを使うべきなのかもしれませんが、私はアマチュア無線家でもありますし、下記がADS-B専用のアンテナですが、120ｃｍで公表利得が14dBiですが、これはこれで闇があって、120cmで14dBiも利得を稼げる訳もなくと、評価を見てもいまいちですし、さらにこれSWRを測定すると、1090MHｚ辺りでSWRが落ちてる訳ではなさそうですし、受信出来ない事はないとは思いますが、もっと広範囲を狙うには、ぶっちゃけ役不足です。

2本目 9dBi flightradar推奨アンテナ

もう一本は、9dBiのflightradar推奨のアンテナがあり12dBiみたいです。価格は、2025/10/14時点では9010円となっています。
こちらも、利得が公表値の物であれば、かなり遠方の電波を拾える可能性があるという話になります。ただ、出本がちょっと不安なのでそこだけですね。懸念点としてはそこだけですね。
といっても、ディスコーンアンテナは、2.15dBi程度だと言われているので、
流石にそちらより良いですよね？きっと！？

本命　アマチュア無線用 144MHz / 430MHz / 1200MHz CP-98アンテナ

こちらですね。本来アマチュア無線用のアンテナですが、3バンドタイプです。ADS-Bの周波数は1090MHｚとなり、上記アンテナでは1200MHzも送受信可能なアンテナとなっています。
さらに、利得が1200MHz：13.5dBi (5/8λ 12段)とかなりあるので、かなり期待が出来ます。

え！？それは、1200MHｚの時だろって声が聞こえてきそうですが、マッチングが取れているのは1200MHｚなのは間違いは無いですが、このアンテナの凄い所は、ワイドバンド受信機能がついていますので、下記周波数を受信できるように作られています。

ワイド受信　100～170MHz，350～470MHz，840～1400MHz

よって、ADS-Bの1090MHzはもちろんの事、小型機用の978MHzも問題無く対応出来るアンテナとなっています。価格は、だいたい26,400円くらいが相場です。前者の2つのアンテナは、受信専用であるCP-98は送信も出来るアンテナなので、それなりに高価ですが、かなりの性能を期待できると思います。

今回は、こちらを調達することにしました。2025年ハムフェアでCQオームさんに事前オーダーをして会場にて受け渡しをさせていただきました。

ケーブルの話

ケーブルですが、本当は損失が高いので1ｍでも10D-FBを使いたい所！
でも、1ｍの10D-FBの片側N型オス、型側SMAオスのケーブルなんてこの世にないので
自作するしかないので、ちょっとめんどくさいので、RG58ケーブル（3D-FB相当）を
当初用意してましたが、少しでも損失が少ない5D-FBのケーブルに変更しました。

3Dと5Dと2mmしか違わないので、そんなに変わらないと思いますけど
10DのNtoNケーブルにコネクターN型からSMAに変換して
RG58ケーブルとかで引き込みとか考えましたが、
実はこの変換コネクターとか割とインピーダンスが大きめで、
変換コネクターつければつけるほど損失が増えて、結局10Dラズパイまで引っ張ってきても
結局5D-FBの方が損失が少なかったになったのでは意味がないと考えました。
妥協点としては、3D(RG58)から5Dへの格上げで10D化計画はいったんお蔵入りです。

この辺りは、直下にラズベリーパイを設置しないといけない件については下記の記事にて詳しくは書いてます。

ステップ1

HFのMLA(HFアンテナ)を鉄管の真ん中付近までずらしつつ、アンテナチューナーも同時に下に下げる。
下げると鉄管のてっぺんがあくので、そこにアンテナを取り付ける。
同軸を取り付けて、ブチルテープで巻いて防水加工を施す。
鉄管の途中にラズパイ受信ユニット（第6回で解説して作成したボックス）を取り付ける。

当初は、アンテナ直下にラズベリーパイを設置予定でしたが、メンテナンスのやりやすさとMLAであるHFアンテナから50ｗで電波出す事もあると思うので、その影響でラズベリーパイが故障して困るので、ADS-B受信用のアンテナからMLA間は同軸でパスすることにして、MLA用アンテナチューナーの下もしくは、物干し竿の別ポールにラズベリーパイを取り付けるかのいずれかとなります。

アンテナ設置完成

こんな感じで施工しました。ディスコーンアンテナより広範囲で拾えることを願ってます。
いちおうロケーションにもよりますが、上空数千メーターから5ｗ出力でAMで送信されているようなのである程度距離は稼げそうですけどね。飛行機に取り付けてあるアンテナがどっち向きに
取り付けてあるのか？下向きなのか？衛星に向けて上向きみたいなのでなんとも言えないですけどね。
それでなくても1GHzを越える周波数は指向性が強いので。

とりま上空からアンテナに向かって飛行機が直線上で障害物がないと、結構な距離飛んでくるみたいです。現時点では、ディスコーンアンテナにRXブースター導入でだいたい137km程度電波が届いているようです。今回設置したアンテナはかなり利得が高いので、200ｋｍ程度の範囲受信出来るといいなと思っています。

ステップ2（野外から家内へ通線）

LANケーブルを防水ケース（受信ユニット）から室内に通線してLANコネクターを圧着する。
HFアンテナ部分だけ、LANケーブルにアルミテープを巻き付けて
出来るだけ電波の影響を受けない様にする。
後は、PoEインジェクター経由でL2 Switchに接続する。
これで、電源が入ってラズパイが起動し、SSHでログイン出来る様になります。

テスト

1. ラズパイにpingが通ること
2. SSHで接続ができる事
3. ブラウザーでラズパイIPの8080ポートと8754ポートに接続できる事
4. Feedが送信されて正常にカウントアップされていること
   Feed先全サービスを確認する
5. HFを5ｗ位で3.5MHz/7MHz/18MHz/21MHz/24MHz/28MHzと送信して
   ラズパイの動作に問題が無いかを確認する。
6. HFの上記周波数を50ｗで送信して問題が出ないかを確認する。
   もし問題が出た場合は、問題が出ない出力まで絞っていって
   その出力を最大値として、それ以下のアマチュア無線運用とする。
   といっても、HFはFT8しかつかってないので、出力を絞って運用するがいいですね。

後は、Zabbix Agentが監視をしてくれるので状況をみつつ、次の第8回（ファイナル）運用編に進みます。
いよいよ長かったこの企画も次で最終回ですね。
思い立って、ざっと2ヶ月くらいで駆け足で作りながら検証しながら来ましたが
なんとかなりましたね。これらの記事を読めば、同じ環境が難なく作れると思います。
これから環境を構築しようと思っている方いらっしゃいましたら
参考にしていただき、分からない事があればコメントを頂ければ補足します。
キットが必要なら提供しますよ。ECサイト持っているので即時販売開始出来るかも。

設置後の性能検証

2025/09/29にアンテナをディスコーンアンテナから、今回設置したCP-98に変更してあります。
それまで、50,000強だったものが翌日140,000になり2025/10/05には200,000を越えました。

右が、ディスコーンアンテナで左が今回正式に設置したCP-98です。同一の場所で受信している環境で、これほど差がでるとは思いませんでした。中華製のアンテナもいいかも知れませんが、是非日本製のCP-98を使ってみてください。あまり売れないアンテナっぽいので、在庫も少なくなってきている気がしますので、

新潟付近まで見え始めました。

グラフで見ると2025/09/29を境にぐっと受信数や距離が伸びていることが確認出来ました。
AIRNaviのJapanの順位でいうと、2025/10/14時点のでは192ステーション中の69位くらいまではあがってきました。

最高受信距離については、上記の通り308.189kmが一番遠方の飛行機を受信したとなっています。
400kmまではなかなか行きませんでしたが、都内のめちゃくちゃロケーションが悪い中の設置でしたが、これはかなり満足した結果を得られたなと思っています。これが、山の上などに設置した場合、おそらく500ｋｍとか800ｋｍとか範囲が見える用になる気がしています。

考察（flightradar24では見えてるが実受信環境で見えない）

flightradar24で表示測位されている飛行機と実受信環境で比較してみた。
ピンクでマーキングした飛行機が、実環境とflightradar24の画面で一致している便である。
逆に言うとそれ以外は受信出来ていないということになる。
期待値的には、出来るだけ上空測位可能エリア内は、flightradar24と同じくらい見えてほしい思いがある！
しかし、現実は下記スクショの通りである。
※これは、仮のアンテナ　ダイヤモンドのディスコーンアンテナで受信した状況です。
　期待値としては、今回設置したアンテナの方が利得は高いはずなので、もう少し見える様になるかも知れません。

このように見ると、羽田空港も成田空港も受信エリアである事は間違いない。
特に羽田は滑走路も分かる位の軌跡を描いているのが見て取れる。

受信した履歴から表示される受信エリア（最大レンジ128km）

考えられる原因を探っていこう。ADS-Bを送信していない飛行機もあるかも知れないが
それはいったん置いておいて、電波特性の切り口で考察を進めて行く。

1GHz（正確には1090MHz）の電波は直進性が高い事と障害物を通過することが出来ない特性のため
下記の様な届き方をするはず。
リアル受信の飛行機とflightradar24で高度が低い飛行機は、都市部のビルや山などに遮られて届かない。
よって、高度が高い飛行機しか現在の受信場所のロケーションでは測位することができないはず。

左が羽田空港周辺、右が成田空港周辺、羽田はともかくとして、成田なんかなにも見えていない。

本当は、このように見えるのが一番理想ではある。
（左が羽田空港　右が成田空港のflightradar24でみた画面）

画像は、成田発旭川行きの飛行機だが、空港を離陸してぐるっと旋回し、少し高度が上がらないと測位出来ていない。上の図の通り、山だったり木だったり、ビルだったりに電波が遮られている為、このように見えます。

ということでサテライト計画を考えた！

妄想　サテライト計画

実家のある県にじーちゃんが、山を持っていると聞いた事があって、
そこに上記環境を設置したらサテライトとして、かなり実績が出るんじゃ無いかと思い始めました。
ただ、問題はその山もどこにあって、どこから登っていったらいいか全く分からないと
話を聞いた事があります。ただ、場所が分かれば上記環境を構築すれば、
サテライト環境としてかなりロケーションがいい場所に設置出来る可能性があります。

衛星回線を使わなくても、4Gが受信出来さえすれば、モバイル回線を固定回線として使える可能性もある訳なので。ただ、ハングアップとかした場合は誰かに再起動を頼まないといけないという。

草かりとか出来ないから、バッテリー交換時にはかなりかき分けていかないと
行かない感じになりそうですね。これは、あくまでも妄想なので実現出来る可能性はかなり低いです。そもそも、山の位置が分からないとの事ですので。ロケーションも分からずです。

まとめ

いよいよ、アンテナも設置完了し、所定の場所に所定の機材が設置出来ました。
運用編は、次の最終回で書こうと思います。この企画、かなり実験と構築と
仕様・仕組みなどで、記事をたくさん書きましたね。

開発に使ってきましたディスコーンアンテナですが、案外受信用のアンテナとしては完全無指向性のアンテナは良かったのですが、受信感度はやはりかなり平べったく数十MHｚから1．3GHｚくらいまで受信出来る事になっていますが、とがってる部分がないので、ADS-Bの受信感度としてはいまいちという結果となりました。

ただ、これはまだ出発点に過ぎないと思ってます。
東京の街の中で、ロケーションも良く無い上で、どこまでエリアを拡大できるか？
そんな所が研究ポイントかと思います。ただ、これ力つきて壊れるまで運用して
終わりになる可能性もありますし、それこそサテライト計画を実際に実施する方向で
検討するかも知れません。

日々の運用が始まりますので、どのようにしたら出来るだけ手をかけず
運用が出来るかなど、ファイナルの記事で書こうと思います。
ラズパイのSDカードの劣化も気になる所ではありますが
その話は次の回でで詳しく書きますね。

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このプリンターを買う前は、Epson EP-879Aというプリンターを使っていたのですが、あまりにもインクが高いのと故障率も多くて大変でした。最後は故障したので修理に出そうと思ったら、なんと故障修理受付を既に終了して本当のゴミになりました。まだ手元にはありますが、ハードオフとかに売りに行きたい所です。

さて、使ってみた感想は？

インクコストはめちゃくちゃ下がりました。現実問題、付属してるインクでまだブラックは半分を切った位ですし、青は残り1／2・赤は1／2・黄色は2／3位は残ってます。既にこの時点では3754枚刷ってますがそのくらいのインク残量となっています。

追加インクも念の為買ってますが、充填期日が2026年とあり、後2年後に充填期日が迫っているとう感じで。実際、エプソンを使っていた感覚でいたので、もっと速く減る事を想定して在庫として買ってしまってますが、これは予想外の展開でした。

エプソンのインクはこのくらいの価格でした。6色インクなので色の表現力はもちろんかないませんが、如何せんコストが高い機種でありインクでした。

CanonのG6030のインクはこのくらいの価格で販売されています。

一見高そうに見えるかも知れませんが、ブラックボトル1本で最大6000枚刷れますし、カラーだと最大7700枚刷れたりします。初期装備のインクでもまだ上記残量残っている訳なので、それを考えると格安インクであると言えると思います。

ただし・・・

大量に刷るとヘッドにインク詰まりが発生し色がおかしくなったリ、そもそもインクがでなくなったりと、ヘッドが過熱で急にエラー表示して停止することもありました。これは、印字方式の差なので、仕方が無いかも知れません。Canonのヘッドは、バブルジェット方式で、ヘッド内部のヒーターでインクを加熱し気泡を作って押し出して印刷する方式だったと思います。大量に印刷すると、おそらくヘッドがオーバーヒートして止まるという事が発生するのも事実である。

ヘッド交換が出来る機種であるという事

この機種は、ヘッドをユニットごと交換出来る点が良くて、インク詰まりが多発したりヘッドが劣化した場合でも修理に出さずリフレッシュ出来るのがいいです。ただし、現在は在庫がない状態が続いているようなのでその点考慮する必要もあるかも知れません。

Canon以外の場所では、在庫を持ってるショップもあるみたいなので、それほど心配する必要も無いのかも知れませんね。

印刷にかかる用紙を除いたインクコストについて

CanonのG6030における印刷コストについて調べて見た結果ですが、下記の様なデータが公開されています。用紙コストは含まれていないデータですが、かなり安い印刷コストだと思います。

エプソンの以前使っていたプリンターであるEP-879Aの印刷コストは下記の通りです。
ちょっと何やら色々あって見にくいですが、まだ物としては持っている状況です。

まとめると、どれだけG6030の印刷代が安いかが分かると思います。エプソンのクマノミインク（増量）約8000円をつかっても514枚しか印刷することが出来ないのです。単純計算でG6030で購入から初期装備のインクで本日までに一切追加せず印刷した枚数が3754枚なので、同数をエプソンのクマノミインクで印刷した場合、インク代だけで58400円もかかる計算になります。7．3回分インクを買わないと行けない状況です。

ビジネスにおけるインク代は死活問題でペーパーレスが進む昨今ではありますが、まだまだ現場に資料を作って持っていく等は全然ある話ではないかと思います。エプソンで1枚数十円印刷コストかかると思えば気軽に印刷も出来ないですよね。ただ、それがカラーで1枚1円でモノクロなら1枚0．5円だとすると、かなり気軽に印刷できると思います。

しかも、購入時にブラックインクタンクは2本同梱されているので、プリンターが壊れる方が先か、インクがなくなる方が先かみたいな話になってきつつあると思います。プリンター故障時もヘッドが原因であれば、サクッと交換してしまえば問題を即座に解決出来る訳ですし、本当にこの機種はビジネスに向きだと思います。

ただし、何度も言いますが画質とコストはプライスレス

画質は、所詮4色インクであるという事。写真を出力するなどの用途には向きません。その点だけ十分理解の上購入する必要がありそうです。けしてきれいに印刷出来るとは言い切れないです。ビジネス文章などの用途は全く問題ありません。その点納得して使えば、相当コスト削減が出来ると思います。後は、ちょっと操作パネル周りがちゃちいですが、愛嬌と言う事でビジネスには大変おすすめのプリンターかなと思いました。

もし購入されるなら

絶対的に5年保証があるお店で買うのがいいと思います。このプリンター故障すると高額な修理費を取られるという噂のプリンターではあるので、事前に予防線を張って購入されるのがよいと思います。今の所故障せず使っていますが、今後はどうなるか？分かりませんので。良くも悪くもビジネス用途ってことで割り切った使い方ならOKだと思いました。

Canon G6030 -> 詳細はこちらから確認してみてください。
https://amzn.to/4idUCWs

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先日、家の中のIOT機器を全て１つのメッシュwifi網に集約する件の記事を書きました。
下記記事がそれなのですが。

物は到着して、開封して親機だけオンラインにして、IOT機器の１台をテスト的に接続したのですが
結果どうやっても、何をやってもメッシュwifi網に接続出来ないんですよ。

といっても、今接続しているのも実はASUSのメッシュwifi網なんですが
そちらは問題なく接続出来ており、接続に関しては問題ないので
メッシュwifi網だからといって接続出来ないという事でも無い気がします。

ちょっと原因を探る

IO-DATAのWN-DX1300GNEX2ですが、中の設定を見る限り
いじれる所はほぼないと言う位管理画面が簡素化かつ、機能を限定させる様に
あちこちロック（グレーアウト）してるんですよ。

凄く想像ですが、この機種ですが、バンドステアリング機能という奴がついていてですね
これは２．４GHｚ帯と５GHｚ帯関係無く１つのSSIDで接続できるようになっています。
この仕様が、おそらくIOTの低レベルな機器には不向きというか、理解出来るず
接続ができないんじゃないか？と思っています。

この機能をオフにして、SSIDを分けれれば、おそらくそれで接続できるようになったかも知れませんが
機種にはそんな機能はなくですね、途方に暮れた訳です。

結果的に言うと

もう、本日この機種は手元に無く、IO-DATAの金沢サポートセンターに返送しました。
IO-DATAには、ペイバック保証という制度があり、購入後２週間以内にサポートセンターに問い合わせ
また、サポートセンターの指示により試して接続が出来なかった場合、返品して返金する制度があります。
今回は、これを使って対応を行う事にしました。

初心者の方でも安心してと、初心者じゃなくても、今回の状況はもはやばらして
内部にあるであろうシリアル端子に強制的に２３２C接続して、組込Linuxの設定を確認して
強制的に機能を止めるとか、そういう暴挙にでない限り解決しないと思ってます。

結局

もともと購入を悩んでいた機種を、本日オーダーしました。

こいつも、接続ができなかったら嫌だなと、もう少し製品紹介サイトを確認しました。
ばっちり、IOTも接続出来る！って書かれてますね。

さらに、さっき不穏な機能だった奴
もれなく、この機種もついてるようで嫌な機能だな！！

この当たりも、ちゃんと対策が取れており。バンドステアリング機能を無効化できるようです。
これを無効化すると、SSIDを２．４GHｚ帯と５GHｚ帯を別ける事が出来る様で
問題ないかなと思います。

オーダーはしたので、来週月曜日に到着予定なので、到着したら設定を試みようと思います。
何かトラブルが起こったりしたら、記事にしようと思います。
何も起こらず、無難に接続出来れば最高なのですが・・・。

今回もIO-DATAさんの奴も、問題なく接続できると思ったんですけどね。
あまりにも設定幅がなくて、ほぼ何も設定がないと同じくらいの状況でしたからね。
駄目でしたね。

では、また来週月曜日にさらなるIOT快適化を願って進めて行ければと思います。

The post WN-DX1300GNEX2 がIOTに接続出来ない first appeared on ～下町物語～.

自宅で使っているwifiルーターって、どれもだいたいが不安定で何らかのトラブルを抱えていて
今も、このルーターは安定して良かったなーなんてルーターは今の所ヒットしてない状況である。

とはいえ、買わないと老朽化によりさらに不安定になるを繰り返している為
結局数年に1度購入しているのが、どれもこれも・・・。

まずは、筆者の自宅の環境紹介から

ここが重要なのですが、wifiルーターって接続するclientが多い程不安定になる傾向にある。
これは間違いないので、実際筆者の家には何台のクライアントが存在するか？

ざっと見る所、39台接続されていることになっている。
IOTを駆使しているからで、家の中にあるスイッチ類は全てwifiに接続されており
さらに、自動水やり機であったり、気象観測ユニットであったり
無線機だったりがかなりの数がwifi配下に接続される事になっている。

これらに耐えるwifiルーターって？

現状使っているwifiルーターは、ASUS RT-AX86U + RX-AX55 でメッシュwifiを組んでいる。
ぶっちゃけこの構成が余計に不安定さを作り出しているのかも知れない。

これら2機種の最大推奨接続台数は以下の表の通りになります。

これだけ見ると、余裕じゃない？と思われるかも知れませんが
実に、1日1回最低でも電源のON・OFFをしないと5GHzが接続出来なくなったり
2．4GHｚが接続出来なくなったり日々いろんな事が発生する。

主に、親機であるRT-AX86Uが回線が5Gbpsの回線が接続されており
さらに、電界強度を高める為、ラックの上の棚に置いていることから
部屋の温度が常時30度弱あることで、熱暴走を起こして不安定な状況が発生している様な気がする。

よって、この親機の置く場所をどうにかすれば、もしかしたら解決する可能性もあるが
その辺りについては、徐々にやって行こうと思っている。

不安定なwifiルーターには必ずある設定パラメーター

安定度を売りにしているルーターには、あまりない機能だと思っているが
不安定だからこそ、必須といえる設定パラメーターが存在する。

それは、自動再起動設定の有無である。

これがあるルーターは、何らかの影響で不安定になる可能性があり
それを自動化する為に設定が設けられている事が多い。

筆者が導入している、RT-AX86Uにも漏れなくついている機能だ。
下記の様な設定がそれにあたる。
ぶっちゃけ、安定しているルーターなどはこんなのが必要ないので
ついていない事も多い。使わないに越した事がないが、毎日電源ON・OFFをするのが
めんどくさい等の理由から自動化する設定がついている場合は要注意だと思われる。

今まで使った事があるwifiルーター

• バッファロー
• TP-Link
• ASUS
• IO-DATA
• Linksys

その中でも、これはよかったと思えるwifiルーターがあったかと言われると
うーんって感じになっている。環境的要因が大きい気はする。

今考えている構成とは？

とりあえず、家の中のスイッチ類がwifiが不安定になると、勝手に電器をつけたり
消したりとポルターガイストみたいな状況になってしまうので、
現在のwifiルーターから切り離して、スイッチ用のwifiを構成してみようと考えている。
メインのwifiが不安定になっても、影響を最小限に抑える事が出来る可能性が高い。
あと、メインのwifiルーターみたくブロードバンドデータを送受信する必要がない為
負荷をかなり抑える事が出来る可能性がある。

上記2機種で家の中に別のメッシュwifiを構築すれば安定する可能性が高い。
エレコムは、最大50台までサポートされており、IODATAは40台までのclientを
サポートしていると言ってる。IOT機材だけでいうと、20～25台程度だと思われるので
そちらの機材を買っても概ね問題ない程度だと思われる。

ただ、心配なのが安定するか否かという部分だけである。
エレコムは、親機・子機で対応し、IODATAは、親機1台・子機2台の構成になる。
３カ所からメッシュwifiを作る方が、まるっと良い気はする物の
実にメッシュwifiは、それぞれにローミングデータをやりとりしている為
それなりに安定もしにくい気がするのも事実ではある。

速度面については、エレコムの方が速いけど、今回の用途は、速度より安定度にある。
なかり悩ましい所ではある。

2023/01/11追記

結局IODATAのWN-DX1300GNEX2を選択致しました。
2つだと、子機がトラブルで切り離された場合、親機1台になってしまうので
3台だと親機が死んだ場合駄目ですが、子機1台がトラブルを発生させた場合
1台切り離されるだけで、2台でサービスを継続出来る為、2台より3台を選択致しました。
また、費用についても、エレコム　2台セット 8000円　IODATA　3台セット　7400円になり
IODATAのほうが手頃だと、そういう観点からIODATAに致しました。

2023/01/13追記

＞結局IODATAのWN-DX1300GNEX2を選択致しました。
このように書きましたが、昨日到着してある程度設定をしてIOTを接続したのですが
結果からすると接続出来ません・・・。

別の記事を書いた方が良いかもしれませんが、
原因について現在調査しています。

おそらくは、そうじゃないか？というのは推測出来てますが
裏をとって記事にしようと思います。

中継機じゃ駄目な理由

メッシュwifi と中継機を使ったエリア拡大と２つの手法があります。

今回現在もそうですが、メッシュwifiを構成しています。
一般的な中継機とメッシュwifiの違いを先に書いておこうと思います。

エクステンダーなどの中継機の場合

親機とサテライト間は、それぞれ無線LANで電波をもらっている元を指定して
それぞれがそれぞれに繋がっている。
下記例だと、親機とサテライト１は繋がっており、親機とサテライト２が実質電波が届くなら
親機に接続して電波の範囲を拡大出来る。

また、サテライト２が親機と届かない場合でも、
サテライト１に接続してサテライト２からサービスを提供する事が出来る。

致命的な問題点としては、それぞれ回線をもらっているSSIDとは別のSSIDを設定しないと行けない事である。
どうしても、どこからどこに回線をもらっているを明示的に設定しないと行けない理由からそうなっている。
スマホなど、一番電波のよいサテライトや親機のSSIDに自分で接続し直す必要があります。
ただ、完全に親機の電波が届かない場合などは、サテライト１の電波を自動接続に設定していると
自動的に切り替わりますが、少しでも電波を受信していると、自動切り替えは行ってくれません。

メッシュＷＩＦＩの場合

親機にサテライトとして登録し、それぞれの子機間でＳＳＩＤを共有して
全体で同一ＳＳＩＤで接続する事が出来る。

端末としては、親機に設定しているＳＳＩＤを設定すれば
後はメッシュwifi網の中で、端末が繋がっている電波の状況などを
サテライト・親機間で共有して、一番状況の良いサテライトから送受信を行う点が
エクステンダーなどの中継機の場合と違う点です。

親機・サテライト間の通信においても、親機とサテライト１を経由して、サテライト２に接続している場合と
親機・サテライト１と親機からサテライト２に直通のパターンとがある。

また、親機・サテライト２からサテライト１へ接続されているパターンもある。
接続がシームレスに行われる点が、エクステンダーなどの中継機の場合と違いである。

メッシュwifiの場合、端末とのやりとりは全て接続している機械が実施する為
エクステンダーなどの中継機みたく、全ては一度親機まで行って親機が全て処理をして
また子機に戻すといった通信の遅延もないとされている。

ただ、メッシュwifiも全てのクライアント情報を各機械で全て共有しないと実現出来ない為
その通信が常時行われている事から、内部処理としては複雑な感じになっている事が想定される。

また、メッシュwifiを効率よく運用する方法としては、親機とサテライトである子機間を無線じゃなく
有線で接続する方法が一番理想とされています。

そんな訳で、メッシュwifiを使った構成にしてあるわけですが、
それでも不安定になるんですよね。今回は、その不安定になった場合でも
生活家電の制御は別だてにして、安定度を増すという方向に倒したいと
そんな事を考えています。

どちらの機種を買うか、今の所は決めて無いですが、
対応が終わったら記事にしようと思います。

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という事で、どうにかせねばプロジェクト！

さてと、最近VM上で立ち上がっているインスタンスが本当に遅いのです。
何に原因があるかは、だいたい想像つくのですが、思いつくところを書いてみます。

1. CPUが遅い (AMDのクアッドコア)
2. メモリーが足りない(8GBしかのっていない)
3. HDDが遅い(マグネット4台のRAID5(ライトキャッシュ付きハードウェアRAID))
4. メモリーやCPUがオーバーコミットされている為

上記が遅い理由となります。この中で少しでも速さを追求出来るとしたら、HDDをSSDに交換してしまえって事なのですが、ここからはエンジニアとして、普段は絶対しない様な構成を次に書きます。

大前提：RAID5環境でHDDとSSDを混在した場合の動作検証

まず、上にも書いた様にこのESXi6.5はマグネットのDISKが4台(500GBx3 / 700GBx1)の構成です。
500GBのHDDはマトリックス社の同じ容量と回転速度及びキャッシュメモリーでそろえてあります。
そのうち1台が破損して、マトリックス社から東芝の7200ｒｐｍの700GBのHDDに交換してリビルドをかけています。（現在の状態）

これを、1台づつマグネットDISKからSSDに置換をしていく事にします。

HDD0(500GB)  → SSD(740GB) 現在交換してリビルドが走っています。
HDD1(500GB)  → SSD(740GB) 上記リビルドが完了した後に実施
HDD2(500GB)  → SSD(740GB) 上記リビルドが完了した後に実施
HDD3(700GB)  → SSD(740GB) 上記リビルドが完了した後に実施

上記の様に、1台単位でHDDからSSDに置換していきます。最後の1台がリビルドがかかって完了するとHDDからSSDになり高速に動作するようになる事を想定しています。

そして、エンジニアとしてHDDの中にSSDとか・・・！RAID環境において、同じメーカーで同じ容量と回転数をそろえる事なんて、定説ではありますが、そこをあえてどうなるか？も含めてやってみたかったというのがあります。

結論とすると、見る限りこんな動作になっています。

HDD0～2からパリティを計算して、SSDの中に取り外したHDDの内容を復元されている状態(リビルド中）
しかし、HDDの速度は遅く3台まとめて読み込んでもSSD1台の書込速度上限には届かず。ただ、リビルドしながら書込はHDDとSSDに同時に書込がされている事から、HDDとSSDの速度差は全てRAIDカードに取り付けているDDR256MBのメモリーにライトキャッシュする形で速度差が吸収されている感じを受けます。

RAIDカードも馬鹿じゃ無いので、SSDが速いからといってHDDにとってどうすることも出来ない為、HDDアクセス速度を基準に動作している状況。一番遅いメディアに最適化して動くが正しいです。効率が良いやり方ではないですが、移行中は仕方が無いです。全てが終われば低速デバイスHDDが無くなるので、SSD速度に準拠して動作を始めると思われます。

ただし、ハードウェアRAIDカードで処理しているとは言え、RAIDカードの上にのっているCPU処理速度の限界もあります。その為、SATAで流せる最高速が常に出る事は基本ありません。そもそもRAID5は1回のアクセス毎にパリティを計算しないと行けない為、それだけでもオーバーヘッドがかなり要求されます。

https://qiita.com/Jianbo/items/49b3699e2471aa7955b3　からお借りしました。

お約束

これらの構成は、自己責任であり必ずしもどの環境でも実現出来るとは限らないリスクがある移行方法だという事をご認識の上自己責任において作業をお願い致します。また、リビルド中は、1台でも壊れると全てのデータが飛びます。ホットスペアが無いRAID5構造の場合は注意が必要です。今回の筆者の家で動作しているESXiはホットスペア無しのRAID5構成です。

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長らくESXi6.5 Serverを使ってきましたが、どうも調子が優れないので、色々な状況を考えてServer自体を新調する事にしました。

ESXi6.5に使っていたServerは、HP(ヒューレット・パッカード社製) ProLiant ML115 G5という格安でたたき売られていたServerに、ハードウェアRAIDカードとバッテリーバックアップの追加と、256MBのcacheメモリーを入れたServerにしたて、追加NICカードを2枚使って、ESXi6.5として現在もつかっています。

先日、どうもNICカードというかネットワーク関連のトラブルに悩まされるようになって、本体がロースペックだということと、凄く五月蠅いServerなので、ちょっと負荷をかけるとFANがブンブン凄く五月蠅いのです。

https://w.atwiki.jp/ml115_g5/pages/30.html
ここにも書いてる通りなのです。

出来れば、静かな環境で仕事したいのもあって、今はほぼテレワークで仕事を進めている関係上で、極力静かというコンセプトで次期Serverへリプレースをかけていくことにしました。

用意したのは！？

HP Z420 Workstation です。空冷タイプではなく、水冷タイプを用意しました。
といっても、我々からしてみれば、私の今使っているPCもそうなのですが、簡易水冷と言われているモデルになります。同じマシンで空冷もあるみたいなのですが、今回は極力騒音を出さないという事で水冷（簡易）モデルとしてあります。

下記の様な水枕がついているだけです。この内部に水が循環されており、ラジエターで放熱されて、その熱をケースFANが外部に吸い出すような動きになっています。

HP Z420 Workstationのスペックですが、下記の通りG5と並べてみました。

replace元の爆音爆安server　ML115G5です。

リプレース後のserver、 Z420が下記となります。

スペックは天地の差ですね。そもそも4コアNOHTのAMDコアのserverから、Xeon8コア HTで16コアとして認識するCPUと、メモリーも当初16GB程度しかなかったメモリ－を全部はずして、8GBｘ8枚で64GBとしてあります。

ただ、ESXi6.5からRAIDカードとバッテリーバックアップとcacheを外して、こちらのServerに取り付けて何もなく、ブートすると想定してましたが、全くブートせず・・・。結局、選択肢は2つ、Z420のServerにはマザーについているソフトウェアRAID機能しかなく、実はESXiはいくらマザーボードのシリアルATAにHDD3台接続して、RAID5構成を組んだとしても、シングルのHDDとしてそこにインストールされてしまいます。

ここから、ハードウェアRAIDカードを入手して、RAID5構成を2TBｘ3で構築し、そこにESXi6.7とついでに4PortのGbitNICをインストールして、ESXい6．7でリプレース前の構造を再現設定し、OVFをとりつつ、新しいServerに載せ替えていって居る状況です。

ネットワーク構成は、下記のように外部から受信と送信に使って居るPortは、チーミング構造として、アクティブStandby構造として、Failバックの設定をいれてあります。NIC障害を想定すると、1つは、vmnic0がマザーのNICカード（Standby）vmnic1が今回増設している4Portの1つのポートに割り当てて、その上位でL2switchに接続されています。

動作的には、ping 8.8.8.8 をうちながら、vmnic1側のLANケーブルをL2switchから物理的に抜きます。Pingは、しばらく止まりますが、数秒でFailオーバーしてvmnic0側からPingを打ち始めます。そのまま、vmnic1側のLANをL2switchに接続して、ネゴシエーションが終わりオンラインになると、Failバックしてvmnic1からPingを送信します。Failバック時は、全くping落ちがないですね。どうしてもシステムがリンクダウンを検知するまでに、ラグがあるっぽいですね。

上記設定例でした。あまり参考にはならないかもしれませんが。上位層のL2switchに通知するオプションを投入してますが、普通のL2ではないスイッチングHUBだと、うまくFailオーバーやFailバックができないかもしれません。

筆者がつかっているのは、NEC製のL2switchです。FANレスで安定的に動くので気に入ってます。また、設定がかなり簡単で非常にいいですね。そして安い。10GbpsのHubがそろそろ欲しいですけどね。

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最近、どうも外部からアクセス出来なくなるserverがいるので、ちょっとあれだなって調べていたら、昨日完全にアクセスできなくなりました。

何が起こっているのか？

単純に、調査した結果次の様な事が起こっていました。

該当instanceが外部に接続するGWまでpingが届くので問題無し。しかし、GW経由で外部のサイト特に意味は無いですが、8.8.8.8とかにpingを送信すると、これがNGになるんです。

ESXiを再起動すると、数時間から数分程度は問題無く接続出来る様になるのですが、いつまた再発するかわからないのと、そんな不安定なら使えないという事実があります。また、大元のGWである光終端装置にもpingが届かなくなります。

昨日、もう一度再起動してみると、完全にアクセス出来なくなりました。そこから、光終端装置にpingが届かないというのは、NICじゃないか？と疑いだし、光終端装置のlinkランプを見て見ると、ちゃんとOnlineになっている。しかし、ESXiからみるとがびーんｗ

え！？外部へ接続するための、GWに単独の物理NICをアサインしていたのでが、物理アダプタがありません・・・。これでは、外に接続出来る訳ねーよね。光終端装置にpingが届かなく理由これでわかったわ。

という、物理NICの故障だと分かりました。

物理NICはみえているのに、リンクダウンになっていますよね。これデュアルポートNICなので、ポートは2つ見えてるけど、2つどちらに刺しても、リンクアップする事はありませんでした。残念ながら故障したという事なにだと分かりました。

今は、このように使っていなかったNICポートを、急遽アサインしてNICをチーミングして、1つをオンラインにして、事なきをえました。今、下記のNICを急遽発注し到着待ちです。

あと

HPのserverなんですが、FANが五月蠅すぎる・・・。そんなにブンブン回さなくても大丈夫だよって思うので、この静音FANに交換しちゃいます。一応4PINのPAM制御の奴にしました。serverなので、そんなに光らせないで良いかともおもったのですが、暗闇でサポートしてると、こういうLEDでも作業ができるかもと、そんな感じで買ってみました。とりま、静かになればいいなぁ。

ESXi内部は、HDDは全部1台単位で撤廃していって、今は4台のSSDのハードウェアRAID5で起動しています。可動部が無くなったので余計、FANの音が目立ってしまっています。

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本当もうWIMAX2駄目としか言いようがない

2018年頃からwimax2+を使っているけど、本当に接続環境が悪いって事を実感してしまう・・・。
特に、東京都内の地下鉄を使った移動の際に感じる。全く駅間は繋がらない。そして、そんな方にどうしたらいいか？って解説サイトを見ると、案の定LTEオプションを使えと必ず書いている。

いやいや、LTEオプションって月額1000円くらいが課金チャージされるし、LTEで7GB流しちゃうと、後はWIMAXオンリーに切り替えても低速モードから復帰しないジレンマがある！こんなのマジ使えなくないか！？

定額WIFIで100GB流しても、制限かからない回線に切り替えたい気分で一杯です。3年縛りで契約してしまったので、後2年くらい地獄ですね。経費扱いなので、定額WIFIも加入して、その時切るか、違約金9500円だっけか？をとっとと払っても解約すべきか悩みますね。

WIMAX山では全く使えず・・・。

最近車にfireスティックTVを組込ました。移動中でも、優雅にアマゾンプライムが見れる訳なんですが、そこで活躍？してくれるはずだったWIMAX君・・・。山間部は全く戦闘外ですし、上で書いたLTEオプションを有効にしてないと、途切れまくって不快しかありません。LETオプションの7GB縛りに、そこでもイライラするわけですよ。何故？そんな仕様にしたのか？意味分からないですよね。そして、何気にWIMAXってもはや古い規格の様に思えてしまうのは、気のせいでしょうか？

間もなく5Gの時代がやってきます。電波を束ねて束ねて通信速度を稼ぐってのも、苦肉の策じゃないかと思ったりもします。この先きっとWIMAXという規格は消え失せて行く事でしょう。全ては5Gに食われてしまいますね。残念ながら！

結局の所

どんなときもwifiに加入してしまった。これは、クラウドSIMという最新鋭の方式を採用している。たいした事ないんじゃ？って思うでしょ！？国内だと、ソフトバンク・ドコモ・ａｕの繋がりやすい回線を自動的に使って接続を行う方式である。

ただし、ほとんどの所がソフトバンクの回線に繋がる。世の中の記事を見ていると、そんな記事ばかりだが、自分は比較的au回線をつかんでる事が多い気がする。まだ、ドコモは見た事ないかもね。

ただ、これが最善かと言うとそうでもない。欠点を下記に述べる。

1. やっぱルーターとなる端末がＰｕｕｒだと思う
2. 速度が出るようでで無い

上記2点が気になるところである。さらに1番を掘り下げていくと、このような事を持ってして判断した。

1. 5ＧＨｚ帯が使えない(2．4GHｚ帯の周波数設定が行えない)
2. 安定度がいまいち（なんどかエラー12とか表示されて、再起動する羽目になる）エラー12は回線切断である
3. クラウドＳＩＭなので、自動切り替えと記事に書いたけど、山間部でいきなり回線を見失う事がある
4. 液晶がないので、中の状態が把握出来ない（毎回再起動で対応しているが！それでいいの？）

とくに、2と3がちょっと気になる所ではある。山間部で回線を見失った場合、クラウドＳＩＭは自動的に回線を探して再接続してくれればいいけど、そうはしてくれず、持っているＳＩＭの回線をSearchし続ける傾向にある。その結果、かなりの時間回線が接続されず、エラーになる事が多々ある。その場合、再起動をすると再度別の回線をつかみに行くのだが、いやいや回線を見失った時、すぐ再コネクトなる動作をしてほしいものである。

良いところは！？

単純に100GB流しても、まったく流量制限が発生しないところが、良いところだと思います。

月間で10GB程度は、どんなときもwifi経由で通信しているけど、なんか、やっぱりどこかぱっとしないですね。次の端末に期待したいと思います。ちなみに、この端末海外でも電源さえ入れれば、接続出来る回線を見つけ出し、接続してくれるある意味魔法の端末なんですけどねぇ。

今の所海外には、行く用事が余りないんですが、今年からはちょくちょく海外へ行く事も増えていくと思うので、こういうのは良いかもしれませんね。ただ、上記5つの状況が改善されると、より良い使い勝手となると思います。

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ラズパイNTP　ST1どうなった？

先週ラズベリーパイにGPSモジュールを取付、完全にPPSを使って高精度化しましたが、その安定度についての報告です。
下記のグラフの通りPPSのJitterとかは、0.001～0.002ms辺りでうろうろしています。ただ、その位の精度が担保出来るという事です。

システム全体に配信している配信サーバでの値をグラフ化しています。概ね0.25ms ～ 平均で0.45ms辺りの精度を担保出来ています。

前回のUSBモジュールによる、GPS受信での安定度から比べると限りなく受信ロスがなく、全く精度も問題無い水準を担保出来ている状況です。グラフの切れ目がない事がその証拠ですね。このシステムをLocal標準時刻む君と命名したいと思います。電波時計の電波を受信するのも1つの手ですが、どちらがJitterが高いのか不明ですが、いったんナノ秒単位の精度が確保出来ているので問題無い気がします。ひとまず、これで1年くらい運用してみてどうなるか？を引き続き検証していきたいと思います。

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ラズベリーパイでNTP ST1 完結編

前回ラズベリーパイ Pi3でGPSでSt1 NTPserverって記事を書きました。詳しくはみれもらえれば良いかなと思いますが、
掻い摘まんで書くと

• GPSモジュールの安定度が低くすぐGPSを見失ってしまう（GPSのアンテナを外にだしたい）
• PPSがとれていない事で、時刻同期品質のJitterが2桁～3桁で正確な値を刻んでいるとは言いがたい

ラズベリーパイ Pi3でGPSでSt1 NTPserver

さてと、大分我慢していたのですが、つい買っちゃいました。

はい。GPSモジュールキットですね。色々GPSモジュールキットは出ているのですが、何故これにしたか？色々理由はあるんです。

• GPSの外付けのアンテナが出ていて欲しい
• PPSの出力がある
• ラズベリーパイと接続コネクタが同梱されてる（半田付けは自分でしなきゃなんですが）
• バッテリーバックアップコネクタを要し、バッテリーを接続する事でラズパイがオフの時でも時間を保持する

ということで、この基板にしました。買ったのは、この基板とGPS外付けアンテナです。

ラズベリーパイに実装してみましょう。

使って居たケースに全く入らなかったので、とりあえず上蓋を外して、ひとまず動作確認しています。黒い細いケーブルがでているのは、GPSの外付けのアンテナが接続されていて、窓際においてます。基板上にのっているのもGPSのアンテナだと思いますが、まあ、そちらは使いません。

流したコマンドは、下記の通りです。

  536  stty -F /dev/serial0 raw 9600 cs8 clocal -cstopb
  537  cat /dev/serial0
  538  sudo apt-get install gpsd gpsd-clients python-gps
  539  sudo systemctl stop gpsd.socket
  540  sudo systemctl disable gpsd.socket
  541  sudo systemctl enable gpsd.socket
  542  sudo systemctl start gpsd.socket
  543  sudo gpsd /dev/ttyAMA0 -F /var/run/gpsd.sock
　550  sudo vi /etc/default/gpsd
  556  sudo sh -c "echo 'dtoverlay=pps-gpio,gpiopin=4' >> /boot/config.txt"
  557  sudo apt-get install -y pps-tools
  562  sudo apt-get install -y libcap-dev
  565  sudo sh -c "echo 'server 127.127.28.0 minpoll 4 maxpoll 4 prefer' >> /etc/ntp.conf"
  566  sudo sh -c "echo 'server 127.127.28.0 minpoll 4 maxpoll 4 prefer' >> /etc/ntp.conf"
  567  sudo sh -c "echo 'fudge 127.127.28.0 time1 0.490 refid GPS' >> /etc/ntp.conf"
  568  sudo sh -c "echo 'server 127.127.22.0 minpoll 4 maxpoll 4' >> /etc/ntp.conf"
  569  sudo sh -c "echo 'fudge 127.127.22.0 flag3 1 refid PPS' >> /etc/ntp.conf"
  593  sudo ppstest /dev/pps0
  574  NTPVER=ntp-Ver*.**p*
  575  wget http://www.eecis.udel.edu/~ntp/ntp_spool/ntp4/${NTPVER}.tar.gz
  576  tar xfz ${NTPVER}.tar.gz
  577  cd ${NTPVER}
  578  sudo ./configure --enable-NMEA --enable-linuxcaps && sudo make &&sudo make install
  579  sudo cp /usr/local/bin/ntp* /usr/bin/
  580  sudo cp /usr/local/sbin/ntp* /usr/sbin/
  581  sudo service ntp stop
  582  ntpq -p
  583  sudo service ntp start

動作確認してみましょう

PPSがとれているかどうかを確認します。問題無くPPS信号が取れています。デバイスとしても認識されています。

ntpq -qの結果でも確認しましょう。

GPSとPPSのデバイスが見えている事を確認出来ますね。そして、SHMに＊がついて居て同期がされていることが確認出来ますね。そして、PPSの先頭にはo文字がついてます。これは、PPSを使って補正をしているって事を表しています。この状態でGPSだけのJitterが19.808msであり、PPSは0.010msである事が分かります。PPSがどれだけの精度で動いて居るか分かると思います。

次にNTPのステータスを見て見ましょう

pi@ntp:~ $ ntpq -c rv
associd=0 status=0118 leap_none, sync_pps, 1 event, no_sys_peer,
version=”ntpd *.*.*p*@*.6243 Sat Sep 22 14:58:22 UTC 2018 (1)”,
processor=”armv7l”, system=”Linux/4.4.38-v7+”, leap=00, stratum=1,
precision=-20, rootdelay=0.000, rootdisp=1.030, refid=PPS,
reftime=df50ea32.3e2c4c0e Sun, Sep 23 2018 1:20:02.242,
clock=df50ea34.4295855e Sun, Sep 23 2018 1:20:04.260, peer=5140, tc=4,
mintc=3, offset=-0.003287, frequency=-9.791, sys_jitter=0.001926,
clk_jitter=0.003, clk_wander=0.001

stratumは、想定通りの1階層目で動作している事が分かりますね。そして、PPSで補正している事も分かりますね。

では、PPS対応した事でlocal環境のPC立ちはどうなったか見て行きましょう。

3番目に今回PPS対応したラズベリーパイがいますね。nict.goで今は同期していて、 mfeedとラズベリーパイが+で評価対象だと言ってます。Jitterが現時点では、nict.goが一番低い為、一番正確なNTPに同期したものと思われます。

ここからPPSのそこ力を垣間見る事になります。

Jitterは流動的なので、この確認した時にはラズベリーパイが一番低くラズベリーパイに同期した事が分かります。よしよし！とりあえず、local環境に設置したラズベリーパイが一番正確だと思ってもらったらしいです。

もう少し時間がたって見て見ると

もう独走態勢ですね。Jitterが0.160msと他の2つのNTPと比べても数倍の精度が出ている事が分かります。これで、local環境により正確な時計が同期出来るNTPserverが構築できました。

もう誰も勝てませんね。とりあえず、PPSがどれだけ精度を持っているか？お分かり頂けれたかと思います。0.069msのJitterです。ほぼ正確な時間を担保出来ている状況です。ケースがないのでむき出しですけどねｗ

最後のラズベリーパイの省電力機能を切って、フルパフォーマンスで動作させる仕様に変更後

sudo su –
echo performance > /sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/scaling_governor
reboot

PPSのJitterが0.002とかになってますね。半端ないですね。

後は、安定度を見る為、このまま起動してGPSを見失わなければOK

という事で、明日ラズベリーパイを新しいケースに詰め替えて、アンテナ端子をちゃんと穴を空けて取り付けてGPSアンテナを外に設置すればいったん終わりです。問題無く稼働してくれると思っています。

先ほど外にGPSアンテナを設置してきました。

GPSの広う速度も速くなって、さらにGPSの同時受信している数も格段に増えました。これで、両面テープで固定したら今回のラズベリーパイでGPSによるナノレベルのST1構築は終了します。

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