モバイルハブを作ろう

～プロジェクトひとりでできるもん！～

Last Update: 29 May 2001

概要

1998年1月17日に行われた第3回インターネット災害訓練に向けて作成した、充電式蓄電池で駆動するイーサネット・ハブの工作過程を、2年後に思い出しながら記録したものです。
この作品がNISOC板金部の記念すべき第1作目です。

製作目標

『モバイルハブ』と銘打ったからには、携帯性に優れていなければなりません。そこで次のような製作目標を立てました。

コンパクトである
「モバイル」ですので、大きくては話になりません。かといってあまり小さくても収まりが悪いので、ある程度の大きさは必要かも知れません。
乾電池・蓄電池で稼動する
屋外では商用電源が使えるとは限りません。
長時間稼動する
たとえ乾電池で稼動しても、数時間で電池切れするようでは使い物になりません。せめて24時間、できれば1週間程度は電池交換なしで連続稼動して欲しいものです。

ベースとなるHubユニット

残念ながら私にはHubユニットを設計・作成するだけの器量がありません。そこで市販されているPC内蔵式のHubユニットをアルミケースに収め、充電式蓄電池で駆動させることにしました。

さて、このユニットの定格は

10BASE-Tで5PortのHubユニットと各Portの状態を監視できるモニタリング・ディスプレイ・ユニットに別れている。
HubユニットはPCの拡張スロットに納める。
モニタリング・ディスプレイ・ユニット(LEDにて各Portの状態を表示)は3.5"ベイに納める。
ユニット間は付属のフラット・ケーブルで接続する。

等などですが、一番重要な点はこのHubユニットがPC内蔵型であることから電源5Vで駆動することです。最近市販されている普通のHubは大きさは小さくなりましたが7.2V以上を必要とするタイプが大半で、これを賄う電池の重さが馬鹿にできません。また006Pタイプは9Vですが、これでは容量に不安があります(最近では006Pタイプの大容量NiMH蓄電池が市販されていますが、製作当時はありませんでした)。5VであればNiCd/NiMH等に代表される充電式蓄電池の1本辺りの出力電圧は1.2Vですので、これを4本直列(4.8V)に使用することで駆動できるのではと考えました。

もちろんこれは私の希望的判断であり、ユニットの製造メーカが動作を保証するものではありません。

なお、今回は付属のモニタリング・ディスプレイ・ユニットは使用しません。移動先で手軽に使うことを目的とした場合、たかだか4portのHubのどの口が通信しているとか、コリジョンが発生しているとかといった情報はあまり重要ではありませんし、LEDの消費電力(なんて知れていますが)ももったいないですよね。とは言え電池が切れていることに気が付かないってのもナニですので、電源状態を監視するLEDだけは外付けすることにします。

このページを公開後1年も経ってから追記するのもナニですが、本日なにげにgoogleで"DPH503"を検索したところ、こんなページを見つけました。今回使用したユニットの姉妹品で100Mbps版もあるのですねぇ…。しかも当然ながら電源は5V駆動のままです。消費電力はいかほどでしょう？ちょっと興味がありますので、巷で見かけた方、連絡下さい。

その他に必要なもの

Hubユニットの他に以下の部品を別途購入しました。

アルミケース
赤色LED(屋外での使用も想定して極力明るいモノにしましょう)
5V用極性統一型電源ジャックとプラグ
電池ケースとスナップ
3mmのネジとボルト／スペーサ
1.2V、1,300mAhのニッケル水素蓄電池とその充電器

他に必要な工具として

半田ごて(多少大きいこてでもかまいません)
ハンドドリル(今回は3.5mmの刃1本でまかなえました)
リマー(小さ目のものが使いやすいでしょう)
ヤスリ(3mm幅の平やすり1本で良いです)
ドライバ
…

等が必要です。

組み立て(板金の部)

組み立ても何もHubユニット自体は完成品ですので、ハンダ付けは電源ラインと通電を表すLEDを結線するだけです。したがってこの工作の目玉はアルミケースの加工となります (だからNISOC『板金』部なんですね)。

RJ45ポートのコネクタの大きさを計り、その大きさより少し小さ目に鉛筆等でしるしをつけます。
その内側にセンタポンチで、穴を空ける際のガイドとなる凹みを数カ所つけます。
力を入れすぎるとアルミが歪んでしまいます。ちょっと凹んでいればドリルの刃は安定します。
しるしに合わせてハンドドリルで3mm程度の穴を空けます。この穴をリマーを使用して5mm程度まで広げます。
いきなり大きな穴を空けようとすると、センタがぶれてしまい、いびつになってしまいます。穴を空けるというよりも、ドリルの刃でアルミを削る位の気持ちでゆっくり作業しましょう。
ハンドニプラを使用して穴を四角く切り抜きます。
鉛筆の線は小さめに書いてありますのでここではギリギリまで削ってかまいません。
ヤスリをかけて穴を整えます。
時たまHubユニットを穴に当てて様子を見ながら、仕上げていきます。
電源ジャックと通電を表すLEDを通す穴を空けます。
この穴も最初は3mm程度の穴を空けた後、リマーを使って広げていきます。

今回は23時頃から作業を始め、3時頃に良い塩梅に穴ができました。板金工作の醍醐味はヤスリがけにあります。じっくりと腰を据えて楽しみましょう。
でもあまり深夜にヤスリがけすることはやめましょう。家人から奇異の目で見られることがあります…。

組み立て(電源の配置)

当初電源はアルミケースの上面に載せていました。しかし実際に使ってみると上にモノが乗せられないなど収まりが悪いため、背面にマジックテープで貼り付けることにしました。

このHubに1.2V、1,300mAhのニッケル・水素蓄電池を4本直列に繋いで電源としていますが、普通に使用して1週間は持つようです。また電源ジャックを使用しているため、長期に渡って連続して使用する場合には通常の5V電源アダプタを流用することもできます。

使ってみよう

災害発生時の情報伝達に: 近年携帯電話やPHSの普及により、ノートパソコンを使用したモバイル環境が整いました。しかし災害が発生した場合、個々のパソコンが個別にダイアルアップしたのでは貴重な通信回線が輻輳してしまい、望ましくありません。衛星を経由する移動体通信を使用する場合は、言わずもがなでしょう。
このHubは1台でパソコンを4台接続でき、商用電源を必要とせずに1回の充電で1週間程度連続運用できますので、WIDEプロジェクトで研究されている「生存者情報の登録・検索システム」の運用に利用できます。
デスクトップHubとして: ノートパソコンをちょっと繋ぎたいけど、ケーブルが来ていないときに…
行楽のお供に: アルミケースの大きさは、幅130mm/高さ30mm/奥行き90mm/重さ190gとなりました。これならピクニックバックの隅に入れても邪魔になりませんね。
いつでもどこでもだれとでも: …

ところで…

世の中に「Y-NET イーサネットふたまたソケット」なる「秋葉名物」な商品があります。商品パッケージには「特徴」として

電源が一切不要、地球にやさしいエコロジー設計
100Vコンセントが無い場所でも設置可能
３ポートとも双方向通信が可能
２台のＰＣ、もしくはハブと１台のＰＣだけでの接続でも動作
FCC規格準拠

などと書かれており、要は「1つのHUBポートを2台のPCで共有できる」製品です。ただ上記「特徴」と共に「注意」として

運用の結果につきましては、責任を負いかねますので、予めご了承願います。

と書かれているくらい怪しい商品なのです。NISOCでも数年前にこの商品が話題になり、興味半分で購入した会員が若干名おりましたが、結局満足に動作させることができず、外装を外して中を覗いたきり、お蔵入りしてしまいました。どなたかこれを動かすコツ等をご存知でしたら、お知らせください。

更新履歴

23	Apr	2000	とりあえず公開。
3	Jun	2000	「製作目標」を追加。
20	Jul	2000	「ところで…」を追加。
18	Dec	2000	恥ずかしながら、"Content-Type"の指定を間違っておりました… (小藤さん、ご指摘ありがとうございました)
29	May	2001	「100Mbps版Hubユニットの情報」を追加。

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