IoT時代の無線通信規格 LPWAとは?

最近バズワードになっているIoTについて、ネットワーク屋としても避けて通れなくなってきましたので、IoTの通信について勉強を始めています。今回はIoT向けの無線通信規格であるLPWAについて紹介します。
 

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LPWAとは?

「Low Power Wide Area」の略でセンサからゲートウェイに情報を送信するための無線通信技術でIoTデバイスをインターネットに接続する技術として期待されています。従来はWiFiやBluetooth、LTE/CDMAが用いられていましたが、IoTセンサへの適用のため、低速度ながら省電力・広域な無線通信規格が求められています。最近のニュースリリースや伝送距離などの仕様から、主流となっていくのは、SIGFOX、LoRaWAN、NB-IoTの3つかなとおもっています。

 

SIGFOX

SIGFOXは欧米を中心に先行して適用が進んでいるLPWA規格です。推進しているのはフランスのSIGFOXという会社になります。基本的に各国でキャリアを1社のみ決めて販売するスタイルとなっており、日本は京セラコミュニケーションシステム(KCCS)です。すでに検証用キットの提供をニュースリリースしています。

特徴は以下です。
・ライセンス不要のサブGHz帯(日本は920MHz)を使用
・通信速度は約100bit/s
・伝送距離は50km程度
・詳細な仕様を公開していない
・ゲートウェイを独自に設置できないキャリア型モデル

 

LoRaWAN

LoRaWANは物理層にLoRa変調という技術を使用する規格です。LoRaアライアンスという団体が推進しています。日本ではソラコムが先行して検証用キットの提供を始めており、KDDIやSoftBankの各キャリアも実証実験を始めています。仕様がオープンで、かつプライベートのゲートウェイを設置できます。本来NB-IoTを進めるべきKDDIなどの携帯キャリアが実証実験を行っていることからも、今もっとも勢いがあるのではないでしょうか。

特徴は以下です。
・ライセンス不要のサブGHz帯(日本は920MHz)を使用
・通信速度は約250~50kbit/s
・伝送距離は15km程度
・仕様がオープン
・ゲートウェイを独自に設置できるプライベート型モデル

以下のような実証実験のニュースもあります。
http://news.kddi.com/kddi/corporate/newsrelease/2017/01/17/2257.html

https://blog.soracom.jp/blog/2017/03/02/lorawanconf-session1-2/

 

NB-IoT

NB-IoTは「Narrow Band IoT」の略でLTE帯域を使用します。推進しているのは3GPPという団体です。LTE帯域を使用するため、ライセンスが必要となり、必然的にdocomoやKDDI、softbankが提供キャリアになっていくのではないかと思っています。現時点では他のLPWA規格に比べて展開が遅れていますが、携帯キャリアが主体となり、既存の基地局を流用できるため、将来爆発的に普及していく可能性があります。

特徴は以下です。
・ライセンスが必要なLTE帯域を使用
・通信速度は上り62kbps、下り21kbps
・伝送距離は20km程度
・ゲートウェイはキャリアが設置するキャリア型モデル

 

個人的には、現在~2020年あたりのIoT普及初期段階では仕様がオープンでプライベートゲートウェイを設置できるLoRaWANが採用され、携帯キャリア側で基地局のNB-IoT対応が進んでいくにつれて価格や導入容易性、通信品質などからNB-IoTに移行していくのではないかと思っています。
 

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