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IoT通信の本命 LPWA

LPWAの無線通信、なぜ300kmも先まで届くのか

北郷 達郎=日経NETWORK 2017/06/14 日経NETWORK
出典:日経NETWORK 2017年1月号pp.47-49
(記事は執筆時の情報に基づいており、現在では異なる場合があります)
目次一覧

 複数あるLPWAのうち、以下では主要な三つの規格について説明しよう。欧米で普及が先行しているSIGFOXとLoRaWAN、それに携帯電話事業者が展開するNB-IoTだ。

 LPWAはいずれも、通信速度を遅くすることで、電波の到達距離を伸ばすのが基本だ。SIGFOXはさらに、二つの工夫で伝達距離を伸ばしている。仏シグフォックス アジア太平洋地区プレジデントのロズウェル・ウォルフ氏によると、「海岸など条件さえよければ、300kmくらい届いたことがある」という。

遠くへ飛ばすためのSIGFOXの通信原理
基本は多数(3台以上)の基地局が一つのデバイスからの電波を受けることで、そのズレなどから空間で混ざったノイズを洗い出して元の信号を取り出すという考え方に基づいている(a)。またUNBと呼ぶ狭帯域を利用するため、他の通信などの干渉を受けにくい(b)。
[画像のクリックで拡大表示]

 詳細な仕様については公開していないため明らかではないが、考え方としては「マッシブMIMOに近い」(同)という。一つの端末からの電波を複数の基地局で受信する。少なくともサービスエリア内では3局以上で受信できるように基地局を配置する。これにより、例えば「ある基地局に届いた信号の一部がノイズの陰に隠れてしまっても、ほかの基地局に届くデータから復元できる」(同)。

 もう一つが「UNB」と呼ぶ、狭帯域の信号を使う点。その結果として、「ノイズの多い帯域でも、シンプルな処理で信号を識別しやすい」(同)と語る。日本におけるSIGFOX認証製品を最初に発表した日本テキサス・インスツルメンツ 営業・技術本部 IoTソリューションズ マネージャの酒井 正充氏は、「SIGFOXの信号スペクトルを見ると、本当に狭い帯域しか使っていない。これがSIGFOXの特徴になっている」と説明する。

▼LPWA
Low Power Wide Areaの略。
▼マッシブMIMO
5G(第5世代移動通信システム)で導入される、複数のアンテナを利用して通信する技術。5GではマッシブMIMOを主として電波の指向性を高める方向に使う。
▼UNB
Ultra Narrow Bandの略。

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