日立が回転偏波無線機を試作、障害物多い製造現場でもIoT無線通信を安定化

2017/09/11
田中 正晴=日経ニューメディア (筆者執筆記事一覧

 日立製作所は2017年9月11日、独自方式の回転偏波無線機の試作に成功したと発表した。コンクリートや金属などが密集し電波が届きにくい製造現場でも高品質な通信を実現するという。

 製造現場では、機器に設置されたセンサーと無線通信することで機器の稼働状態を監視・制御するIoTシステムの普及が進んでいる。しかし、「従来は直線偏波が用いられており、一定方向に振動する電波しか送信されず、製造現場のレイアウトや送受信機の配置によって電波が届きにくい地点があった」という。

図1●直線偏波と回転偏波
(出所:日立製作所)
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 そこで日立製作所は、偏波が回転する新しい電波利用方式として回転偏波による無線通信を2010年に考案し、独自に原理検証を行ってきた。しかし、送信された回転偏波が複数の方向から受信機に届くため、効率良く受信・復調することが困難だった。

 今回開発した技術は、回転偏波が受信機に到達するまでの経路(複数の伝搬路)ごとに偏波の受信状況を評価し、最適な偏波を選択したうえで復調することで、この課題の克服を図った。具体的には、まず送信パケットの先頭部分を受信した際に受信品質を評価し、最も良好に通信可能な方向の偏波を選択する。さらに、その後に続くデータ部分を受信する際には、選択した方向の偏波のみを抽出し、復調する。

図2●最適なルートをたどった偏波を自動選択
(出所:日立製作所)
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 試作した無線機を使って、日立の工場(270m×30m×20m)で実証実験を行った。従来の無線通信では金属構造物などに電波が反射してしまい通信困難な地点が複数あったが、試作機を用いることで全ての地点で良好な通信が可能になることを確認した。

 今後、日立は、実証実験を重ねることで回転偏波無線通信技術の開発・実用化を加速し、高い信頼性を要求されるIoTシステムへの活用を目指す。

 研究開発成果の一部は、2017年9月12日から15日に東京都市大学で開催される「2017年電子情報通信学会ソサイエティ大会」での発表を予定する。

[発表資料へ]

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