IoT無線技術情報

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最適な無線方式とは?

国内で使用可能な無線モジュールの周波数は、総務省の割り当てにより決まった周波数を使用する必要があります。
また、使える周波数により様々な無線方式が存在します。
送受信するデータには、センサ等から出力される数byte程度のデータから動画等の大データまで様々な種類があります。
無線方式で万能な方式はありません。送受信データ量・ネットワークの規模・通信距離・通信頻度・通信環境により最適な無線方式を選択する必要があります。

各無線方式の特徴

項目

315MHz

429MHz

920MHz

2.4GHz

5GHz

無線方式

微弱無線

特定小電力

ZigBee

Bluetooth

BLE

Wi-Fi

変調方式

AM/OOK

FSK

GFSK

LoRa

O-QPSK

FSK/FHSS

FSK/FHSS

OFDM

OFDM

伝送速度(bps)

200~3000

1200~4800

50K~250K

73~22K

250K

1M

1M

11M~600M

11M~600M

通信距離(見通し)

50m

2Km

200~2Km

2K~30Km

100m

30m

30m

50m

50m

送信出力

25uW以下

10mW以下

20mW以下

20mW以下

10mW以下

10mW以下

10mW以下

10mW以下

10mW以下

電波干渉

×

×

×

×

×

廻り込み特性

×

×

×

×

×

マルチホップ

×

×

×

×

×

1/4λ長

23cm

17cm

8cm

8cm

3cm

3cm

3cm

3cm

1.5cm

消費電力

×

×

動画伝送

×

×

×

×

×

×

×

画像伝送

×

×

×

×

×

×

音声伝送

×

×

×

×

×

センサデータ伝送

×

×

センサネットワーク

×

×

×

×

 

Wi-SUN

Wi-SUNとは、Wireless Smart Utility Networkの略でIEEE802.15.4g規格をベースに「Wi-SUN Alliance」が標準化を行ってきた規格です。
特にスマートメーター搭載のための標準仕様として規格化され、他社モジュール間での相互通信を可能とします。

 

Wi-SUNのメリット
  • 他社製品間での相互通信が可能

 

Wi-SUNのデメリット
  • 通信プロトコルが大きくなる。(搭載するメモリ容量が大きくなりモジュールコストがUP)
  • 本来の無線に必要なプロトコル以外のプロトコルが必要となり、処理が増大
  • IPv6を使用するため、通信に必要なアドレス長が長くなり、結果送信データ量が増大

EASELでは、920MHz帯無線モジュールに敢えてWi-SUN未搭載とし、独自のシンプルな通信プロトコルを搭載させています。
軽量な通信プロトコルのため、大規模ネットワークの構築や通信頻度の高いアプリケーションでもより確実な通信が行えます。

920MHz帯特定小電力

2012年より周波数使用が解禁された920MHz帯は、長距離通信用に使われるケースが多く、特にセンサネットワーク用途としては、バランス良く使い易い周波数帯域となります。

  • 広域エリア無線ネットワークが可能
  • 長距離通信が可能(2.4GHz帯と比較)
  • 電波干渉物による影響が少ない(電波の廻り込み特性が良い)
  • IoT向けセンサネットワーク用での使用が拡大中

LoRa方式とは?

サブGHz帯(国内では920MHz帯)を使用し、従来の920MHz帯無線方式より長距離通信を可能とする方式です。
同じ送信出力であってもLoRa変調(スペクトラム拡散)を使用し、より低レベルな信号まで受信する事が可能となります。
LoRa変調により、通常の920MHz帯無線方式と比較し約38dBリンクバジェットを向上させます。

  • 超長距離通信

  見通し距離:~30Km  ※通信環境による

  • 広域エリアの確実なネットワーク構築

  市街地エリアでも半径2K~5Km程度を中継レスで通信

マルチホッピング用自動ルーティング

自動ルーティングソフトは、数多くの種類が存在します。しかしどの様な条件にも対応できる万能なルーティング方法はありません
ネットワーク接続台数・送受信データ量・送受信頻度・通信環境・システム全体のシーケンスにより、最適な方式の選定及びチューニングが必須となります。

 

技術情報

EASELでは、920MHz帯無線のマルチホッピングに使用可能な自動ルーティングソフトを独自アルゴリズムにて構築しています。
独自アルゴリズムのため、柔軟なチューニングが可能です。

ネットワークトポロジー

P2Pネットワークトポロジ クラスタツリートポロジ
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