IoT(モノのインターネット)が当たり前の時代になり、LTEやWi-Fi、LPWA(省電力広域無線通信)など、様々な無線通信の規格が生まれてきた。ただし、消費電力やコスト、通信の距離、速度など、全ての要件を満たす規格はなく、用途に応じて使い分けているのが現状だ。

 そんな中、新しい通信規格として注目を集めているのが、東京大学発のベンチャーであるソナス(東京・文京)が開発した省電力マルチホップ無線「ユニゾネット」だ。省電力でかつ、トレードオフになりがちな通信の距離と速度を、両立させることができる。橋梁や建物のモニタリングで、既に試験的に使用されている。

省電力マルチホップ無線「ユニゾネット」を使った無線振動計測システムのイメージ(資料:ソナス)
[画像のクリックで拡大表示]

 子機が親機としか接続しないシングルホップ無線に対して、子機同士も接続し、バケツリレーでデータを伝送する方式がマルチホップ無線だ。LPWAでは、前者のタイプが多い。

シングルホップ型(左)とマルチホップ型(右)の違い(資料:ソナス)
[画像のクリックで拡大表示]

 マルチホップ無線の主流は、ルーティング型だ。事前に経路を決めてデータを転送する。どこか1つでも子機が機能しない場合、データが到達しない恐れがあった。

 「ルートを決めるだけでなく、タイミングや周波数なども規定する。がちがちにスケジューリングして送るのがルーティング型。どうしても効率が悪くなる」。ソナスの大原壮太郎代表取締役はこう説明する。

ルーティング型によるマルチホップ無線のイメージ(資料:ソナス)
[画像のクリックで拡大表示]

 一方、ソナスのマルチホップ無線ではルーティング型を使用しない。同社が保有する「同時送信フラッディング」という転送方式を使う。ルートを決めずに同一のデータを同一のタイミングで複数の子機に飛ばし、さらに受信した子機が、同じように他の複数の子機に転送を繰り返して目的地まで伝送する。

同時送信フラッディング型によるマルチホップ無線のイメージ(資料:ソナス)
[画像のクリックで拡大表示]

 ここで、無線の知識がある人は、先の文章のおかしな点に気付くだろう。トランシーバーが2人同時に話せないのと同じく、無線では電波が干渉しないように、周波数を変えたり電波を送るタイミングをずらしたりするのが当たり前だ。同時送信フラッディングでは、同一のタイミングで電波がぶつかる。

 「実は全く同時刻で複数のデータを受信すると、干渉はするものの致命的な干渉ではないことを発見した。一部の情報は壊れるが、復元できるレベルだということも分かった。無線では非常識なので、誰も試してみようと思わなかったのではないか」(大原代表取締役)

この先は有料会員の登録が必要です。今なら有料会員(月額プラン)が2020年1月末まで無料!

日経 xTECHには有料記事(有料会員向けまたは定期購読者向け)、無料記事(登録会員向け)、フリー記事(誰でも閲覧可能)があります。有料記事でも、登録会員向け配信期間は登録会員への登録が必要な場合があります。有料会員と登録会員に関するFAQはこちら