IoT(Internet of Things)では、車、機械、ロボット、メーター、センサー、ウエアラブルなどのデバイスが通信機能を持ち、各デバイスで得られる様々なデータをデジタル化してクラウドやサーバーあるいは人間に送ったり、逆にデバイス側で必要なデータやデバイスを動作させるための制御信号を受け取る。

 IoTで使われる通信接続技術としては、イーサネットや電力線通信のような有線系と、無線通信による無線系の2つに大別できる。現状のデバイス接続においては無線系が大多数であり、今後さらに大きな勢いで増加すると見込まれている。さらに無線系には、3GやLTEに代表されるセルラー系と、Bluetooth、無線LAN(Wi-Fi)などの非セルラー系がある。

 非セルラー系のIoT向け無線技術には、Bluetooth、Wi-Fi以外にZigBee、Z-Waveなどの数メートルから数百メートルのカバー範囲を有する短距離無線があり、無線接続全体の中で大きな割合を占めている。日本では、Wi-SUNも短距離無線として広く利用されつつある。

 一方で、一般にLPWA(Low Power Wide Area)と呼ばれる無線技術が注目を集めている。低コスト、低消費電力のデバイスを利用して、数キロメートル以上のカバー範囲を持つのが特徴だ。

 LPWAには、最近世界的に導入が広がっているLoRaやSIGFOXなどの非セルラー系と、LTEをベースに標準化されたNB-IoT(Narrow Band IoT)やLTE-Mなどのセルラー系がある。デバイスとの接続には短距離無線や非セルラー系LPWAを用い、セルラー系の無線機能を持つゲートウエイを介して移動通信ネットワークに接続される形態(キャピラリーネットワークとも呼ばれる)もある。

 本特集では8回に渡り、NB-IoTおよびLTE-Mと呼ばれているLTEベースのIoT向け無線技術に中心に、IoT向け無線技術を解説していく。

第1回 IoT向け無線技術
第2回 LPWA
第3回 LTEベースのLPWA
第4回 IoT向けLTE技術の標準化
第5回 セルラーLPWAの要素技術
第6回 LTE-Mの仕様
第7回 NB-IoTの仕様
第8回 5Gに向けた将来展望

▼セルラー:一般に1つの基地局の地表面のカバー範囲は六角形に近い形をしており、細胞の形に似ているのでセル(cell)と呼ばれる。移動通信ネットワークは、複数のセルでエリアを面的にカバーするように配備されていることからセルラーネットワークと呼ばれる。転じて、セルラーは「移動通信」という意味で使われている。

この先は会員の登録が必要です。有料会員(月額プラン)は初月無料!

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