ELTRES初級編ウェブセミナーレポート 2020.09.08 通信

IoTとLPWAの超基本

IoTとは？ どんなメリットがあるの？

IoTとは「Internet of Things（モノのインターネット）」の略称です。正確な定義はありませんが、広義では「どんな物でもインターネットに接続できる」という考え方をさします。
具体的には、IoTの登場によって、人を介してしかやり取りできなかった情報（部屋の温度調整や、商品の発注など）を、直接モノからインターネットを経由してやり取りできるようになりました。

IoTによって得られる恩恵は大きく三つあります。

• モノの状態を見る
• モノを操作する
• モノどうしで対話する

IoTの導入や活用が期待される分野は、自治、医療、工場、物流、住宅、農業など多岐にわたっています。
それに伴い、近年世界のIoTデバイスは爆発的に増加しており、総務省の『情報通信白書』によると2021年には約447億台に到達すると予測されています。

IoTの基本構成

具体的にIoTについて見ていくと、基本的には次の4要素で構成されています。

• デバイス（カメラ、マイク、GPS、温度計などのセンサー）
• 通信
• サーバー（データを格納する場所）
• アプリケーション（データを閲覧するUI）

デバイスを使ってデータを収集し、それを手軽に分析・閲覧できるようになるということが、IoTの大きなメリットです。近年では、大量にデータを収集して活用する「ビッグデータ」が話題となっていますが、そのためのデータ収集手段としてIoTが着目されています。

なぜもっと早く広がらない？　IoT実用化に立ちはだかる二つの壁

現在、IoT市場は「早くIoTを実用化し、集めた情報をもとにビッグデータ分析やAIによる活用を行うフェーズに進みたい」という段階に来ていると私たちは考えています。
しかし、この段階で足踏みしているケースが多く見受けられ、そこには通信に関する二つの課題があるようです。

課題1：通信コストの高さ
IoTデバイスがサーバーと通信するためには、高コストなキャリア通信かWi-Fiしか選択肢がなく、通信コストがIoT実用化の障害となっているケースが多く見受けられます。たとえば、私たちが普段スマートフォンで利用している4G通信をIoTデバイスに適用する場合、毎月4,000円の通信費が1万台のデバイスに対してかかってしまうことになります。
安価なセンサーが登場し、チップや基盤も小型化され、IoTデバイスは実用レベルとなっています。サーバーもAWSなどを活用すれば誰でもクラウドを構築できるようになりました。しかし、通信コストが足かせとなり、IoTの導入を断念するケースも少なくありません。

課題2：消費電力と通信距離の問題
IoTを広く実用化する上で期待されているのが、人があまり活動していないエリアでの活用です。これまでIoTのニーズは室内や都市部に限られていましたが、今後は郊外や山岳部に拡大することが予想されます。ですがこれは、電源が取れない環境や通信設備が整っていない環境でのニーズが増えていくことを意味し、消費電力や通信距離が障壁となっています。

IoT実用化の課題を解決する通信方式「LPWA」とは？

IoTの実用化を進めるにあたりクリアしなければいけない「低コスト」「低消費電力」「長距離通信」を可能にする通信方式として注目されているのが「LPWA」です。
LPWAとはLow Power Wide Areaの略称で、日本国内ではサブギガ帯と呼ばれる920MHz帯を使用します。空中線電力は20mWで、通常の携帯電話の基地局の32Wと比べ、1,600分の1と非常に省電力となっていることが分かります。
デメリットとしては、微弱な電波のため通信できるデータ容量は少なく、画像や動画データの扱いは難しいという点が挙げられます。
しかし、LPWAは低コスト、低消費電力、長距離通信を実現するため、多くのIoTデバイスにとって最適な通信になると言えるでしょう。

ELTRESとIoT導入の道筋

IoTに最適なLPWAの無線通信規格として、私たちが提供しているのが「ELTRES（エルトレス）」です（2019年10月からサービス提供開始）。

ELTRES、5つの特長

1.長距離伝送
見通し100km以上の伝送性能があり、他社のLPWAと比較しても長距離の通信が可能です。富士山の五合目に受信機を設置した実証実験では、和歌山県までの通信を確認できました。

2.移動性能
従来のLPWAでは時速40km以上でデータ減衰によりデータ取得に困難が発生していましたが、ELTRESは時速100km以上の移動体に対応しています。例えば、ELTRESの送信機を東海道新幹線に乗せて実証実験を行ったところ、データ取得を確認できました。

3.安定通信
誤り訂正技術や、受信機の回路技術などを組み合わせ、ノイズの多い都市部でも高感度な通信が可能です。

4.GNSS標準搭載
GPS等の衛星測位システムによる測量が可能。移動性能と組み合わせることで、高速で移動するバスやゴミ収集車の位置管理、パレットやコンテナのセンシングにも活用が期待できます。

5.低消費電力
高負荷な信号処理を受信局側で行い、ユーザー送信端末側はセンサーデータを送るだけの単純動作のみ。そのため、コイン電池1個で動作が可能です。

また、基地局の設置はソニーネットワークコミュニケーションズが行うため、お客様が受信設備の設置費用を負担する必要はなく、弊社が提供するサービスエリアでご利用いただけます。
これにより「すぐ使える（お客様による基地局設置不要）」「低コスト（月100円前後で利用可能」」「省エネ（長期間利用可能）」を実現しているのが、ELTRESです。

ELTRESのサポート体制

ELTRESは国内展開にあたり、ソニー、オリックス、NECネッツエスアイの3社により包括的なサポートを提供しています。

通信モジュールの製造・販売
ソニーセミコンダクタソリューションズ

ネットワークの構築・運用・管理、パートナープログラムの運営
ソニーネットワークコミュニケーションズ

通信サポートの販売・提供、ユーザーサポート
NECネッツエスアイ（ソリューション、アウトソーシングの支援）
オリックス（ビジネス展開時の金融・リースの支援）

ELTRESを活用したIoT導入サポート

IoTを導入するためには一般的に次の6ステップが必要となります。

• 課題整理、ゴール設定
• 要件整理、機器選定
• PoC（概念実証）：Proof of Conceptの略称で、事業構想における仮説の証明やシステム実現性などの、投資判断材料を集めるための実験です。
• システム構築
• サービス実験
• 導入・サービス開始

ソニーネットワークコミュニケーションズでは、これら6つのステップすべてにおいて、ソニーグループ、そしてパートナープログラム企業様とともに、サポートを提供しております。

まとめ

これまでデジタルテクノロジーが進出してこなかった業界も含め、IoTは今後さらにその実用化が進み、変革をもたらすことが期待されています。
ソニーネットワークコミュニケーションズではLPWAの通信サービスELTRESだけでなく、IoTの導入サポートを広くご提供しておりますので、ぜひお気軽にお問い合わせください。