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長距離通信LPWAとは:IoTの基礎知識4

IoTの基礎知識

更新日:2020年10月2日(初回投稿)
著者:株式会社CAMI&Co. 代表取締役社長 神谷 雅史

前回は、最新の通信規格である5Gの特徴を紹介しました。現在、長距離通信規格LPWAはIoTの世界で広く活用されています。今回は、このLPWAについて、国内外の具体的な通信規格を比較しながら、その特徴を解説します。

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1. 電波が飛ぶ距離は数百メートル以上

長距離通信規格のうち代表的なものに、携帯電話ネットワークとして広く使用されているLTEや3G、また最近IoTの世界で注目を集めているLPWAがあります(図1)。共通した特徴は、文字通り電波の届く範囲が数百メートル以上という長距離な点です。IoTデバイスは、必ずしも建物の内部やその近くに設置されるわけではなく、例えば森林などの、ゲートウェイを置くことができない場所で使用されることもあります。その場合、IoTのエッジデバイス側から、ルータなどを通さずにネットワークに接続することが求められます。そういった時に、3G・LTE、LPWAといった長距離通信が活躍します。ここでは、今、注目を集めているLPWAについて解説します。

図1:LPWAの位置付け、IoT制御デバイスのHappyTech「広範囲IoT向け無線規格「LPWA」」をもとに作図

図1:LPWAの位置付け、IoT制御デバイスのHappyTech「広範囲IoT向け無線規格「LPWA」」をもとに作図(引用:神谷雅史、最新図解で早わかり IoTビジネスがまるごとわかる本、ソーテック社、2019年)

2. LPWAとは

LPWAは、IoTで最も注目されている通信の総称です。Low Power Wide Areaの略で、その名のとおり、低消費電力で広範囲にデータ通信が可能なものを指します。IoTでは、少ないデータを長いスパンで送り続けるという点が最も重要な要素となるため、LPWAはIoTに適しています。また、モジュールが1~200円程度と安価である上、通信料が月額100円程度の規格も多く、導入コストの安さでも注目を集めています。

LPWAは具体的に、大きく2つに分類できます。1つは、独立系ともいうべき規格です。例えば、「Sigfox」「LoRaWAN」「Wi-SUN」「ZETA」「ELTRES」の他、Wi-Fi規格の1つ「Wi-Fi HaLow」などが挙げられます。2つ目は、既存のLTE網の一部を利用したセルラー系の規格です。例えば、LTE帯域を利用した「NB-IoT(LTE Cat.NB1)」「LTE Cat.M1」などが挙げられます。現在、IoTやM2M(Machine to Machine:機器間の通信)向けとして、LPWAでは熾烈(しれつ)なプラットフォーム争いが繰り広げられています。どこが生き残るかは予測しづらいため、今後の動向には要注目です。

3. LPWA規格リスト

LPWAには、既に多種多様な規格が存在しています。表1表2は、LPWAの規格ごとの特徴を示します。Wi-SUNに関しては日本発の規格で、皆さんの自宅にあるスマートメーターのデータを送信するのに使われています。

表1:LPWAの規格ごとの特徴、IoT制御デバイスのHappyTech「広範囲IoT向け無線規格「LPWA」」をもとに作図(引用:神谷雅史、最新図解で早わかり IoTビジネスがまるごとわかる本、ソーテック社、2019年)

表1:LPWAの規格ごとの特徴、IoT制御デバイスのHappyTech「広範囲IoT向け無線規格「LPWA」」をもとに作図

表2:LPWAの規格ごとの特徴(ZETA、ELTRES)(引用:神谷雅史、最新図解で早わかり IoTビジネスがまるごとわかる本、ソーテック社、2019年)

表2:LPWAの規格ごとの特徴(ZETA、ELTRES)

4. Sigfox(シグフォックス)とは

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5. LoRaWAN(ローラワン)とは

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6. Wi-SUN(ワイサン)とは

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7. NB-IoTとは

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8. LTE Cat.M1(LTE-M)とは

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