LoRaWAN®とは何か:年間41%成長する37億ドル規模のIoTプロトコル
5Gが無線プロトコルのフェラーリ(高速・高価・高消費電力)だとすれば、LoRaWANはトヨタのプリウス(効率的・信頼性高・驚異的な長距離走行能力)である。多くの人が速度に注目する中、LoRaWANは耐久性を最適化することでIoT競争を制しており、これが全てを変えつつある。
LoRaWANは単なる低電力ネットワークプロトコルを超え、現代的で拡張性のあるIoTの基盤です。Milesightでは、スマートビル、スマートシティ、環境モニタリングにおける先進センサーやゲートウェイの動力源としてLoRaWANを活用しています。長距離・省エネルギー通信と安全なデータ伝送により、当社のソリューションは企業がリアルタイムの洞察と自動化を実現するのを支援します。
LoRaWANがビジネスに重要な理由を理解するため、その本質・仕組み・Milesightによる実世界での応用事例を検証しましょう。
LoRaWANとは:技術概要
LoRaWAN(Long Range Wide Area Network)
LoRaWANプロトコルは、IoTデバイスとネットワーク間のデータ伝送を管理する低電力・長距離無線プロトコルです。スター・オブ・スターズ(多対多)トポロジーにより、透過的な中継器として機能するゲートウェイを介して、エンドデバイスと中央ネットワークサーバー間の効率的な通信を実現します。双方向データ通信、エンドツーエンド暗号化、デバイスの移動性をサポートするLoRaWANは、現代のIoT導入に必要な信頼性、セキュリティ、拡張性を提供します。
LoRaとLoRaWANの違いとは?
LoRaとLoRaWANは、特に長距離通信と最小限の電力消費を必要とするアプリケーション向けの、2つの基本的なIoT技術です。
- コア技術とネットワークプロトコル:LoRaは独自の物理層無線変調技術であるのに対し、LoRaWANはLoRaを基盤とした通信プロトコルとシステムアーキテクチャを定義します。
- 標準規格:LoRaはSemtech社の独自技術であるのに対し、LoRaWANはLoRa Allianceが管理するオープン標準です。
これらを組み合わせることで、広大な距離にわたって電池駆動デバイスをインターネットに接続する低電力広域ネットワーク(LPWAN)ソリューションが実現されます。
LPWAN(長距離広域ネットワーク)
LPWANは、低ビットレートかつ省エネルギー設計による長距離通信を可能にする無線技術のカテゴリーです。LoRaWAN、Sigfox、NB-IoTなどのLPWANソリューションは、単一電池で10年間の動作を可能にしつつ、数キロメートルの通信範囲を維持します。
LoRaWANネットワークの仕組み
ネットワークアーキテクチャ
LoRaWANはスター・オブ・スターズ(多対多)トポロジーを採用しています。エンドデバイスはゲートウェイと通信し、ゲートウェイがセンサーとサーバー間の双方向メッセージを中継します。単一のゲートウェイは最大10,000台のデバイスをサポートできるため、ゲートウェイを追加するだけでネットワークを高度に拡張可能です。
エンドデバイス(ノード)
エンドデバイスは、スマートビルの温度センサーから農地の土壌水分モニターまで、データを収集するIoTセンサーおよびアクチュエーターです。これらの電池駆動デバイスは長寿命設計で、交換なしで5~10年間動作することが多いです。
LoRaWANは、アプリケーションのニーズに基づいて電力消費を最適化するため、3つのデバイスクラスを定義しています:
- クラスA:最もエネルギー効率が高く、デバイスからの通信のみ
- クラスB:時刻同期アプリケーション向けにスケジュールされたダウンリンクウィンドウを追加
- クラスC:常時待機状態。低遅延制御アプリケーションに最適
利用可能なエンドデバイスの多様性は、LoRaWANが産業横断的に持つ汎用性を反映しています。Milesightは、環境センサー、人流計測・占有センサー、室内空気質モニタリングデバイス、スマートオフィス制御センサー、気象センサー、漏水検知器、資産追跡装置、スマート冷暖房制御センサーなど、LoRaWANベースのエンドデバイスを包括的に提供しています。
LoRaWANゲートウェイ
LoRaWANゲートウェイは、エンドデバイスとネットワークサーバー間の橋渡し役として機能します。LoRa対応デバイスから無線データを受信し、イーサネット、Wi-Fi、セルラーネットワークなどの標準的なIPベースのバックホール接続を介してネットワークサーバーに転送します。LoRa変調の長距離特性により、単一のゲートウェイで都市部では数キロメートル、地方や見通し良好な環境では最大数十キロメートルをカバーできます。
Milesight LoRaWANゲートウェイシリーズ
ネットワークサーバー
ネットワークサーバー(NS)は、ゲートウェイとアプリケーションサーバー間のデータトラフィック管理を担当します。パケットフィルタリング、重複除去、セキュリティチェック、MAC層処理を処理します。また、デバイス認証、ダウンリンクメッセージのスケジューリングを管理し、すべてのクラスのエンドデバイスに対する双方向通信をサポートします。
Milesight UG56、UG63、UG65、UG67などの一部のLoRaWANゲートウェイには、組み込みネットワークサーバーが含まれています。この内蔵NSにより以下が可能になります:
- すべてのトラフィックをクラウドNSに転送せずにローカルデータ処理が可能
- 低遅延
- 特に遠隔地やプライベート環境でのネットワーク信頼性向上
- 外部NSインフラへの依存を最小化することで設定が簡素化
- 遅延の低減
- 特に遠隔地やプライベート環境でのネットワーク信頼性の向上
- 外部NSインフラへの依存を最小限に抑えた設定の簡素化
ネットワークサーバーは、安全なデータ伝送、スケーラビリティ(数ノードから数千ノードまで
ネットワークサーバーは、安全なデータ伝送、スケーラビリティ(数ノードから数千ノードまで)、ネットワーク全体の完全性にとって不可欠です。
アプリケーションサーバー
アプリケーションサーバーは、ネットワークサーバーから受信したデータを処理し、エンドユーザーアプリケーションが活用可能な情報に変換します。ここでは、ダッシュボードへの表示やアラートのトリガーなど、生のセンサーデータが解釈・利用されます。またアプリケーションサーバーは、ネットワークサーバー経由でダウンリンクコマンドを発行し、照明の点灯やバルブの開放など、デバイスの遠隔制御を可能にします。
通信フロー:アップリンクとダウンリンク
LoRaWANはエンドデバイスとネットワーク間の双方向通信をサポートします。アップリンクではデータがエンドデバイスからゲートウェイへ送信され、ネットワークサーバーへ転送されます。ダウンリンクではメッセージがネットワークサーバーから発信され、ゲートウェイ経由でエンドデバイスへ返送されます。
通信は非同期かつ低消費電力に最適化されており、デバイスは必要時のみ送信します。LoRaWANは、アプリケーション要件とエネルギー制約に基づき、異なるダウンリンク要件をサポートするため、異なるデバイスクラス(A、B、C)を定義しています。
スター型トポロジーとネットワークカバレッジ
LoRaWANはスター・オブ・スターズ(星の星)トポロジーを採用しています。複数のエンドデバイスが1つ以上のゲートウェイと通信し、これらのゲートウェイが中央ネットワークサーバーに接続されます。この構造はネットワーク展開を簡素化し、大規模IoTネットワークをサポートします。
ゲートウェイは特定のエンドデバイスに関連付けられていないため、単一のアップリンクメッセージを複数のゲートウェイが受信可能であり、ネットワークの信頼性と冗長性が向上します。LoRa変調の長距離通信能力と組み合わせることで、比較的低いインフラコストで広域カバレッジを実現します。
セキュリティと信頼性
LoRaWANはAES-128暗号化によるエンドツーエンドのセキュリティを確保し、デバイスからネットワークサーバーへのデータ伝送を保護します。この強力な暗号化メカニズムにより、不正アクセスや改ざんを防止します。
LoRaWANは双方向通信をサポートし、リアルタイムデータ伝送を実現します。信頼性を重視した設計のため、定期的な更新や応答性のある調整が求められるアプリケーションに最適です。
LoRaWANの主な特徴:性能特性
- 超低消費電力:LoRaWANデバイスは単一電池で最大10年間動作可能。
- 長距離接続性:LoRaWANゲートウェイは、地方で10キロメートル以上、密集した都市部で最大3キロメートルをカバーできます。
- 深い屋内浸透性:LoRaWANネットワークは、多階建ての建物を容易にカバーできます。
- 免許不要のスペクトル:高価な周波数スペクトルライセンス料は不要です。
- エンドツーエンドのセキュリティ:AES-128暗号化を利用します。
- 活発なエコシステム:デバイス/ゲートウェイ提供者、ネットワークサービスプロバイダー、開発者からなる大規模コミュニティが存在。
- 拡張性と柔軟性:最小限のインフラで広域にわたる数千台のデバイスをサポート。
- 適応データレート(ADR):ネットワーク状況に基づき電力消費とデータレートを自動最適化。
- 双方向通信:遠隔制御や応答確認のためのアップリンク/ダウンリンクメッセージをサポート。
- モジュラーネットワークアーキテクチャ:デバイス層、ゲートウェイ層、サーバー層を分離し、統合と管理を容易にします。
- 干渉耐性:チャープスペクトラム拡散技術を採用し、ノイズ環境下でも信頼性の高い通信を確保します。
LoRaWANのユースケースと応用
スマートビル
LoRaWANは、屋内環境のリアルタイム監視と制御を可能にすることで、スマートビルを変革しています。超低消費電力、屋内深部までのカバレッジ、双方向通信、ビル管理システム(BMS)とのシームレスな統合により、LoRaWANはインテリジェントなビル運営に理想的な基盤を提供します。
Milesightは、LoRaWANを活用した包括的なスマートビルソリューションを提供し、施設管理、エネルギー管理、空間管理などの主要領域をカバーしています。
スマート施設管理:安全性と運用効率の確保
現代の施設管理は、安全性の向上、効率化、資産寿命の延長を図りつつ、運用コストの削減に焦点を当てています。より健康的でスマートな建物への需要が高まる中、リアルタイム監視と自動制御が不可欠となっています。LoRaWANは、大規模施設に最適な長距離・低電力接続を提供し、複雑な配線なしに24時間365日の可視化を実現します。
MilesightはLoRaWANを活用したフルスタック施設管理ソリューションを提供し、以下の主要領域をカバーします:
- システム性能のための環境監視:CO₂、PM2.5、温度、湿度センサーにより、空調設備(HVAC)やその他のビルシステムが効率的に稼働することを保証します。異常を早期に検知することで、これらのセンサーはタイムリーな介入を支援し、設備の寿命を延ばし、ビル資産全体の健全性に貢献します。
- スマート水管理:漏水検知センサーとパルスカウンターを含み、水使用量の監視、漏水の早期検知、資源効率の向上を実現します。
- 回路稼働状況監視(CT):配電回路のリアルタイム監視を可能にし、異常なエネルギー使用の特定と電気故障の防止を支援します。
- 予知保全:環境および設備状態データの継続的監視を通じて、予防的な保守戦略を実施可能にします。これにより予期せぬダウンタイムを削減し、修理コストを最小限に抑え、建物資産の寿命を延長します。
実世界のユースケース:
欧州の製造施設:Heliotics社はMilesight CT10xスマート変流器を用いたLoRaWAN®ベースの監視システムを導入し、電力使用量をリアルタイムで追跡。このソリューションにより予知保全が実現し、計画外のダウンタイムが17%削減、エネルギーコストが21%削減されました。非侵襲的な簡易設置と集中分析により、製造業者は機械性能と施設効率の可視性を高め、生産を妨げることなく運用管理を強化しました。
インテリジェントなエネルギー管理:エネルギー効率の最適化とコスト削減
エネルギー効率の向上は、運用コスト削減と持続可能性目標の達成に不可欠です。建物では、エネルギー使用量の追跡、無駄の排除、最適な性能確保のために、インテリジェントシステムの導入がますます求められています。LoRaWANは、分散型デバイスからのエネルギー関連データ収集を、最小限の電力消費とインフラ要件で実現します。
Milesightは、リアルタイム最適化と自動化に焦点を当てたLoRaWANベースの エネルギー管理ソリューションを提供します。主な機能は以下の通りです:
- スマートサーモスタット制御: 在室状況とスケジュールに基づきHVAC(冷暖房換気)の運転を自動化し、オフピーク時のエネルギー消費削減を支援します。
- スマート照明制御:周囲環境と事前設定された省エネロジックに基づき、ローカルで自動化された照明調整を可能にし、利用率の低いエリアの電力使用量を削減します。
- 在室状況に基づくエネルギー調整:人感センサーと在室センサーを活用し、照明とHVAC負荷を動的に管理。快適性を損なうことなく効率性を向上させます。
実世界の活用事例:
ムスクアム先住民保留地: MilesightはLoRaWAN®センサーとゲートウェイを導入し、住宅建物の改修を支援するとともにカナダのネットゼロ排出目標達成に貢献しました。このソリューションにより室内空気質とエネルギー使用量のリアルタイム監視が可能となり、電力消費量と運用コスト削減の知見を提供。コンパクトで長距離通信可能なデバイスが導入を簡素化し、デジタルツインが将来の省エネ改修に向けたデータ駆動型の指針を提供しました。
動的空間管理:快適性の向上と利用率の最大化
空間利用の最適化は、快適性と安全性を向上させるだけでなく、運用上の無駄を削減し、建物の価値を高めます。LoRaWANは、建物の全エリアにおける占有状況と移動の、費用対効果に優れたスケーラブルな監視を実現します。
Milesightは、以下の主要領域におけるインテリジェントな空間管理のためのLoRaWANソリューションを提供します:
- 快適性管理:環境監視センサー(温度・湿度、騒音、 煙)を通じて、Milesightは屋内空間が快適で安全であり、健康基準に準拠していることを保証します。
- スマートスペース:空間利用率センサーにより、施設管理者は利用パターンを可視化し、動的な空間配分とエネルギー浪費の削減を実現します。
- スマートトイレ監視:IAQセンサーが空気質、湿度、占有状況を追跡し、利用頻度の高いエリアにおける利用者満足度とメンテナンス効率を向上させます。
- 人間のウェルビーイングと持続可能性:安全で持続可能な環境を支援するMilesightのソリューションは、データに基づく空間計画とビル管理の改善を可能にし、室内品質を向上させ、WELLやLEEDなどの認証取得に貢献します。
実世界のユースケース:
マレーシア スマートビルディングプロジェクト: リソースデータマネジメントアジアとの提携により、ビルではMilesight LoRaWAN®センサーを導入し、HVAC、照明、空気質をリアルタイムで監視しました。このシステムは室内空気質の悪化、温度の不均衡、居住者の不快感といった課題に対処しました。データ駆動型制御により、エネルギー使用量を削減しながら室内快適性と空間効率を向上させ、迅速かつ拡張性のある成果をもたらしました。
人流計測・占有率管理:リアルタイムインサイトによるインテリジェント運営の推進
人の移動や空間占有の理解は、ビル性能の最適化、ユーザー体験の向上、資源浪費の削減に不可欠です。LoRaWAN対応の人数計測・占有センサーは、侵襲的な設置や高エネルギー消費を必要とせず、正確なリアルタイムデータを提供します。これらの知見により、施設管理者は実際の利用状況に基づいて運用を適応させ、快適性と効率性の両方を向上させることができます。
Milesightの人感知ソリューション は、高度なAIアルゴリズムとLoRaWAN接続を組み合わせ、様々な環境において高精度で信頼性が高く、プライバシーに準拠したデータを提供します:
- 人流量計測センサー: Milesightは、コンパクトな部屋から広いロビーまで、小売環境からビル環境まで、様々な空間に対応する幅広いセンサーを提供します。最大99%の計測精度を実現するこれらのソリューションは、基本的なカウントを超え、滞在時間、ヒートマップ、ショッピングカートフィルタリング、エリア別計測などの実用的な分析を提供し、人間中心の運用インサイトを実現します。
- 在室検知&自動化:最大99%の精度でリアルタイムに在室を検知し、照明・空調・換気システムの自動化をトリガーします。デバイスはMilesight D2D技術で瞬時通信し、クラウドに依存しない高速なローカル制御を実現。同時に プライバシー保護 を保証する設計により、映像や個人識別データを利用せず、機密性の高い屋内環境に最適なソリューションです。
- 安全と健康を支える人への配慮:快適性と効率性を超え、人感知技術は安全性を高めます。VS373レーダー転倒検知センサーは転倒検知を実現し、高齢者施設での迅速な警報をサポート。居住者の健康状態と対応効率を向上させます。
ToF、PIR、レーダー、AIなどの技術は、個人識別情報(PII)を収集することなく高精度な在室検知・人流計測を実現し、GDPRガイドラインに完全準拠しています。詳細なプライバシー対策についてはホワイトペーパーをご覧ください。
実世界のユースケース:
ビスカヤ小売店舗:ビスカヤの小規模小売店がMilesightのAI搭載人流計測センサーを導入。LoRaWAN®対応のVS133を活用し、店舗は正確な来店客データを取得。これにより業務最適化、人員配置計画、マーケティング戦略の改善を実現。プライバシー準拠の分析結果と迅速な効果により、最小限の設定で店舗の効率性と顧客体験を向上させました。
スマートシティ
LoRaWANはスマートシティアプリケーション向けに拡張性のある低消費電力基盤を提供します。廃棄物管理における満杯レベルセンサーからスマート駐車スペース検知まで、LoRaWANは運用効率を向上させコストを削減します。
Milesightはスマートシティアプリケーション向けに最適化された堅牢なLoRaWANベースソリューション群を提供しており、以下を含みます:
- 都市下水道管理:水位とマンホール状態を監視し、溢水リスクを検知・閉塞を防止
- 公共事業監視:スマート廃棄物管理ソリューション と水道・電力メーター用LoRaWANパルスカウンターにより、データ駆動型の資源利用を実現し、手動点検コストを削減。
- スマート駐車管理:超音波距離センサーなどのデバイスで空きスペースを検知し、混雑緩和とドライバー体験の向上を実現。
- 公共安全・早期警報:水位センサーと屋外用二酸化炭素センサー により自然災害や火災リスクを早期に警報。地域のレジリエンス強化と緊急対応を促進。
- 都市環境管理:土壌水分・大気質・温度センサーが都市緑地の維持管理を支援。公共空間の健康性確保と環境持続可能性目標の達成を促進。
実世界の活用事例:
ロンドン鉄道駅: Milesight社のIoTデジタルツイン技術が18の鉄道駅に導入され、持続可能性・運営効率・乗客快適性の向上を実現。大気質・エネルギー使用量・空間利用率のリアルタイム監視により、ネットゼロ運営目標を支援。迅速なデバイス設置と拡張可能な洞察により、長期的な改善を促進。
スマート農業
農業分野では、LoRaWANが土壌水分検知、気象データ収集、作物の状態追跡などのアプリケーションをサポートし、携帯電話の電波が届かない遠隔地でも運用可能です。環境モニタリングにおいては、LoRaWANにより最小限のメンテナンスで、大気・水質・野生生物の状態に関する長期データ収集を実現します。
Milesightは包括的なスマート農業ソリューションを提供しており、以下を含みます:
- スマート灌漑:土壌水分センサーと バルブコントローラーを使用して散水スケジュールを自動化・最適化し、水の無駄を減らし作物の収穫量向上を支援します。
- 温室自動化:Milesight環境センサーによる温度・湿度・CO₂の遠隔リアルタイム制御を実現し、健全な植物成長と人件費削減を支援。
- 気象監視:WTSシリーズ気象観測所と屋外環境モニターを活用し、風速・降雨量・日射量などを追跡。精密な計画立案とリスク管理を実現。
- 動物追跡:LoRaWAN GPSトラッカー とLoRaWAN屋外ゲートウェイで家畜の移動を監視し、紛失や盗難を防止、異常行動への迅速な対応を確保。
実世界の活用事例:
ジャガイモ栽培向けスマート灌漑:中国のジャガイモ農場がMilesightのLoRaWAN® IoTソリューションを導入し、灌漑効率と収穫量を向上。精密な土壌モニタリングと遠隔灌漑制御により、水の浪費と人件費を大幅に削減。その結果、水利用効率が40%向上し、生産性と作物の品質向上により収益が300%増加しました。
産業用IoT
LoRaWANの長距離通信能力と過酷な環境への耐性は、産業用IoTアプリケーションに最適です。工場、倉庫、公益インフラ全体で、資産追跡、予知保全、設備監視、プロセス最適化を実現します。
Milesightは過酷な産業環境向けに堅牢なセンサーとゲートウェイを提供し、極限状態でも信頼性の高い性能を保証します。当社の産業用グレードセンサーは通常、防水・防塵性能でIP67等級を取得し、白金ベースのプローブなど耐久性素材で製造されています。優れた耐熱性と安定性を備え、高温・多湿・振動を伴う過酷な使用環境に最適です。
- 温度センサー(白金ベースRTD採用):過酷な環境下でも高速かつ精密な測定を実現し、重要設備やプロセスシステムの監視に最適です。
- 液面レベル&漏洩検知センサー:信頼性の高い測定と即時アラートにより、オーバーフロー、漏洩、システム障害を防止します。
これらのデバイスはLoRaWANネットワークおよびプラットフォームとシームレスに連携し、自動化プロセス、監視、分析を支援するリアルタイムアラートとデータストリームを提供します。
実世界のユースケース:
トルコ港湾運営: スマート港湾運営では、効率向上と安全なクレーン操作の確保のためにIoTが導入されています。Milesightソリューションは現在、クレーンシステムのエネルギー使用量監視と設備性能最適化に活用されています。LoRaWAN®によるリアルタイムデータ伝送により、複雑な配線なしで迅速なアラートとエネルギー分析が可能。これにより、より迅速なメンテナンス対応、電力消費の最適化、運用安全性の向上が実現しました。システムは導入が容易で、短期間で測定可能な改善効果をもたらしました。
公益事業と計測
公益事業者はLoRaWANを活用し、水道・ガス・電力の遠隔計測を実現。数年稼働可能な電池駆動端末により以下が可能:
- 動的負荷分析と正確な課金のためのリアルタイム使用量データ取得
- 損失やインフラ損傷を防ぐ早期漏水・異常検知
- 手動検針の廃止による人件費削減と人的ミス防止
Milesightは、公益事業計測と電力配電システムの近代化に向けた特化型LoRaWANソリューションを提供します:
- 計測:パルスカウンターやLoRaWANインターフェース(例:EM300‑DI)などのデバイスにより、既存インフラを置き換えることなく従来のメーターを改造し、正確な遠隔読み取りを実現。これらのデバイスは通常、IP67保護等級と5~10年のバッテリー寿命を備えています。
- 電力配電:産業用グレードのルーターと堅牢なセンサーにより、変圧器や変電所などの分散資産を遠隔監視。予知保全と自動制御をサポートします。
実運用事例:
イタリアの100棟住宅: イタリア・トリエステの100棟以上の住宅で、入居者に影響を与えずに熱・エネルギー消費を監視するため、Milesightの無線LoRaWAN® IoT技術が採用されました。システムは既存のナイアガラコントローラーとシームレスに統合され、地下室環境でも安定した接続を実現。UC100 IoTコントローラーとUG56産業用ゲートウェイを使用し、BACnet/IP経由でビル管理システムへリアルタイムデータを集中管理。この無線ソリューションは人件費削減、拡張可能な展開、エネルギー管理の簡素化を実現し、迅速かつ信頼性の高い結果で効率的かつ入居者フレンドリーな運用を提供しました。
コールドチェーン監視
LoRaWANは、生産から保管、輸送に至るコールドチェーン全体において温度管理が必要な商品の精密かつ継続的な監視を可能にし、製品品質と規制順守を確保します。その長距離・低消費電力特性は、冷蔵トラック、冷蔵室、遠隔地保管施設に最適です。
Milesightは信頼性の高いLoRaWANベースのコールドチェーンソリューションを提供します:
- 食品生産・保管:食品品質の維持、腐敗や風味劣化防止のため、温度・湿度条件を一定に保ちます。リアルタイムアラートによる早期介入で廃棄物を削減し在庫を保護。
- 医薬品研究開発・保管:保管環境を継続的に監視し、医薬品の安定性と有効性を維持。LoRaWANの安全なデータ伝送により、監査と安全保証のための信頼性の高い記録を確保。
- 食品・医薬品のコールドチェーン輸送:輸送中の商品を監視し、所定の温度範囲内を維持。遠隔追跡によりラストマイル配送時のリスク低減と安全規制への準拠を支援。
- コンプライアンスと基準:MilesightソリューションはHACCP、EN12830、21 CFR Part 11B、FDA承認材料要件など主要規制枠組みへの準拠をサポート。これらの基準により安全で説明責任のあるコールドチェーン運用を実現。
実世界のユースケース:
ワクチンコールドチェーン監視: MilesightのLoRaWAN®環境センサーは、インドネシア全土におけるファイザー製COVID-19ワクチンの超低温保管条件を確保します。EM500-PT100センサーと極低温プローブを使用し、規制順守のための精密な温度監視(±0.5°C)、自動記録、リアルタイムアラートを提供します。データはゲートウェイ経由でクラウドプラットフォームに送信され、継続的な監視を実現。簡単な設置と長寿命バッテリーにより、150台以上のセンサーが24時間365日の信頼性の高い監視を可能にし、ワクチンの有効性と公衆衛生を守ります。
IoTアプリケーションにおけるLoRaWAN採用のメリット
エネルギー効率
LoRaWANは、エネルギー効率に優れたチャープ・スペクトラム拡散変調と、適応データレートや拡散係数などの最適化された伝送パラメータにより、超低消費電力を実現します。電池駆動デバイスは必要な時のみ送信するため、交換なしで数年稼働可能です。
メンテナンスアクセスが制限される遠隔地での大規模展開において極めて重要です。延長されたバッテリー寿命はライフサイクルコストを削減し、スマート農業から環境モニタリングまで、様々な分野における持続可能なIoTソリューションを可能にします。
長距離通信
LoRaWANはチャープ・スペクトラム拡散変調を採用し、障害物や干渉が存在する過酷な環境下でも信頼性の高い伝送を維持しながら、最大15kmの通信距離を実現します。この拡張された通信距離により、セルラー通信が利用不可またはコスト面で非現実的な遠隔地での接続が可能となり、大規模展開に必要なゲートウェイ数を削減します。
遠隔アクセス性
固有の長距離接続性と堅牢な変調技術を活用し、LoRaWANは広大なエリアで無線接続デバイスによるリアルタイムデータの確実な送信を実現します。スター・オブ・スターズ接続方式と、透過的な中継器として機能する複数ゲートウェイの組み合わせにより、困難な地形や都市環境においても耐障害性の高いカバレッジを確保します。
このアーキテクチャは双方向通信をサポートし、センサーデータと制御メッセージのアップリンク・ダウンリンクを可能にします。その結果、LoRaWANネットワークは、スマートシティ、産業施設、農業分野において、静止型エンドデバイスから移動型トラッカーまで、多様なIoTデバイスに効果的にサービスを提供します。
低導入コスト
LoRaWANは、免許不要スペクトル上で動作し、加入料が不要で、長距離通信能力により必要なゲートウェイ数が少ないため、セルラーネットワークに代わる費用対効果の高い選択肢を提供します。これにより、初期インフラ投資と継続的な運用コストの両方を削減します。
プロトコルのスケーラブルなアーキテクチャにより、組織はパイロット導入から始め、多額の先行投資なしにネットワークを段階的に拡張できます。このコスト優位性により、広範囲なカバレッジエリアでセルラー接続が法外な費用となる大規模IoTアプリケーションにおいて、LoRaWANは特に魅力的です。
迅速な導入
LoRaWANのシンプルなネットワークプロトコルと標準化されたデバイスプロファイルにより、LoRaWANデバイスとゲートウェイの迅速な設置・設定が可能になります。プラグアンドプレイ特性により統合の複雑さが軽減され、プロジェクトの迅速な展開や既存導入環境の容易な拡張が可能となります。
さらに、無線によるアクティベーションなどの機能により、デバイスのオンボーディングと管理が簡素化され、手動設定の労力が最小限に抑えられます。この俊敏性は、スマートシティや産業用IoTなど、進化する接続ニーズに対応するために迅速な展開と適応性が重要な動的な環境において特に有益です。
長期メンテナンス
LoRaWANの効率的な電力使用はデバイスのバッテリー寿命を延長し、大規模またはアクセス困難な展開環境におけるメンテナンス訪問頻度を大幅に削減します。エンドツーエンド暗号化や相互認証を含む、プロトコルが重視する安全なデータ伝送は、長期にわたりネットワークの完全性を保護します。
中央ネットワークサーバーとアプリケーションサーバーによる遠隔管理機能により、オペレーターは物理的な介入なしにデバイスの健全性監視、設定更新、双方向通信管理が可能です。これらの特長により、LoRaWANは環境監視、スマートインフラ、資産追跡など多様な分野における持続可能で低メンテナンスなIoTソリューションの信頼できる選択肢となります。
IoTの未来を形作る:MilesightとLoRaWAN®の進化
LoRaWAN®がより多くのIoTエコシステムの基盤となるにつれ、その勢いは否定できず、よりスマートな都市、より環境に優しいビル、より効率的な産業を支えています。この革新の波において、Milesightは単に追随するだけでなく、その先導役を担っています。
長年の専門知識と絶え間ない革新を通じて、Milesightは企業が迅速に導入し、容易に拡張し、自信を持って適応できる、完全で将来を見据えたLoRaWAN®ポートフォリオを構築しました。
MilesightのLoRaWAN®製品エコシステム
- センサー
- 当社は研究開発に多大な投資を行っており、フロスト&サリバン社のレポートにも記載されている通り、年間収益の12~15%をLoRaWAN®センサー製品の継続的な拡充と改良に充てています。この取り組みにより、大気質、温度、湿度、動作検知、漏水検知、CO₂、在室検知などを網羅する包括的なIoT製品エコシステムが実現しました。
- 超低消費電力と高精度性能を実現したこれらのセンサーは、スマートビル、農業、環境モニタリング、公益事業など、様々な業界での長期運用に最適化されています。
- LoRaWAN® ゲートウェイ
- 屋内から屋外、商業ビルから過酷な産業環境まで、Milesight LoRaWAN ゲートウェイは多様な条件下での動作を想定して設計されており、堅牢なリンク、高いデバイス容量、柔軟なネットワーク構成を提供し、グローバルなIoTアプリケーションの進化するニーズに対応します。
- Milesight LoRaWANゲートウェイはネットワークサーバーを内蔵し、主要プラットフォーム(TTN、ChirpStack、Actility、Loriotなど)やBACnetなどのBMSプロトコルとシームレスに統合され、効率的で安全なIoT導入を実現します。
- IoTコントローラー
- LoRaWAN®ベースのコントローラーは、HVAC、照明、灌漑、電力システムのインテリジェントな自動化を実現します。これらのデバイスは、センシングとアクションの間のループを閉じ、多様な環境におけるリアルタイムのローカル制御を可能にします。
中核にある革新:MilesightがLoRaWAN®の限界を押し広げる方法
MilesightのD2D(デバイス間通信)技術
MilesightのD2D通信は、ゲートウェイやクラウドサーバーに依存せず、Milesight LoRaWAN®ノードデバイス間で1秒未満の遅延を実現する超高速ローカル通信を可能にします。このローカルかつ高速な相互作用により、スマート照明、HVAC調整、緊急警報などのミッションクリティカルなユースケースにおいて、超応答性の高い制御を保証します。
5G + LoRaWAN®ハイブリッド接続
Milesightはマルチインターフェースゲートウェイと5Gルーターを提供することで、LoRaWAN®と5Gを統合します。デバイスはLoRaWAN®経由で低電力センサーデータを収集し、大量データや遅延に敏感なデータは5Gで送信します。このハイブリッド構成は、スマートキャンパス、産業施設、大規模インフラなど複雑な展開に最適で、スケーラブルかつ低遅延・高スループットの接続性を実現します。
よくあるご質問
LoRaWANは、地域の規制要件を満たすため地域ごとに異なる、免許不要のサブGHz帯ISM周波数帯で動作します。例えば、欧州ではEU868、北米ではUS915、アジア太平洋地域ではAS923が使用されます。これらの周波数帯は電波の伝送方法を決定し、ネットワークカバレッジ、データレート、およびLoRaWANデバイスの互換性に影響を与えます。
LoRaWANゲートウェイおよびエンドデバイスは、信頼性の高い運用と他の無線技術との共存を確保するため、デューティサイクル、送信電力、チャネル使用に関する地域ごとの規制に準拠する必要があります。これらの規制は、グローバル展開におけるLoRaWANネットワークのアーキテクチャと性能に影響を与えます。メーカーおよびシステムインテグレーターは、安全な通信と途切れないIoT接続を確保するため、コンプライアンス基準を満たすソリューションを設計しなければなりません。
LoRaWANは、低消費電力、長距離無線通信、統合の容易さといった特性により、既存建物の改修に特に適しています。これらの特性により、大規模な配線工事や構造変更を必要とせずに、レガシーインフラにスマート機能を追加することが可能です。さらに、LoRaWANネットワークは、建物のニーズの変化に応じて追加のセンサーやデバイスを容易に収容できるよう拡張できます。
LoRaWANネットワークはスター・オブ・スターズトポロジーを用いて構築され、複数のゲートウェイがエンドデバイスからのデータを中央ネットワークサーバーへ転送することを可能にします。このアーキテクチャは、多階層ビルや物理的障害物のあるエリアを含む屋内カバレッジを向上させるだけでなく、広大な屋内・屋外空間にまたがる数千台のLoRaWANデバイスを接続することでスケーラビリティもサポートします。クラスA、B、Cデバイスと適応データレート(ADR)をサポートするLoRaWANは、リアルタイムデータ伝送とネットワーク効率の両方を最適化し、拡大するスマートビル導入に理想的なソリューションです。
既存のビル管理システム(BMS)にLoRaWANを統合するスマートビル向けに、Milesightは多様な導入ニーズに対応する信頼性と柔軟性を兼ね備えたLoRaWANゲートウェイを提供します。UG65は屋内および半屋外環境に最適で、商業施設や工業施設に適した高性能かつ堅牢な筐体を備えています。強力な処理能力、内蔵ネットワークサーバーオプション、複数のバックホール方式をサポートし、BMS統合に最適です。
屋内信号の死角に対しては、UG63 Mini Gatewayがコンパクトでコスト効率に優れたソリューションを提供し、ローカルカバレッジを強化し、LoRaWANデバイスからの安定したデータ伝送を確保します。両モデルともMilesight IoT Cloudやサードパーティプラットフォームとシームレスに統合され、スマートビルディングアプリケーションにおける安定性と拡張性を兼ね備えた接続性を実現します。
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