LPWAN、LoRa、およびLoRaWAN®

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LoRaとは?

LoRa(Long Range)は、フランス・グルノーブルのCycleo社が開発した特許取得済みのデジタル無線データ通信IoT技術です。2012年にSemtech社に買収され、同社はLoRa伝送方式の知的財産権を保有しています。LPWANは数年にわたるバッテリー寿命を実現し、様々な環境から1時間に数回、少量のデータを長距離送信する必要があるセンサーやアプリケーション向けに設計されています。LoRaはチャープスペクトラム拡散変調に基づいており、FSK変調と同様の低電力特性を維持しながら、通信距離を大幅に延長します。

LoRaWAN®とは?

LoRaWAN®は非営利技術連合体LoRa Allianceが管理するメディアアクセス制御(MAC)層プロトコルです。低電力デバイスが長距離無線接続を介してインターネット接続アプリケーションと通信できるように設計されています。最初のLoRaWAN®標準は2015年6月にLoRa Allianceにより発表され、2017年には仕様1.1がリリースされました。

LPWANとは?

低電力広域ネットワーク(LPWAN)とは、バッテリー駆動のセンサーなど、モノ(接続されたオブジェクト)間で低ビットレートでの長距離通信を可能にする無線広域通信ネットワークの一種です。LPWANは数年にわたるバッテリー寿命を提供し、様々な環境から1時間に数回、長距離で少量のデータを送信する必要があるセンサーやアプリケーション向けに設計されています。LPWANには統一された技術標準は存在しません。LoRa、SigFox、NB-IoT、Weightlessなどが代表的な技術です。

LPWANの適応領域

単一の技術では、IoTの予測される全アプリケーションと通信量をカバーできません。WiFiとBTLEは広く採用された標準規格であり、個人用デバイスの通信に関連するアプリケーションに非常に適しています。セルラー技術は、高いデータスループットを必要とし電源を備えたアプリケーションに最適です。LPWANは数年にわたるバッテリー寿命を提供し、様々な環境から1時間に数回、長距離で少量のデータを送信する必要があるセンサーやアプリケーション向けに設計されています。LPWAN-lorawan-battery-lifetime

LoRaの利点?

LoRaの利点は、その長距離通信能力にあります。単一のゲートウェイまたは基地局で都市全体や数百平方キロメートルをカバー可能です。通信距離は環境や障害物に大きく依存しますが、LoRaおよびLoRaWAN®は他の標準化通信技術よりも優れたリンク予算を有します。リンク予算(通常デシベル(dB)で表される)は、特定の環境における通信距離を決定する主要因です。

LoRaWAN®の利点?

1) 長距離通信: LoRaデバイスは1km~10kmの距離で信号を送信可能。2) 低消費電力:LoRaエンドノードは固定時間のみ起動するため、バッテリー寿命を延長可能。エンドノードの電池寿命は5~10年(クラスAおよびクラスBデバイス)。3) セキュリティ:エンドノードとネットワークサーバー間のAES128によるデータ暗号化/アプリケーションレベルでのAES128によるデータ暗号化。4) ネットワーク能力:単一のLoRaゲートウェイデバイスは数千のエンドデバイスまたはノードを管理可能。ゲートウェイの増設によりネットワーク能力を容易に拡張可能。LoRaWAN®ゲートウェイの性能は以下に影響されます:• トンネル数: 複数のトンネルがエンドノードから同時にデータを受信可能。トンネル数が多いほど接続可能なエンドノード数が増加。• データサイズとレポーティング間隔: 大容量データや長いレポーティング間隔は接続可能なエンドノード数を減少させる。• ADR(適応データレート):エンドノードとゲートウェイの距離が近いほどデータレートが高くなり、ゲートウェイの帯域幅を節約できます。5) 低コスト:無料周波数帯で動作し、技術利用に初期ライセンス費用が不要です。6) 容易な導入:シンプルなネットワークアーキテクチャで、自身での導入が容易です。ユースケースと成功事例 バス追跡 デジタル農業 詳細はこちら>>

 

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