IPv6 over LPWANの状況

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ぎんとはらしない
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1 IPv6 over LPWAN の状況坂根昌一イノベーションセンターシスコシステムズ IETF 報告会 (100th シンガポール ), 2017 年 12 月 15 日

2 IPv6 over LPWAN

3 LPWAN ってなによ?

4 LPWAN ってなによ? 世界での LPWA の動き 2023 年 LPWA デバイスの接続数は約 30 億になると予想 2020 年サービスの収益は約 64 兆円になると予想 Machina Research, Feb-2015 New Electronics, Machina Research, Dec-2015

5 LPWAN ってなによ? 代表的な無線技術の位置付け通信速度消費電力 Gbps BT WiFi 3G,LTE Mbps 100 ma kbps BLE ZigBee Wi-SUN LPWAN bps NFC RFID 20 ma 通信距離 10 m 100 m 1 km 10 km

6 LPWAN ってなによ? LPWAN に分類される技術の位置付け通信速度 ( 代表的な技術を抜粋 ) ペイロードサイズ Mbps DR: ~ 4 Mbps SZ: 1500 B RG: ~ 1 km 1500 B kbps HaLoW NB-IoT DR: up 62 kbps, dl 26 kbps SZ: RG: ~ 約 3 km License band DR: 250 bps ~ 5.5 kbps SZ: ~ 250 B RG: 2 km ~ 20 km 1000 B 500 B LoRaWAN DR: 100 bps SZ: 12 B (140 回 / 日 ) RG: 10 km ~ 30 km 100 B bps Sigfox 通信距離 1 km 10 km 20 km

7 LPWAN ってなによ? 代表的な無線技術の位置付け通信速度消費電力 Gbps BT WiFi 3G,LTE Mbps 100 ma kbps ZigBee WPANWi-SUN BLE LPWAN bps NFC RFID 20 ma 通信距離 10 m 100 m 1 km 10 km

8 LPWAN ってなによ? メッシュ型 WPANで採用しているスター型 LPWANで採用している数百 m 数 km 数百 m より正確には上記トポロジは peer-to-peer 型の cluster-tree 型 ü ネットワークデザインが比較的むずかしい ü 障害の切り分けがむずかしい ü ホップ数が増えると通信が安定しなくなる ü GW の近くに特別なデバイスが必要になる ü 通信プロトコルが複雑 ü ネットワークデザインが比較的やさしい ü 障害の切り分けを比較的やりやすい ü 通信状態を予測しやすい ü 通信プロトコルがシンプル

9 LPWAN ってなによ?

10 LPWAN ってなによ? Low Power Low Cost Long Range Low Data Rate 1 回の送信に ma 程度通信モジュール 1 個数百円程度市街地で数 km 郊外で数十 km 数十 bps 数十 kbps 1 回の送信は数バイト数百バイト LPWAN Low Power Wide Area Network

11 IPv6 over LPWAN

IPv6 over LPWAN LPWAN SCHC and fragmentation for IPv6 and UDP IPV6 over LPWAN のコアとなる技術 draft-ietf-lpwan-ipv6-static-context-hc-07 1.

12 IPv6 over LPWAN LPWAN SCHC and fragmentation for IPv6 and UDP IPV6 over LPWAN のコアとなる技術 draft-ietf-lpwan-ipv6-static-context-hc Compression/Decompression 事前に共有したルールを用いて各ヘッダを圧縮する SCHC : Static Context Header Compression [ シィーク ] 2. Fragmentation/Defragmentation パケットの分割再構成と 3 つの送受信方法を用いる a. NO-ACK mode b. ALWAYS-ACK mode c. ACK-ON-ERROR mode 3. SCHC for IPv6/UDP headers ここ! APP APP APP UDP IPv6 SCHC C/D LPWAN 実装のイメージ NO-ACK ALWAYS-ACK ACK-ON-ERROR

13 IPv6 over LPWAN IETF lpwan WG で議論されている 2016 年 4 月 IETF95 Buenos Aires で BoF ü 要件が似ている市場に同様の多くの技術が乱立している à サイロ化される à 機器管理ネットワーク管理が複雑になる ü インターネットとの相互運用を前提に設計されていない à データの相互利用が難しくなる à 運用が複雑になる WG 設立 ü WG の L2 技術は SIGFOX, LoRa, NB-IOT, WI-SUN by Alexander Pelov (@ackl.io) Internet Area Chairs Ø Pascal Thubert, Cisco Ø Alexander Pelov, Acklio 2016 年 11 月 IETF97 Seoul で第 1 回 WGミーティングが開催された Webex を使ったテレミーティングが 12 回 /9ヶ月次回 12 月 20 日 1:00 ヽ ( Д`;) ノ

IPv6 over LPWAN IETF 100 lpwan WG ミーティング月曜日 9:00-12:00 本会議 100 人くらい火曜日

Evaluation LPWAN 技術のプロファイリング LPWAN SCHC and fragmentation for IPv6 and

SCHC over Sigfox LPWAN APP APP APP UDP IPv6 SCHC LPWAN プロトコルスタックのイメージ

14 IPv6 over LPWAN IETF 100 lpwan WG ミーティング月曜日 9:00-12:00 本会議 100 人くらい火曜日 9:00-12:00 ad-hoc ミーティング 9 人ドラフトステータスアップデート LPWAN Overview à AD Evaluation LPWAN 技術のプロファイリング LPWAN SCHC and fragmentation for IPv6 and UDP 基本技術仕様 LPWAN SCHC for CoAP LPWAN SCHC for ICMPv6 SCHC over LoRaWAN SCHC over Sigfox LPWAN APP APP APP UDP IPv6 SCHC LPWAN プロトコルスタックのイメージリチャータ ICMPv6 SCHC-over-FOO Data Model for SCHC Contexts Minimal context provisioning protocol

15 IPv6 ヘッダの圧縮技術と言えばなんで 6LoWPAN じゃないの ( д )?

16 IPv6 over LPWAN 6LoWPAN と SCHC 簡単には対象のL2 技術の違い L2 IEEE LPWAN Peer-to-Peer トポロジありなし中間ノードありなし最小 L2フレームサイズ (Bytes) Duty Cycle > 1% > 1 % IEEE を運用して見えてきた課題への対策を取り入れている Adaptation 技術 6LoWPAN SCHC コンテキストなしあり IPv6 ヘッダ (40 B) 2 0 UDP ヘッダ最小値 (8 B) 2 0 CoAP 最小値 (4 B + URI) なし 2 フラグメントありありフロー制御なしあり

17 IPv6 over LPWAN IETF Hackathon 土日に一歩も外に出ずに大部屋に押し込められて丸一日座りっぱなしでモニタとにらめっこしひたすらキーボードを打ち続け修行する会言い換えるとアドレナリンとドーパミンが交互にだだ漏れし続けてひたすらハッピーになれる会 11-Nov 土曜日 08:00-22:00 12-Nov 日曜日 09:00-17:00

18 IPv6 over LPWAN IETF 100 hackathon lpwan team ( _ ゝ `)

19 IPv6 over LPWAN 何をしてた?

20 IPv6 over LPWAN の状況まとめモノをつなぐ技術として LPWA が注目されてます ü Low Power, Low Cost, Long Range, Low Data rate IPv6 over LPWAN ü LPWAネットワークで IPv6/UDP を使う技術のこと ü IETF lpwan WG で議論されてます ü SCHC [ シィーク ] がコア技術 ü SCHC over Foo [ シィーカバブー ] はこれから IETF Hackathon に参加してハッピーになろう!

21 ご質問などはありますでしょうか? 次回も行けるかなぁ ( _ `)

22 End of presentation

Microsoft PowerPoint - about_stack_ ppt [互換モード]

Microsoft PowerPoint - about_stack_ ppt [互換モード] 6LoWPAN ECHONET Lite で求められる通信規格とソフトウェアについて株式会社スカイリーネットワークス梅田英和 2013, Skyley Networks,Inc. 1 プロトコルスタックとはスタック = 積み重ね階層構造アプリケーショントランスポート層 (TCP, UDP) IPv6 層 6LowPAN MAC 層 (802.15.4/e) 物理層 (802.15.4g)