IPv6 over LPWANの状況
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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
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
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
世界での接続機能を有するデバイス数の推移予測 様々な業界での IoT への注目 今後出現するアプリケーションやビジネスモデル 標準化やデバイス価格の低下などにより 接続デバイス数は増加すると予測 2022 年には合計 290 億のデバイスがネットワークに接続され そのうち 181 億以上は IoT
資料 AD 1-5 世界での接続機能を有するデバイス数の推移予測 様々な業界での IoT への注目 今後出現するアプリケーションやビジネスモデル 標準化やデバイス価格の低下などにより 接続デバイス数は増加すると予測 2022 年には合計 290 億のデバイスがネットワークに接続され そのうち 181 億以上は IoT デバイス (Wide-area IoT + Short-range IoT) Wide-area
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XI W I D E P R O J E C T 1 WIDE Reliable Multicast 1.1 TV 1 1 TCP WIDE JGN/JB SOI (DV) Reliable Multicast (RM) US Reliable Multicast IETF RMT-WG PGM Digital Fountain FEC Tornado Code Ruby Code 1.2 WIDE
ア 接続 管理 ーバ ー GPS インター ッ S C バス位置情報 バス ー ータ ー バス運行情報 & ニ ース 1 S バス停 ー C コンセン ータ CATV/FTTH GPS Web 2.2 Linux GPS Linux GPS c 2015 Infor
IoT 1 1 1 IoT M2M IoT Wi-SUN 920MHz 6LoWPAN MQTT IoT MQTT 1. [1] [2 5] IoTInternet of Things M2MMachine-to-Machine 1 Graduate School of Science and Technology, Meijo University [6] HEMSHome Energy Management
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VOL. J100-C NO. 4 APRIL 2017 本 PDF の扱いは 電子情報通信学会著作権規定に従うこと なお 本 PDF は研究教育目的 ( 非営利 ) に限り 著者が第三者に直接配布することができる 著者以外からの配布は禁じられている Technology Trends and Applications of IoT System Susumu MATSUI 1991 M. Weiser
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IPv6 2002 8 23 17:00 18:00 IPv6 1 2002 4 1 6 2 WG 10 3 1 29 2 BP 31 3 Global IPv6 Summit in China 32 4 N+I2002 IPv6 ShowCase 35 5 37 6 IPv6 40 7 IPv6 41 2 1 2002 2002 ( ) 4 1 (1) 4 6 1 2 1 6 7 1 (3) 7
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2.3 2 WiFi Layer 2 Layer 3 1 2 2.4 166 3 5 8 WS Plenary WS Plenary BoF1 BoF2 50 Board WIDE 20 WS 2.5 2.5.1 Layer 2 Layer 2 ( 1) WiFi 802.11a 5GHz (36c
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