資料 35-3 IP ネットワーク設備委員会 京セラコミュニケーションシステム説明資料 (IoT LPWA ネットワークの展開と課題等について ) 平成 30 年 2 月 8 日 京セラコミュニケーションシステム株式会社 0
LPWA と Sigfox ネットワークの概要 1
IoT が抱える現状の課題 消費電力 ( 電池寿命 ) 簡便性 ( クイックスタート ) コスト グローバルリーチ 2
LPWA ネットワークとは WAN (>km) WLAN (100m) WPAN (10m) 少量データ センサ低消費電力 電池 LPWA LoRaWAN NB-IoT 等 Wi-SUN ZigBee 大容量データ 動画 音声消費電力大 電源確保要 Bluetooth 携帯電話ネットワーク (3G, LTE) Wi-Fi WBAN (1m) NFC 0.01 1 10 100 データレート (Mbps) LPWA : Low Power Wide Area 3
Sigfox 社名 : 設立 : 本社 : Sigfox S.A. 2009 年 フランス LPWA に特化したグローバル通信事業者 1 国 1 事業者と契約し その事業者がネットワークを構築運用 12 バイトのデータを送る UNB( ウルトラナローバンド ) 通信 4
Sigfox ネットワークサービス 陸上移動局 低消費電力バッテリー 乾電池で数年間稼動 低コスト 1 回線 ( デバイス ) 年額 100 円 ~ 簡便化 ( クイックスタート ) Sigfox クラウドの提供 SIM/ ペアリング設定必要なし グローバル展開 5
Sigfox グローバル展開 40カ国 320万km 2 7.27億人口カバー 2018年中に60カ国へ展開 6 2018年1月現在
920MHz 帯小電力無線システム Sigfox 下り 922.2MHz Sigfox 上り 923.2MHz 総務省情報通信審議会資料抜粋 7
Sigfox UNB( ウルトラナローバンド ) 通信 無線アクセス制御 ランダム アクセス 変調方式シングルキャリア : SSB-SC + D-BPSK データレート 使用チャネル幅 シングルキャリア周波数帯幅 送信電力 最大送信継続時間 100bps 200kHz 100Hz 20mW 以下 2s 一般的な無線通信の周波数利用イメージ 周波数 100Hz Sigfox 通信 (UNB) 200kHz 周波数 8
Sigfox 通信の特長 複数回フレーム伝送 (Time Diversity) 周波数ダイバーシチ (Frequency Diversity) スペースダイバーシチ (Space Diversity) 3 2 1 1 3 2 狭帯域信号特性 (Ultra Narrowband Efficiency) 耐干渉 耐障害 干渉源の一部のみ影響 9
Sigfox ネットワーク構成 Sigfox デバイス ( 特定小電力無線局 ) Sigfox 陸上移動局 主回線 :LTE 副回線 :3G 携帯電話基地局 Sigfox クラウド HTTP/HTTPS GET PUT POST アプリケーションサーバ Sigfox 独自プロトコル インターネット VPN 暗号化 (AES-128) Sigfox フレーム 上り ヘッダ (10bytes) ペイロード (12bytes) フッダ (4bytes) 下り ヘッダ (17bytes) ペイロード (8bytes) フッダ (3bytes) 10 Sigfox 陸上移動局
下りサービス概要 Sigfox 端末 Sigfox 陸上移動局 Sigfox Cloud Web サーバ 上りメッセージ (12byte)+ 下り要求 約 20sec 下りオプション Callback Callback 応答 (8byte) 下りメッセージ (8byte) 受信 Window 約 35sec 下りメッセージ (8byte) メッセージ送信確認 Service Callback (Ack) 受信確認 11
Sigfox エコシステム IoT サービスプラットフォーム チップ RF モジュール デバイス Sigfox ゲートウェイ Sigfox クラウド etc. オペレータ etc. 12
国内エリア展開計画 ~2020 年 3 月 ~2019 年 3 月 全国 ( 人口カバー率 99%) ~2018 年 3 月 全国 ( 人口カバー率 85%) 2017 年 2 月 ~ 東京 23 区 川崎市 横浜市大阪市で提供中 政令指定都市含む主要都市 その他の地域は ご要望により優先的に展開します 13
国内外ユースケース 14
LPWA サービスの活用分野 水道遠隔検針 LP ガス遠隔検針 設備稼働把握 販売機の在庫確認 設備故障確認 気象観測 ( 温度 降水量 風向風速 ) 河川水位 コンテナ パレットの位置情報 レンタル リース品の盗難 紛失防止 農機の稼働管理 ビニールハウスの温湿度管理 土壌モニタリング 健康管理 高齢者 子供 ペット の見守り 15
ヨーロッパでのユースケース ボタンデバイス水道スマートメーター下水道水位管理設備リモート管理 GPS トラッカー スマートパーキング 見守り端末 AED モニタリング 線路温度 ケーブル張力 配送通知サービススマート農業スマート物流 16
国内ユースケース 1 スマートパーキング 温度監視 厨房機器の状態監視 東京都内で管理 運営されているコインパーキング向け車両検知システム 駐車場に設置した車両検知センサと Sigfox 通信を連動させ クラウド経由で車両の駐車状況 ( 満空 ) が確認できる仕組みを構築 駐車場の地中にループコイルセンサを埋設工事することなしに最小限の投資で車両管理が可能 株式会社ストロベリーコーンズが運営する宅配ピザ ナポリの窯 の冷蔵庫 冷凍庫および作業空間の温度監視 より細かく温度監視を行うことで ピザ生地や材料の品質を保持 15 分毎に各冷蔵庫の温度をクラウドに送信し 専用アプリで監視 飲食店内の各種厨房機器の状態監視 厨房機器の温度変化や電動モーターの振動などを遠隔監視することで 保守 メンテナンスの効率化を図る 電力量 庫内重量 備品使用量 温度データを 1 日 2 回程度送信 / 電池は数年間の稼動を想定 Sigfox を活用することでイニシャルコスト ランニングコストを削減 17
国内ユースケース 2 水道自動検針 在庫管理 灯油残量モニタリング 水道メーターの自動検針システム 難検針地区における検針業務効率化や 多くのデータを集めることにより生活習慣の見える化や設備の運転効率化が期待 オフィス向け菓子の在庫補充システム Amazon ダッシュのように 在庫切れ時にボタンを押すことのより 追加補充が可能 寒冷地における宅内暖房の灯油タンク残量検知サービス 灯油がなくなったら補充依頼する仕組みから サービス事業者による事前補充へ 18
今後の可能性 さらなる消費電力対応 LPWA 対応 電池交換不要の世界最小センサーデバイスを実現 82 24 6mm の小型センサーを置くだけで 数 km 先の現場データをクラウドに直接送信 19
IoT の進展にともなう課題等 20
IoT 時代における制度 人材の在り方について LPWA サービスにおいて想定される課題 1 他事業者回線に依存するネットワーク多くの LPWA サービス事業者は そのバックエンド回線として他通信事業者 ( 無線 ) の回線に依存しているケースが多く 障害切り分けが難しいことがある 2920MHz 帯技術基準に起因する制限 920MHz 帯技術基準に定められているキャリアセンスにおいて 将来デバイスの増大に伴い送信遅延や失敗となる可能性がある 3 人を介在しない通信人を介在しない通信であるため バッテリーの残量不足などの問題が発生した時に 原因究明が難しい 4IoT サービス全体における障害 IoT のトータルサービスは IoT プラットフォームなどの稼働にも影響する 制度の在り方について LPWA サービスは メータリングサービスや設備監視で利用されることが想定されているため 例えば 月 1 回の検針業務を 1 日 1,2 回のデータ収集でまかなう場合など 一部のデータ欠損は許容されるケースがあると考えられます 緊急通報や 音声通話を前提とする現行制度と同じ基準であるべきかどうか 必要に応じ 見直しの検討を行うことも必要かと考えます 人材 資格について LPWA を含む 昨今の通信サービスにおいては クラウドベースの技術となっていることが多く クラウドサービスでの障害が 容易に全国規模の障害に発展する可能性があります 電気通信主任技術者に関しても 仮想化ネットワーク等のスキルが資格要件として不足していると考えます 21