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低電力広域ネットワーク（LPWANまたはLPWAネットワーク）は、バッテリーで動作するセンサーなどのIoTデバイス間で低ビットレートでの長距離通信を可能にするように設計された無線通信 広域ネットワークの一種です。
このタイプのネットワークは、低電力、低ビット レート、および使用目的によって、ユーザーまたは企業を接続し、より多くの電力を使用してより多くのデータを伝送するように設計されたワイヤレス WANと区別されます。LPWAN のデータ レートは、チャネルあたり 0.3 kbit/s ～ 50 kbit/s の範囲です。
LPWAN はプライベート無線センサー ネットワークの作成に使用できますが、サードパーティが提供するサービスまたはインフラストラクチャとして使用することもできます。これにより、センサーの所有者はゲートウェイテクノロジに投資することなく、センサーを現場に展開できます。
属性
- 範囲: LPWAN テクノロジーの動作範囲は、都市部で数キロメートル、田舎では 10 キロメートル以上とさまざまです。また、これまでは実現不可能だった屋内や地下の場所でも、効果的なデータ通信が可能になります。
- 電力: LPWANメーカーは、内蔵バッテリーの使用可能期間は数年から数十年であると主張していますが、実際のアプリケーションテストではこれは確認されていません。[1]
プラットフォームとテクノロジー
LPWAN分野で競合する標準規格とベンダーには以下のものがある: [2]
- DASH7 は、 LoRaを含む複数の LPWAN 無線テクノロジーで動作する、低遅延の双方向ファームウェア標準です。
- Wizeは、欧州標準のワイヤレスMbusから派生したLPWANのオープンでロイヤリティフリーの標準です。[3]
- チャープ拡散スペクトル(CSS) ベースのデバイス。
- SigfoxはUNBベースの技術を持つフランスの企業です。[4]
- LoRaは、LoRaWAN、Haystack Technologies、Symphony Linkが使用するLPWAN向けの独自のチャープ拡散スペクトル無線変調技術です。 [5] [6]
- MIoTy、Telegram Splitting テクノロジーを実装します。
- Weightlessは、Ubiikが使用するLPWAN用のオープンスタンダードの狭帯域技術です。
- ELTRESはソニーが開発したLPWA技術で、時速100kmで移動しながら100km以上の伝送距離を実現します。[7]
- IEEE 802.11ahはWi-Fi HaLowとも呼ばれ、サブギガ周波数を使用した802.11無線ネットワーク規格の低電力、広域実装です。[8]
超狭帯域
超狭帯域(UNB) は、次のようなさまざまな企業が LPWAN に使用している変調技術です。
- Sigfox、フランスのUNBを拠点とするテクノロジー企業。[9]
- Weightless、Weightless SIGによる通信規格のセット。[10]
- NB-Fiプロトコル、WAVIoT社が開発。[11]
その他
- Haystack Technologiesによる低電力無線ネットワーク用のDASH7モード2開発フレームワーク。 [12] LoRa、LTE、802.15.4gなどの多くの無線規格で動作します。
- LTE-M（マシン型通信向けLTE高度化）は、3GPPによる接続されたモノのためのLTE通信の進化形である。[13]
- MySensors は、LoRa を含むさまざまな無線をサポートする DIY ホーム オートメーション フレームワークです。
- ナローバンドIoT（NB-IoT）は、携帯電話ネットワークで使用されるLPWANの3GPPによる標準化の取り組みです。[14]
- 以前はOn-Ramp Wirelessとして知られていたIngenuのランダム位相多重アクセス（RPMA）は、携帯電話用のCDMA技術のバリエーションに基づいていますが、ライセンスのない2.4GHzスペクトルを使用します。[15] [16] RPMAはGEのAMIメータリングで使用されています。[17]
- バイロンはオーストラリアのタグルシステムズ社が開発した直接拡散スペクトル（DSSS）技術である。[18]
- Wi-SUNはIEEE 802.15.4gに基づいています。[19]
参照
- モノのインターネット
- 広域ネットワーク
- 静的コンテキスト ヘッダー圧縮 (SCHC)
- QRP操作
- スローフェルド
- 地中通信
- 短距離デバイス
- IEEE 802.15.4 (低電力パーソナルエリアネットワーク)
- IEEE 802.16 ( WiMAX )
参考文献
- ^ Singh, Ritesh Kumar; Puluckul, Priyesh Pappinisseri; Berkvens, Rafael; Weyn, Maarten (2020-08-25). 「LPWANテクノロジーのエネルギー消費分析とIoTアプリケーションの寿命推定」。センサー（バーゼル、スイス）。20 （17）：4794。Bibcode ： 2020Senso..20.4794S。doi ： 10.3390 /s20174794。ISSN 1424-8220。PMC 7506725。PMID 32854350。
- ^ Sanchez-Iborra, Ramon; Cano, Maria-Dolores (2016). 「産業用 IoT サービス向け LP-WAN ソリューションの最新状況」.センサー. 16 (5): 708. Bibcode :2016Senso..16..708S. doi : 10.3390/s16050708 . PMC 4883399. PMID 27196909 .
- ^ Sheldon, John (2019-06-25). 「フランスのIoT衛星会社KinéisがObjeniousおよびWize Allianceとの戦略的提携を発表」SpaceWatch.Global . 2019年8月2日閲覧。
- ^ 「SIGFOX Technology」 。 2016年2月1日閲覧。
- ^ 「LoRaWANとは?」Link Labs . 2023年1月9日閲覧。
- ^ Jesus Sanchez-Gomez、Ramon Sanchez-Iborra (2017)。「IoT通信を可能にする変調方式としてのLoRaとFSKの実験的比較」IEEE Global Communications Conference (Globecom'17)。doi :10.1109 / GLOCOM.2017.8254530。S2CID 44010035 。
- ^ 「ELTRESテクノロジー」。ソニーセミコンダクタソリューションズグループ。2022年8月10日閲覧。
- ^ IEEE 情報技術標準 - システム間の通信および情報交換 - ローカルおよびメトロポリタン エリア ネットワーク - 特定の要件 - パート 11: ワイヤレス LAN メディア アクセス制御 (MAC) および物理層 (PHY) 仕様修正 2: 1 GHZ 未満のライセンス免除操作。doi : 10.1109 / IEEESTD.2017.7920364。ISBN 978-1-5044-3911-4。
- ^ 「SIGFOX Technology」 。 2016年2月1日閲覧。
- ^ 「Weightless-N – Weightless」www.weightless.org . 2016年2月1日閲覧。
- ^ 「NB-Fiプロトコルとは – WAVIoT LPWAN」。WAVIoT LPWAN 。 2018年5月18日閲覧。
- ^ 「フレームワークの詳細」。haystacktechnologies.com 。 2016年2月1日閲覧。
- ^ Flynn, Kevin. 「リリース 13 における LTE の進化」www.3gpp.org . 2016 年 2 月 1 日閲覧。
- ^ 「LTE-M、NB-LTE-M、NB-IOT: 知っておくべき 3GPP IoT テクノロジー 3 つ」。Link Labs。2016年 2 月 1 日閲覧。
- ^ Freeman, Mike (2015-09-08). 「On-Ramp Wireless が Ingenu に統合され、全国規模の IoT ネットワークを立ち上げる」。The San Diego Union-Tribune。2015年 9 月 14 日閲覧。
- ^ 「Ingenu、米国最新 IoT ネットワークを開始」。Light Reading。2015年 9 月 14 日閲覧。
- ^ St. John, Jeff (2013-02-01). 「GE が On-Ramp Wireless で AMI 争いに参入: Greentech Media」。2015-09-14閲覧。
- ^ Guiterrez, Peter (2016年10月13日). 「Taggleがオーストラリア全土にLPWANを広める方法」. IoT HUB . 2021年9月23日閲覧。
- ^ 「Wi-SUN Alliance」。Wi -SUN Alliance。2018年8月15日。 2019年12月16日閲覧。