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  • IoTのラストワンマイルを担うLPWAの基礎知識

IoTデバイスに組み込む通信機能としてLPWAを選ぶ【第4回】

中村 周(菱洋エレクトロ ビジネスデベロップメント部 部長)
2020年5月15日

前回はリテール業界などで業務効率化のためにLPWA(Low Power Wide Area)が必要になる場面を紹介した。今回は、IoT(Internet of Things:モノのインターネット)デバイスなどに通信機能を組み込む際の無線通信規格の選択を考えてみる。すでに私たちの身の回りには“のんびり・ゆったり”とLPWAのネットワークで通信しているデバイスが増えている。

 一言でLPWA(Low Power Wide Area)といっても、無線通信業界の技術開発の流れはとても速く、流行り廃れがあり、新しい技術が次々と生まれている。

 LPWAの規格は大きく、(1)免許不要の周波数帯域(アンライセンスバンド)を利用する通信方式と、(2)免許が必要な周波数帯域(ライセンスバンド)を利用する無線方式の2つに分けられる。

 アンライセンスバンドの規格には、これまでに紹介した「LoRaWAN」ほか、LPWA専用に開発された「ZETA」や「ELTRESS」などがある。一方のライセンスバンドの規格には、携帯電話向け通信方式の標準化団体である3GPPが規定した「LTE-Cat M1(以下 LTE-M)」や、より回線が細い3GPP規定の「Narrow Band IoT(以下NB-IoT)」などがある。

 それぞれの規格が、それぞれの特徴を持っている。重要なのは、それらの中から使用目的や用途に応じて、より適した規格を選定することだ。

 前回のリテール業の事例では、主に店舗など屋内での利用を想定したケースを紹介した。今回は、屋外で利用するIoT(Internet of Things:モノのインターネット)デバイスを対象に、同デバイスに組み込むLPWAとしては、どのような選択が最適になるのかを紹介したい。

子供の居場所を見守るIoTデバイスが通信に求める条件とは

 より具体的に提示するために、IoTデバイスとして「GPS BoT」を題材に取り上げる。GPS BoTは、「AI見守りロボット」としてハードウェアベンチャーのBsizeが開発・提供するIoTデバイスだ(写真1)。大き目の消しゴムサイズのこのガジェットを子供などが携帯することで保護者らは子供の現在位置をスマートフォン上で確認できるようになる。

写真1:ハードウェアベンチャーのBsizeが開発・販売する「AI見守りロボットGPS BoT」のデバイス(左)とスマートフォン用アプリケーションの画面例

 GPS BoTが想定する携帯対象者は小学生。今の小学生は、学校のみならず、児童館、塾、プールにお習字、体操、お友達との遊びと多忙だ。習い事によっては帰宅が夜になることもある。ただ学校や塾にはスマートフォンが持ち込み禁止だったり、子供にスマホを持たせたくない保護者もいたりする。

 スマホに対しGPS BoTは「ただ場所だけを教えてくれる」ガジェットであり通話もメールもできない。小学生に携帯させるだけで保護者は現在位置を確認できる。この”手軽さ・気軽さ・簡単さ“が受けBsizeは子供の見守りタグ業界で急成長している。

 GPS BoTの価格は デバイスが4800円、月々の利用料が480円である。保護者はAmazon.comなどでデバイスを購入し、Webからクレジットカードで利用契約を結べばすぐに使用を開始できる。利用料480円にはGPS BoTとキャリア間の通信費が含まれているため、480円とキャリアへの通信費の差額がBsizeの収益になる。

 GPS BOTは電気機器としてはシンプルだ。GPS(全地球測位システム)で測位した緯度・経度情報をキャリア網を介してBsizeのクラウドに送信する。それを地図情報に落とし込むことでGPS BOTを所持する子供の現在位置を地図上に表示する。

 Bsizeにすれば、3G/4G LTE(Cat.1,4など)/5Gなどのキャリア網や、LPWAの各規格など多数の通信方式の中からGPS BOTに最適な方式を選ばなければならない。選定のための条件は次のようになる。

条件1 :子供の位置を確認したい利用者(保護者など)を十分に満足させられる通信品質と通信間隔を持つ
条件2 :ランドセルにできるだけ長く、ぶら下げっぱなしにできるよう、充電頻度を十分に減らしたい
条件3 :子供が全国どこに歩いて行っても追いかけ続けられる広域ネットワーク網である
条件4 :月々の通信費が安ければ安いほど収益が上がるビジネスモデルのため「安価」である