パート1：モノのインターネット（IOT）のための一般的なモノのインターネット通信技術の概要-ワイヤレスパート②
無線通信技術-LPWA通信技術
LPWAN（低消費電力広域ネットワーク）：
低帯域幅、低消費電力、長距離、および多数の接続を備えたIoTアプリケーション向けに設計された低消費電力広域ネットワーク。短距離ワイヤレスネットワークにWIFI、Bluetooth、ZigBee、その他のテクノロジーが含まれているように。LPWAには、LoRa、Sigfox、Weightles、NB-IoTなどの複数のテクノロジーも含まれています。「広域」ネットワークであるため、必然的にネットワーク運用が伴います。そのため、LPWAネットワークは一般的に通信事業者や専門のIoT事業者が配備するものであり、LPWAネットワークの基本的な接続は基本的に「モノ」であるため、「モノのインターネットのプライベートネットワーク」とも呼ばれます。
LPWAの特徴：
①「長距離通信」
②「低速データ伝送」
③「低消費電力」
LPWANの特徴から、モノのインターネットを長距離伝送の対象とすると、通信データ量が少なく、バッテリー駆動の長時間運用が必要であることがわかります。デバイスはこのプロトコルを使用できます。ほとんどのIoTアプリケーションは通常、少量のデータを送信するだけで済みます。たとえば、エンタープライズワークショップのセンサーは、デバイスが異常な場合にのみデータを生成します。これらのデバイスは通常、電力をほとんど消費せず、バッテリー電源で長時間動作します。
したがって、LPWAは2種類のモノのインターネットアプリケーションに最適です
。1つは、建物内のスマート水道メーター、ストレージ管理、またはその他の機器のデータ収集システムなど、場所が固定された比較的密度の高いシナリオです。これらの分野では現在、セルラーネットワークが使用されていますが、信号浸透の問題は常にその欠点でした; スマートパーキング、資産追跡、地質学的および水文学的モニタリングなど、
別のタイプの長距離バッテリー駆動アプリケーションでは、セルラーネットワークは適用できますが、高電力消費の問題を解決できません。
①LPWA-SigFox：
低電力ワイドエリアネットワーク（LPWA）をグローバルに展開して、モノのインターネット（IoT）接続サービスを提供します。ユーザー機器は、SigfoxプロトコルをサポートするRFモジュールまたはチップを統合します。接続サービスがアクティブになると、Sigfoxネットワークに接続できます。
- ユーザー機器は、アプリケーション情報を含むSigfoxプロトコルデータパケットを送信します。近くのSigfoxベースステーションは、データパケットを送受信してSigfoxクラウドサーバーに送り返します。Sigfoxクラウドは、データパケットを対応するクライアントサーバーに配信します。クライアントサーバーは、クライアントサーバーによって分析および処理されます。クライアントデバイスからサーバーへのワイヤレス接続を実現するためのアプリケーション情報。
- SigFoxネットワークは、超狭帯域UNBテクノロジーを利用しており、送信電力消費レベルは非常に低く、安定したデータ接続を維持できます。SigFoxワイヤレスリンクは、ライセンスのないISM無線周波数帯を使用します。国内規制により周波数が異なり、ヨーロッパでは868MHz、アメリカでは915MHzが広く使われています。
SigFoxネットワークテクノロジーは、超狭帯域変調テクノロジーを使用しています。単一の基地局で最大1,000キロメートルのネットワークメッセージを送信でき、各基地局では最大100万のモノのインターネット（IoT）デバイス端末を使用できます。
無料の周波数帯域、低電力デバイス、簡素化されたネットワークアーキテクチャを通じてIoT接続を引き付けます。
②LPWA-LoRa：
LoRaは、LoRa Allianceが管理・管理する「Long Range」の略で、物理層をベースにしたネットワークデータ通信を実現する技術であり、双方向のデータ伝送をサポートし、一連のオープンソース規格に準拠しています。そのネットワーク実装の特定のソリューションはLoRaWANと呼ばれ、Semtechによって開発され、IBMによってサポートされています。Loraは、自動メーター読み取り、スマートホームおよびビルディングオートメーション、ワイヤレス早期警告およびセキュリティシステム、産業用監視および制御、リモート灌漑システムに適用できます。
LoRaはライセンスのないスペクトルを使用してサービスをサポートします。LoRaは、スペクトラム拡散技術に基づく超長距離無線伝送方式です。これにより、これまでの伝送距離と電力消費の妥協点が変わり、長距離、長いバッテリー寿命、および大容量を実現できるシンプルなシステムがユーザーに提供され、センサーネットワークが拡張されます。現在、LoRaは主にグローバルなフリー周波数帯で動作しています。
③LPWA-NB-IoT：
NB-IoTは、セルラーネットワーク上に構築され、帯域幅を約180KHzしか消費しない、セルラーベースの狭帯域モノのインターネットです。GSMネットワーク、UMTSネットワーク、またはLTEネットワークに直接導入して、導入コストを削減し、スムーズなアップグレードを実現できます。
NB-IoTは、低消費電力で広範囲のモノのインターネット市場に焦点を当てており、世界中で広く使用できる新興のテクノロジーです。広いカバレッジ、複数の接続、低速、低コスト、低消費電力、優れたアーキテクチャの特性を備えています。
同時に、3GPPのR14バージョンによれば、NB-IoTは基地局測位をサポートでき、80 km / h以内のモビリティシナリオをサポートできます。低消費電力、広いカバレッジ、低コスト、大容量などのNB-IoTの利点は、遠隔検針、資産追跡、スマートパーキング、スマート農業など、さまざまな垂直産業で広く使用できます。
④LPWA-eMTC：
eMTCは、エリクソンによって提案された無線のモノのインターネットソリューションです。eMTCは、主に低速で深いカバレッジ、低消費電力、大規模接続のIoTアプリケーションシナリオ向けに、LTEアクセステクノロジーに基づくワイヤレスIoTネットワークのソフト特性を設計しました。
NB-IoTと比較すると、eMTCレートは高く、最大1Mbpsですが、カバレッジは小さく、消費電力は大きく、容量も小さくなります。さらに、eMTCは特定の音声通信機能を提供します。
⑤LPWA-eLTE-
IoTHuawei eLTE-IoTソリューションは、業界のIoT市場向けに特別に開発された3GPP標準に基づく狭帯域ワイヤレスIoTソリューションです。eLTE-IoTは、1 GHz未満の無認可のISMスペクトルに基づいており、柔軟で導入が容易な軽量デバイスを使用し、企業の既存のアプリケーションプラットフォームに接続する標準のIoTプロトコルをサポートしています。メーターの読み取り、スマートパーキング、産業用センサーの監視、その他のサービスがネットワークサポートを提供します。
