"モノ"をつなぐ無線

"モノ"をつなぐための無線の特徴となぜ必要なのかをご説明します。

リモコンで何かを操作したいことや離れた何かの状態を知りたいことは日常に数多くあると思います。

離れた"モノ"の状態を知りたい時や離れた"モノ"を操作したい時に無線は便利です。

しかし、従来の無線は主に"ヒト"をつなぐためのものでした。そのため、"モノ"を無線化する場合には電池寿命、通信距離、同時通信数、大きさ等の様々な制約があり従来の無線では実現が困難でした。これらの課題を解決するために"モノ"をつなぐための無線が新たに誕生しました。

低消費電力で電池が長持ち

無線はとても便利です。WiFiは広く普及し、パソコンやスマートフォンを使用した無線通信はわたくしたちの生活に浸透しています。しかしながら、WiFiを"モノ"の無線化に使おうとした場合に電池寿命の課題にぶつかります。

WiFiはサイズの大きなファイルや写真を短時間で転送したり、より大きく鮮やかな動画を転送したりすることに対応するため、通信速度をより速める方向で進化してきました。その結果、ファイルの転送時間を短くしたり、より高画質な動画を送れるようになりました。このように便利なWiFiですが高性能なため消費電力がどうしても大きくなってしまいます。WiFiは更に高機能で高性能にする方向で進化しています。よって、バッテリーで使用する場合は消耗が激しくなります。WiFiは電池で長時間の使用には適さないのです。高性能、高機能と省電力は相反する要求なので仕方ありません。

一方、"モノ"を無線でつなぐ場合を考えると通信速度はそれほど速い必要はありません。なぜなら、"モノ"が発信する情報はそれほど多くないからです。よって、"モノ"の無線化には通信速度よりも消費電力を低く抑えバッテリーを長持ちさせることが重要になります。"モノ"は電源を持っていないことが多いので小型電池で年単位の動作をする無線が望まれているためです。よって、高性能で高機能を目指したWiFiとは別に"モノ"をつなぐための省電力でシンプルさを目指す無線が必要になりました。このため、高速で大容量なブロードバンド(広帯域)無線とは別に省資源のナローバンド(狭帯域)無線を整備していく必要があります。

目的に応じ適切な無線の選択が必要です。

多数の"モノ"が同一空間で通信可能

ナローバンド(狭帯域)無線は省電力であるという特徴とともにパケットサイズ(一度に送るデーターサイズ)が小さいという特徴があります。パケットサイズが小さいため、より多くの"モノ"が同じ空間を譲り合って通信可能になります。

WiFiが採用している無線通信規格はIEEE学会が定めたIEEE802.11という国際規格です。IEEE学会はナローバンド無線の規格としてIEEE802.15.4を定めました。モノワイヤレスのTWEはこのIEEE802.15.4を採用しています。同じ周波数帯2.4GHzを使用していますが、使用目的が違うためWiFiとは電波の使い方が大きく異なります。

WiFi(IEEE802.11 2.4GHz)とIEEE802.15.4の違いを車に例えて図解しました。WiFiは大容量で高速ですので映像データ等を運ぶのに適しています。しかし、燃費はあまり良くありません。そして、車体(容量)が大きいので運べる荷物(データ)は多いですが同時に走行(通信)できるのは3車線(チャネル)だけです。更にWiFiは各チャネルが重なって割り当てられているため2チャンネルから5チャンネルを使用する端末があると1チャンネルと6チャネルも干渉を受けてしまいます。同様に7チャンネルから10チャンネルを使用する端末があると6チャンネルと11チャネルも干渉を受けてしまいます。よって、車両(通信端末)の数が増えるとすぐに混雑してしまいます。WiFiは多数の同時通信が苦手です。

一方、IEEE802.15.4は大きなデータを送信することには適しませんが、車体(パケットサイズ)が小さいので小回りが利きますし、燃費も良いです。同時に16車線(チャネル)で通信できますし、通信時間が短いため同じチャネル内でも多数の端末で共有することが可能です。混雑時に隙間をすり抜けられる確率も高くなります。IEEE802.15.4は多数の同時通信に適しています。

このようにブロードバンド無線通信とナローバンド無線通信はそれぞれに特徴を持ち目的に応じて使い分けが必要です。

無線の分類

無線の分類にはナローバンド、ブロードバンドの他に、通信距離による長距離、短距離の分類があります。

それぞれのカテゴリーに属する無線を表に示します。

モノをつなぐ無線マイコンモジュール

モノワイヤレスは"モノ"をつなぐための短距離ナローバンド無線IEEE802.15.4に注力し、”モノ”を無線でつなぐお手伝いをいたします。低消費電力で簡単に使える”モノ”をつなぐ無線マイコン TWE-LITE(トワイライト)を核とした様々な製品とサービスをご用意しております。

”モノ”をつなぐ無線マイコン TWE-LITE(トワイライト)の3つの特徴

”モノ”を無線でつなぐための無線モジュールに求められている基本性能を充実することがTWE-LITE(トワイライト)の設計コンセプトです。そして、それぞれの性能を高めていることがTWE-LITE(トワイライト)の特徴です。

特徴1 低消費電力

ざまりん

電池が長持ち

TWE-LITE(トワイライト)は超低消費電力が特徴で、電池や環境発電デバイスで実用的な動作時間を実現できます。>>詳細

特徴2 長距離通信

ざまりん

電波が良く飛ぶ

TWE-LITE(トワイライト)は電波法を尊守しつつ十分なリンクバジェットを持ち、実用的な通信距離を確保できます。>>詳細

特徴3 中継

ざまりん

中継して距離延長

TWE-LITE(トワイライト)は中継機能により通信できる範囲を広げることができます。
>>詳細