Wireless of thingsモノをつなぐ無線
離れたモノの状態を知りたいことや、離れたモノを操作したいことは日常に数多くあると思います。
これらはモノを無線でつなぐことにより実現できます。
しかし、モノを無線化する場合には電池寿命、通信距離、接続数、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。
そこで、これらを解決するために、モノをつなぐ無線マイコン TWELITE は誕生しました。
モノの通信は主にセンサー情報や制御情報等の少量のデータを間欠的に行います。その際に、WiFiよりも省電力で通信したい場合や、Bluetooth・BLEよりも長距離で通信したい場合に、そして、さらに多くの無線端末をつなげたい場合に TWELITE は適しています。
そして、映像や音声等の大量なデータを通信する場合は TWELITE よりもWiFiやBluetoothが適しています。
TWELITE は小型で様々なモノに搭載でき、コイン型電池で年単位の動作ができ、通信距離も工場、倉庫、事務所等を網羅することができ、同一ネットワーク内で多数の端末が通信できるためモノを無線でつなぐために最適です。
モノをつなぐ無線で実現すること
センサーネットワーク
無線ノードの種類
TWELITE 通信には親機、中継機、子機という3種類の役割があります。通信をする際は親機1台と子機1台が最低限必要です。必要に応じて子機の数を増やしたり、中継機を用いて通信範囲を広げることができます。
データの活用
モノの無線化の課題
これらの課題をモノをつなぐ無線 TWELITE で解決してください。
無線の分類
無線は様々な種類がありますが、通信速度によるナローバンド(低速)、ブロードバンド(高速)という分類と通信距離による長距離(WAN:Wide Area Network)、中距離(LAN:Local Area Network)、短距離(PAN:Personal Area Network)という分類ができます。
それぞれのカテゴリーに属する無線を表に示します。それぞれの無線に長所と短所があり互いに補完する関係にあります。
ナローバンド(低速) | ブロードバンド(高速) | |
---|---|---|
PAN 短距離 〜10m |
BLE (IEEE802.15.1) |
Bluetooth (IEEE802.15.1) |
LAN 中距離 〜1km |
TWELITE
(IEEE802.15.4) |
WiFi (IEEE802.11) |
WAN 長距離 1km〜 |
LoRa LoRaWAN |
4G LTE 5G |
無線規格は様々あり混同するかもしれませんが、それぞれ異なった特徴と目的を持っております。WiFiは「パソコンをLANに無線でつなぐ」ため、Bluetoothは「携帯電話やパソコンを周辺機器に無線でつなぐ」ため、そして、 TWELITE は「モノを無線でつなぐ」ために開発されました。
WiFiは高速通信が目的で大容量のデータ、高画質の動画等を短時間で送ることができ便利ですが、大きな電力を消費するため電池での長期間運用は困難です。
Bluetoothは携帯電話等に簡単に接続ができとても便利です。Bluetoothの複数の仕様の中でBLE(Bluetooth Low Energy)は省電力で電池での長期間運用が可能ですが、PAN(Personal Area Network)の規格であるため想定される通信距離は〜十メートル程度が一般的です。
TWELITE は通信速度が遅く大容量のデータ通信には適しませんが、コイン型電池で年単位で動作する程の低消費電力です。そして、通信距離は数十メートルから数百メートルを想定しています。
よって、センサーデータや制御データ等、少量の通信をする際に、WiFiよりも省電力で通信したい場合や、Bluetooth・BLEよりも長距離で通信したい場合に TWELITE は適しています。更に TWELITE は中継機能や最大で数百程度の子機と通信できるという特徴があります。
無線接続の連携例
それぞれの無線の特徴を活かし、連携した例です。
消費電力と通信速度
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。
同様に4G/5Gを使用した場合も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。
消費電力:少ない
消費電力:多い
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)無線とは別に省電力のナローバンド(狭帯域)無線が存在します。
通信距離
通信距離を伸ばすためには、送信出力を大きくするか、通信速度を遅くする方法があります。
長距離ブロードバンドは送信出力を大きくすることで長距離通信を実現しています。送信出力を大きくすると消費電力が大きくなります。
長距離ナローバンドは通信速度を遅くすることで長距離通信を実現しています。
通信費用
長距離ブロードバンドは通信料金が必要です。その他は基本的には通信料金は必要ありませんが長距離ナローバンドは有料の場合もあります。
以上のように無線には様々な種類がありそれぞれに長所と短所があります。これらを正しく理解し、目的に応じ適切な無線の選択が必要です。
モノをつなぐ無線マイコンモジュール
ナローバンド | ブロードバンド | |
---|---|---|
PAN 短距離 〜10m |
||
LAN 中距離 〜1km |
TWELITE
(IEEE802.15.4) |
|
WAN 長距離 1km〜 |
モノワイヤレスはモノをつなぐための中距離ナローバンド無線IEEE802.15.4(2.4GHz)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 TWELITE 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。
TWELITE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させることが TWELITE 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 TWELITE の特徴です。
オールインワン
コンパクトサイズ
スタンダード
以上のように TWELITE は小型サイズで様々なモノに搭載でき、省電力で、通信距離も十分で、同一ネットワーク内で多数の端末が通信できるためモノを無線でつなぐために最適です。