NB-IoT、LTE-M、LTE(Cat.1)、LoRaWAN、Sigfox。IoTのニーズを満たす無線ネットワークとして注目を集める「LPWA(Low Power, Wide Area)」は今、それぞれの規格が勇んで商用化や普及を目指す、LPWA戦国時代となっている。
NB-IoT、LTE-M、LTE Cat.1、LoRaWAN、Sigfoxのスペックを10以上の項目で徹底比較した編集部オリジナルの表を作成し、検討すべきポイントをまとめた。LPWAの18の活用シーンごとに、必要な通信スループットなどを記載した表も掲載する。LPWAの各規格と照らし合わせて、十分に吟味してほしい。
LPWAは「Low Power=低消費電力なのにWide Area=広範囲をカバーする」IoTデバイス向けの無線通信技術のことだ。従来のLTE/3Gを利用する無線通信ネットワーク(携帯電話網/セルラー)の音声およびデータ通信に比べると比較的安い通信料金体系、BLEなどの近接エリア通信と違い数キロ半径の通信エリアをカバーできる広域性、電池駆動で数年間利用できる省電力性に加えて、通信モジュールの低コスト化への期待により、2016年から注目を集めている。
LPWAが話題になる前から、多くの無線通信は存在していた。しかし、それらをIoTに適用するには、通信料や消費電力、カバー領域、モジュール料金などの点でニーズがかみ合わない。温度情報など小さなデータを扱うことが多いIoTにおいては、ごく小さなサイズのデータを遠くまで伝送できることが重要だ。
また、多数のセンサーデバイスを想定するため、1台のデバイス当たりの通信料やモジュール料金を下げる必要がある。デバイスがすぐ電池切れしては困るため、消費電力が少ないことも必要だ。そうした需要にマッチした無線通信として開発されたのがLPWAである。
以下では表を使って、主要な規格を比較する。対象には、NB-IoT、LTE-M、LTE Cat.1、LoRaWAN、Sigfoxの5つを挙げた。
現在、採用が進むのはアライアンスや企業が独自に策定したLoRaWANとSigfoxの両規格。一方、無線局免許を持ったモバイルキャリアが提供するセルラー系規格では、LTE-M(LTE Cat.M1)とNB-IoT(LTE Cat.NB1)が2017年度内に商用化する予定だ。
なお、同様の目的に使える規格として策定されたLTE Cat.0は、普及を見ないまま、LTE-MやNB-IoTに継承される形になった。一方、2008年に規格が固まった古株のLTE Cat.1(カテゴリー1)はLPWAとして扱うか事業者によって対応が異なるが、下り方向の通信や、音声通信、高速移動通信を考慮したIoTシステムに有効とみられているので、比較表の項目に挙げた。
ちなみに、Wi-SUNやWi-Fi HaLowも似た特徴をもっており、LPWAのカテゴリーに含む見方もあるが、これらは伝送可能距離が1キロ程度と比較的短いため、本記事では対象外とした。
※1:国際標準仕様策定団体である3GPPが2016年に仕様を完成させたリリース13を基に作成
※2:NB-IoT、LTE-Mの両規格に関し、3GPPが2017年7月に策定したリリース14では、大きな機能拡張が行われた。例えば、NB-IoTについては通信速度が、下り120kbps、上り160kbpsに機能拡張されている
※3:最大通信距離は場合によって可変
※4:PSMモードで10日間などの長期間のパワーセーブも可能
※5:Sigfox社との契約により日本では京セラコミュニケーションシステムが独占的に提供
その他、ソラコム、KDDI、京セラコミュニケーションシステム公表資料による。
Copyright © ITmedia, Inc. All Rights Reserved.
ホワイトペーパーや技術資料、導入事例など、IT導入の課題解決に役立つ資料を簡単に入手できます。