IoTシステム技術検定中級対策 第4章(1/2)

「IoTシステム技術検定 中級」への試験対策用アウトプットです。

第4章 IoT通信方式

IoTエリアネットワーク無線

  • 電波特性

    • 超長波~サブミリ波まで。
    • 周波数が小さい > 周波数が大きい
      • >伝搬損失が大きい
      • >透過し難い
      • >直進性が強い
      • >情報伝送容量が大きい
      • >アンテナが小さい
    • IoTエリアネットワークでは、300MHz~3GHzのUHF帯が主に使用される。
    • サブギガ帯(Sub-GHz帯)と呼ばれる、1GHzに満たない帯域も活用される。
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      • <920MHz帯の特長>
        • 通信距離は2.4GHz帯の約10倍
        • 伝送速度は400MHz帯の10倍以上
        • 干渉の影響が少ない(WLAN/Bluetooth/電子レンジ 等)
  • IoTエリアネットワーク無線の種別

    • Bluetooth
      • Bluetooth 4.0以降のBLE規格がIoTに向いている(低消費電力、低速、短距離)
      • PXP(Proximity:プロキシミティ)により、デバイス距離を測ることができる。
    • IEEE802.15.4
      • ZigBee:多様なプロファイル。リモート制御、ホームオートメーション、ヘルスケア、PC入力デバイス、etc...。
      • Wi-SUN:現在はHEMSのBルートで使用。障害に強く、長距離通信・マルチホップ通信が可能であることから、今後は、農業、防災、施設監視などの用途が検討されている。
        • 920MHz帯を使用
        • IEEE802.15.4『g』規定
        • 通信距離1Km~2Km。
    • 無線LAN

      • IEEE802.11:無線LAN
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      • 802.11n以降を wifi4~ と呼ぶことがある。
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      • 上記表とは別の、802.11ah(Wifi - HaLow)がIoT向け規格として策定。802.11ac を1/10クロックダウン。LPWAに分類される場合がある。
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      • アクセスポイントとIoTデバイスが相互に接続を検知する方法として、CSMA/CA方式がある。隠れ端末問題と晒し端末問題により、スループットが低下する。対策は、RTS/CTS信号を利用すること、適切なChを割り当てること。
      • 周波数を分割することで複数ch割り当てが可能。
        • 2.4GHz帯(~2.5GHz)では5MHz毎に計13ch(日本のみ14ch)。
        • 5GHz帯(~5.7GHz)では20MHz毎に計19ch。
    • 近距離無線

    • IoT特化無線システム
      • Z-WAVE
      • EnOcean
      • Dust Network:工業用。プロセスモニタ、状態監視など。メッシュネットワークを使用した「切れない無線」。時間同期メッシュ・プロトコル(TSMP)を使用。