Masanori Fujita

重要なIoT展開の通信ネットワークを成功させるうえで重要な要素について、日本でセンサスのソリューションアーキテクトを務めているMasanori Fujitaが論じます。スマートネットワーク導入の成功に大きく貢献する、専用ネットワークなどの要因についても概要を紹介します。

重要なIoTネットワークにはどのような基本的ニーズがあるのか?

ユーティリティ業界では、多種多様な企業とテクノロジーがミッションクリティカルなモノのインターネット(IoT)のニーズ、もっと具体的に言うと、スマートメーターなどの到達が難しいデバイスに対応すると主張しています。彼らは技術統計やデータシートの計算に基づく性能を引き合いに出しますが、数百以上のデバイスからなるIoTネットワークの提供について、信用できるデータも経験も示すことができません。ましてや、クリティカルな全国規模のインフラストラクチャに対して適切なサポートを保証するような、トータルな通信プラットフォームなど、もってのほかです。

スマートIoTネットワークの導入を成功させるには、信頼性、セキュリティ、効率性という、3つの重要な目標を達成する必要があります。それらは、専用無線スペクトルの範囲内で動作する通信プラットフォームによってのみ保証されます。

専用スペクトルと共有ネットワークの主な相違は何か?

干渉です。多くの無線技術を同時に存在させ、干渉を最小限に抑えるために、無線スペクトルが「周波数帯域」と呼ばれる塊に分割されます。これらは第一に、ライセンス帯域です。つまり、個々の企業が料金を支払って独占権を取得し、所定の地域において、その帯域内で割り当てられたチャネルで送信します。こうすることによって、無線事業者がお互いに相手の送信を妨害しないことが保証されます。

規制がなければ、干渉が発生し、信号の受信が妨げられたり、または受信できなくなったりします。とはいえ、家庭用のコードレス電話、無線キーボードとPC間のリンクといった短距離デバイスなど、用途によってはライセンス帯域が非現実的になることがあります。このような無線技術は代わりに、認可の不要な周波数帯域、複数の通信サービスやISM(Industrial、Scientific and Medical:産業科学医療)用として予約されたスペクトルで送信します。

共有型の認可不要なスペクトル技術は、ISMスペクトルを利用するシステムがその帯域に関連づけられた厳格なルールに適合しているかぎり、許可なく、または無料で使用できます。重要なのは、最大送信出力と送信所要時間に関する制限です。ただし、このような制約にもかかわらず、認可不要の無線スペクトルは常に、干渉と雑音に対して脆弱です。大量の技術がそこで動作することにも一因があります。

どうすれば重要なIoTデータを干渉から保護できるか?

専用のライセンスネットワークを使用することによってのみ、帯域幅がユーティリティ企業に全面的に与えられることを保証できます。他者による意図的な、もしくは意図しない干渉があった場合、割り当てられたチャネルを保護するために、監督機関の全面的なサポートを得ながら、法的措置を講じることができます。

ちなみに、セルラーのようなマルチユーザー/パブリックネットワークは、非独占方式で動作します。したがって、他のユーザーやアプリケーションとライセンスネットワークリソースを共有します。その結果、意図的であろうとなかろうと、他社からの影響に対して、ユーティリティがほとんど保護されない状況が生じます。

専用チャネルにおけるデータの優先処理

警察その他、国の緊急事態部門は現在、データの送信が保証されるライセンス周波数で動作するシステムを使用しています。ユーティリティ事業者も同様に、現代社会を支える必須資源(水、ガス、電気)の一部をサポートする、膨大なデータを管理しています。そのため、業界団体と国内当局は、ユーティリティ事業も、重要データの送信に専用チャネルを利用できるようにするべきだという方針を承認しました。

共有またはマルチユーザーネットワークを利用している場合は、重要データが失われることのない送信を保証できません。また、このような信号が帯域を共有している他のシステムの信号より優先されるように設定することもできません。共有スペクトルでこれができない理由の1つは、この原因が干渉のレベルにあるからです。

センサスは重要なIoT業界に何をもたらすのか?

センサスのFlexNet通信ネットワークソリューションは、広域無線技術を使用し、スマート水道、ガス、電気、またはスマート街路灯などとして、ユーティリティや都市のためのスマートインフラの基盤になります。次の特徴を備えた単一のFlexNetプラットフォームを複数のユーティリティに利用できます。ライセンススペクトルにおける1GHz以下のポイントツーマルチポイント接続、少ない数のインフラ、街路不要、専用双方向マルチアプリケーション・ネットワークの優れたエンドポイント停止管理、ビルトインの冗長性、重要コマンドの低遅延実行、マルチキャスト対応の効率的な更新および需要管理、オープンなインターフェース、バッテリーと電力の両方に合わせて最適化されたエンドポイント、数百万のエンドポイントで実地に実証された99%を超えるパフォーマンスが特徴です。

 

センサスがグローバルに、また、日本のようなローカルレベルでIoTの領域にもたらすものは、成功事例を支える技術への情熱です。ユーティリティの提供で170年以上の経験があるセンサスにとって、スマート技術への進化は、ユーティリティ産業を最善の形で支え続けるために当然の帰結でした。