5GとLPWAで�發錣辰織錺ぅ筌譽好献礇僖�
5月下旬に東�Bビッグサイトで開かれたワイヤレスジャパンでは、5Gで何ができるというデモや、LPWA（低電��広域）のようなIoT専��通信ネットワークで�發錣辰�。5Gでは映�気鮟峪�に送�p信し、しかもクルマを使った例が�Hい。LPWAは��いデータレートながらIoT専��の通信として��実に進みつつある。
ワイヤレスジャパンはこれまでスマートフォンや携帯電�Bの新����が�Hかった。しかし今�Qは5Gがブームになっている。5G の��長は高�]のデータレートと低����であり、この二つの��長を�W��した応��例が会場の「5G Tokyo Bay Summit」ブースで�t��されていた。例えば、�O動�Z�噞のティア1サプライヤの�kつフランスのValeo社と協��し、クルマの�i�気砲△襯�ルマの�iを横切る歩行�vを後ろのクルマからも見えるように映�気鯆_ねるというデモがあった。2��のクルマのフロントガラスに設けた、それぞれのカメラの映�気鯆_ねることで、�iのクルマの�iを行く歩行�vをリアルタイムで見ることができる。これまでは�iのクルマの�iを見ることができず、より見通し良く見えることを実�xした。ここでは�iのクルマの映�気髻⊆��S数4.5GHzの5G通信で後ろのクルマに低����で送ることができるため、後ろのクルマのECUシステムで2��の映�気鯆_ね合わせることができた。
もう�kつ、情報通信研�|機構（NICT）のデモで、スマート電子ミラーを提案した。これはT�C路や交差点で、横の�O路を走行する�O動�Zをステレオカメラで撮影し地図�屬嚢臉�し、クルマが�Zづいていることを認識するというデモである。
図1 4.5GHz帯での5Gビームフォーミングの実�xをNECが行った 筆�v撮影
二つのデモは、映�気鯡祇�で飛ばし、�p信した映�気魄欺冥萢�しほぼリアルタイムで表��するというシステムであり、共に映�気箸い��jきなデータを無線で飛ばし�pけるという5Gの��長を�擇�したデモといえる。その他、�H数の�p送信アンテナであるマッシブMIMO（Multiple Input Multiple Output）を使い、ビームフォーミングの実�xをNECがデモしていた(図1)。ここでは、4.65GHzで帯域100MHzの周�S数帯を使い、64個のMIMOアンテナを電子的に動かし最�j8端��まで同時に通信させることに成功した。ビームフォーミングは高周�Sになればなるほど直線性が�\すために、うまく�U御しなければならない。5Gの本命であるミリ�S帯では��須になる�\術。こういった実�xは世�cをリードしているといっても�垳世任呂覆い世蹐Α�
メッシュネットワークを���CカバーするSi Labs
もう�kつの�`玉は､IoTの通信ネットワークである。メッシュ構成のネットワークトポロジーと、スター構成のネットワークアーキテクチャのLPWAがある。メッシュ構成はビルや家庭など屋内��のネットワークに向くが、LPWAは屋外のIoTからゲートウェイ(中�M局)に適している。今�vは中�M�_をメッシュネットワークで構成するZETA Allianceもプレゼンスを高めた。
メッシュ構成には、ZigBeeやZ-Wave、Bluetooth Meshなどがあり、数��~数��個といった�H数のIoTデバイスを構成するのに適している。Silicon Labs社は、メッシュネットワーク��のソリューションを���海垢襪海箸��R��しており、Bluetooth MeshやZ-Wave、Thread、ZigBee、さらには免��不要のサブGHzの��定小電��無線のデモまでカバーしていることを見せた。例えば、ワイヤレスSoCのGeckoシリーズの中でもMighty GechoはThread、ZigBee、Bluetooth、��定小電��無線といった複数の�Y��プロトコルスタックに�官�している。
Silicon Labsは、BluetoothやWi-Fiチップをプログラミングせず容易に開発するための開発ツールであるBluetooth Xpressソリューションを提供する。ファームウェア開発が要らず、そのままUARTでマイクロコントローラとつなげられる。もちろん、独�Oの��性やセキュリティを設定できるように、Bluetooth 5 BGX13モジュール（図2）を使ったハードウエアボードとソフトウエアSimplicity Studioも提供する。
図2 マザーボードの横にドーターボードが差し込まれ、その�屬�Bluetooth 5 BGX13モジュールが実�△気譴討い襦”��v撮影
さらに、メッシュネットワークのZ-Wave�擬阿粒�発ツールを提供した。メインボードに無線のZ-Waveドーターボードを差し込むわけだが、無線ボードに搭載するモデムSoC、および水晶発振子とRFインピーダンス�D合�v路を1パッケージ内に集積したSiPモジュールも搭載している。
ゲートウェイをメッシュネットワークでつなぐ
LPWAは本来、スター構成のネットワークだが、IoTデバイスを�Jねたゲートウェイを中�M�_として中�M�_から中�M�_へとメッシュネットワークを構成するZETAネットワークも啓蒙��動を�t開している。ZETAの��長は、��低消�J電��、低�]のデータレート、IoTデバイス当たり5ドル以下を�`指す低コスト、である。�Q中�M局はそれぞれのエネルギーハーベスティング（ソーラーや風��）やバイオマスなどの発電所を�eつ、�O家発電�O立型のアクセスポイントとなる。
ZETA�擬阿離┘灰轡好謄爐任△�ZETAアライアンスでは、英国のエジンバラ�j学が開発し中国深圳のベンチャーZiFi Senseが商��化した次世代のLPWAネットワーク�擬阿鮖箸Ε┘灰轡好謄爐�構築されている。低コストが最優先で、��業や水�噞などで�a度や湿度、CO2濃度、照度、水分量、pHや��素などを�R定してゲートウェイに集める。データレートは100bps〜50kbpsと低�]で消�J電��は小さくバッテリ��命5~10�Qを�[定した����にある。サブGHzの免��不要の周�S数を使い広域をカバーする。IoTセンサから中�M�_まで10km、都�x�陲任�6km��度まで飛ばすことができる。
ZETA Allianceと��く�款氾�なのは、LPWAネットワークのゲートウェイに��化したMultiTech社だ。今�vのワイヤレスジャパンには出�tしていなかったが、1990�Q代にアナログモデムの設�����]からスタートし、最�ZはLPWAのデジタルモデムを扱っている。このほど日本にオフィスを��き、LPWAだけではなく、セルラーネットワークのLTE Cat-M1やNB-IoTなどの通信�擬阿砲��官�するモデムを設��・販売する。半径1km内のエリアをカバーする。
