PicoCELA、高密度・広域無線IoTゲートウェイ網を構築　IoT端末の送信電力を600分の1に低減成功

2016.06.21 10:00

PicoCELA株式会社(所在地：福岡県糸島市、代表取締役：Jan. J. Kluk(兼GM)・古川浩(兼CTO))は、大規模オフィスビルにおいて計137台、平均距離8mの高密度・広域無線IoTゲートウェイ(*1)網を構築し、その際のIoT端末の送信電力が、通常のWi-Fi(*2)網を利用する場合に比べて600分の1以下に低減したことを報告いたします。

図A

URL： http://www.picocela.com/

■新IoTゲートウェイ網構築の背景
温度センサーや人感センサー等のIoT端末のインターネットへの接続は、多くの場合、無線IoTゲートウェイを介して行われます。無線IoTゲートウェイとインターネットとの接続には携帯電話回線やLANケーブルが用いられますが、通信料やLANケーブルの敷設コスト等の付帯コストがIoT実現の障壁となっています。

IoT端末は、バッテリーによる長期運用が期待される場合が多く、電波出力が厳しく制限されているため、あまり遠方へ電波を飛ばせません。そのため分散配置されたIoT端末を収容するためには、無線IoTゲートウェイを高密度に設置する必要があります。
そこで今回、大規模オフィスビルにおいて計137台、平均距離8mの高密度・広域無線IoTゲートウェイ網を構築しました。

■IoT端末の送信電力を600分の1以下まで低減実現
今回当社は、大規模オフィスビルにおいて計137台、平均距離8mの高密度・広域無線IoTゲートウェイ網を構築しました。高効率で安定した多段無線中継を得意とする独自の無線バックホール(*3)技術によって計137台の無線ゲートウェイをわずか5本のLANケーブルでインターネットに接続し、LANケーブル配線量を96％削減しました。今回構築した高密度無線IoTゲートウェイ網を活用すれば、IoT端末の送信電力を、通常のWi-Fi網を利用する場合に比べて600分の1以下に低減でき(*4)、IoT端末のバッテリー持続時間を飛躍的に高めることができます。無論、無線IoTゲートウェイ毎の携帯電話加入も不要となります。

同無線IoTゲートウェイ網は当社が提供するクラウド管理システムPicoManagerによって遠隔で維持管理できます。PicoManagerは各無線IoTゲートウェイの状態監視、パラメータ設定、無線中継経路の把握、ファームウェアアップデート、さらにはセンシングされた情報を記録・解析するためのビッグデータベースシステムからなる高度なIoTクラウド管理システムです。PicoManagerによって世界中に敷設した同無線IoTゲートウェイ網の維持管理をweb画面上で簡単に実施することができます。

■一般なIoTネットワークとの構成比較イメージ
https://www.atpress.ne.jp/releases/105458/img_105458_1.jpg
当社の無線バックホールが搭載された無線IoTゲートウェイと一般的な無線IoTゲートウェイを使ったIoTネットワークの構成例です。多段で無線中継してもスループット劣化の少ない当社の無線バックホールにより高密度な無線IoTゲートウェイの配置を可能にします。無線IoT端末と無線IoTゲートウェイとの距離を短くして無線IoT端末の送信電力を低減し、これによってバッテリーの持続時間を延ばします。

■構築した無線IoTゲートウェイ網の一部イメージ
https://www.atpress.ne.jp/releases/105458/img_105458_2.jpg
今回構築した無線IoTゲートウェイ網の一部です。各無線IoTゲートウェイは、Wi-Fiアクセスポイントとしての機能も備えます。コアノードだけにLANケーブルを配線、他の24台はすべて多段の無線中継によって連結されます。無線中継経路は最適な経路が自動的に形成されます。

■今後の展開
今回構築した無線IoTゲートウェイ網の応用として、乾電池で動作するWi-Fiビーコンタグが発する電波を捕捉し、PicoManagerによって解析して端末測位を行う研究を進めています。今後、更なる応用についても研究を進めていく予定です。

(*1)無線IoTゲートウェイ
複数のIoT端末と無線で接続し、インターネットへのデータの橋渡しをする装置
(*2)Wi-Fi
Wi-Fi Allianceの登録商標です。
(*3)無線バックホール
Wi-Fiアクセスポイントや無線IoTゲートウェイ等の無線基地局同士を無線で中継接続し、LANケーブル配線の敷設量を削減しつつ柔軟な基地局配置を可能とする技術
(*4)通常のWi-Fiアクセスポイントのカバーエリアを半径50m、今回の無線IoTゲートウェイ網における各無線IoTゲートウェイの半径を10mとし、それぞれエリア端にIoT端末を設置した場合に、互いに等しい通信品質を維持するために必要なIoT端末の送信電力の差より算出。

■PicoCELA株式会社について
中継段数が増加してもスループット劣化の少ない独自の多段無線中継技術を保有。同技術はソフトウェアパッケージ化され、複数社へライセンス供与中。九州大学発VBとして2008年に創業以来、同社の無線バックホールが適用されたWi-Fi網は国内外で30事例を超え、年間延べ利用者数は100万人に達する。多くの導入サイトで7割以上のLANケーブル削減に成功。IoT普及を促進させる技術の一つとして注目されている。

■会社概要
会社名　：PicoCELA株式会社
所在地　：〒819-1122
　　　　　福岡県糸島市東1963-4　社会システム実証センター307号室
設立　　：2008年8月8日
代表　　：代表取締役　Jan. J. Kluk(ゼネラルマネージャー)、古川浩(CTO)
事業内容：情報通信システムの企画、開発、販売及び保守
　　　　　情報通信システム並びにソフトウェアの企画、制作、開発及び販売
　　　　　通信・情報処理機器の開発、製造、販売及び輸出入
　　　　　知的財産権に関する売買及び実施又は使用権許諾の仲介
URL　　： http://www.picocela.com/