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ソニーは、高感度であることから遠距離や高速移動中でも安定的な無線通信を実現できる新たな低消費電力広域(LPWA:Low Power Wide Area)ネットワーク技術を開発したと発表した。

LPWAネットワーク技術とは、伝送するデータ量が少ないIoT用途で大きな需要が見込まれる、低消費電力かつ広域で利用可能な無線通信技術。今回同社が開発したLPWAネットワーク技術は、光ディスクに使われている誤り訂正などのデジタル信号処理技術のほか、テレビチューナーなどに搭載の高周波アナログ回路技術および低消費電力のLSI回路技術など、同社が長年コンスーマーエレクトロニクスの分野で培ってきたノウハウを応用している。これまで実施した本技術を使った通信実験においては、山の上や海上など障害物が無い場合には100km以上の遠距離通信に成功したほか、時速100km/hの高速移動中でも安定的に通信できることが確認されている。

同技術の送信モジュールは、0.4秒という短時間に、新開発の高性能誤り訂正符号と伝送路を推定するために必要なパイロット信号が埋め込まれたパケットを複数回送信。受信機は複数回にわたり送信されたパケットを合成して感度を高める信号処理を行うことにより、電波同士の干渉の軽減をしている。特に、移動時などには、電波強度の変動や周波数変化により通信が不安定になる傾向があるが、この波形合成信号処理技術により通信の安定性も向上しているということだ。

遠距離通信における信号レベルの低下や、混信などの影響による情報の一部分の欠落に対しても、高性能誤り訂正信号処理を用いて受信機側でデータを復元することで通信の成功確率を高めている。これらに加え、同技術の受信機には他の電波との干渉や多チャンネル信号妨害、マルチパスなどの通信障害への耐性を高めるため、テレビチューナーなどで使われている高ダイナミックレンジで相互変調歪みに強いチューナーLSIを搭載。飛び交う電波が多く混信が起きやすい都市部などでも良好な通信が可能となっている。

さらに、ソニーが提供予定の送信モジュールと受信機は、GPS LSIを標準搭載。GPS対応エリアにおいては送信地点の位置情報を伝送できるだけでなく、GPS衛星から得られる高精度な時刻情報を使って送信・受信の周波数とタイミングを補正することで、通信の信頼性をより高めることを可能にしている。また、同技術は、パケット送信の所要時間が短いことに加え、低消費電力な送信LSIの新規開発とGPS LSIの採用により送信モジュールの消費電力を低減し、現時点においては1日1回の位置データ送信の場合、コイン電池1個で10年間の動作が可能であることが確認されている。これらの特性を活かし、登山や乗船時などに携帯した送信機から、受信基地局を経由して得るデータを活用することで、携帯者の位置情報をリアルタイムに把握する見守り用途や、車などのレンタル事業におけるアセット監視、ドローンの位置情報追跡などへ活用されることが想定されているという。

なお、同技術は、ARIB STD T-108の規定に準拠するとともに、セキュリティ面も考慮して国際標準暗号に対応。主変調方式は、π/2シフトBPSK変調(二位相偏移変調)という、限られた通信帯域において良好なSN比が得られる変調方式を採用しているということだ。同社は、同技術を採用した製品の商品化およびサービスの商用化を目指しており、現在、日本の各地において通信実験を行っている。また、同技術に関しては、5月10日より東京ビッグサイトで開催される展示会「IoT/M2M展【春】」で参考展示が行われる予定となっている。

(シマダマヨ)