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1. 1 © SONAS Inc. All Rights Reserved. 独自のLPWA「UNISONet」を用いた IoTシステムの実運用に向けたチャレンジ ソナス株式会社 代表取締役 大原 壮太郎
2. 2 © SONAS Inc. All Rights Reserved. ソナス株式会社について
3. 3 © SONAS Inc. All Rights Reserved. ソナス株式会社 設⽴年⽉⽇ 2015年11⽉2⽇ 事業開始年⽉ 2017年4⽉ 代表者 ⼤原 壮太郎 資本⾦ 7億8000万円（準備⾦を含む） 本社所在地 東京都⽂京区本郷５丁⽬２４番２号 事業内容 独⾃規格無線UNISONet関連製品の開発・展開 技術顧問 ⻑⼭ 智則（東京⼤学⼤学院⼯学系研究科教授） 会社名 ソナス株式会社 つなげる技術で顧客価値を最⼤化する 概要 沿⾰ 代表取締役CEO / 共同創業者 ⼤原 壮太郎 東京⼤学⼤学院⼯学系研究科修了 ソニー株式会社 2015/11にソナスを創業 • 2015年 創業 東京⼤学森川研究室にて基礎研究 • 2017年 事業開始 総務省 SCOPE 採択・特許庁 IPAS 採択 • 2018年 世界で初めて「同時送信フラッディング」の産業応⽤に成功 • 2019年 EY innovative Startup 2019 選出 • 2020年 JR東⽇本スタートアッププログラム 2020 優秀賞 • 2021年 超⾼層ビルの被災度判定システムに採⽤ • 2023年 JR東様向け電化柱傾き監視システムが鉄道電気技術賞受賞
4. 4 © SONAS Inc. All Rights Reserved. ソナスのシステム センサ ユニット ソナスクラウド ゲートウェイ ユニット モニタリング LTE 基本システム構成 UNISONetを強みとしデバイスからWebアプリケーションまで ワンストップでご提供 ⾰新的転送⽅式︓同時送信フラッディングを 世界で初めて産業実装したメッシュネットワーク 導⼊企業
5. 5 © SONAS Inc. All Rights Reserved.
6. 6 © SONAS Inc. All Rights Reserved. ⽼朽インフラの増加 JR東⽇本における鉄道構造物の維持管理の動向と体制 web資料より
7. © SONAS Inc. All Rights Reserved. 7 confidential 熊本地震
8. 8 © SONAS Inc. All Rights Reserved. 労働⼒不⾜による国⼒（⽣活⽔準）維持の危機 団塊世代の⼀⻫退職 （2025年問題） 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 15〜19歳 20〜24歳 25〜29歳 30〜34歳 35〜39歳 40〜44歳 45〜49歳 50〜54歳 55〜59歳 60〜64歳 65歳以上 建設業の年齢構成（万⼈）（総務省「労働⼒調査」） みずほ総研レポート︓https://www.mizuho-ri.co.jp/publication/research/pdf/insight/pl170531.pdf 減少する労働⼒ IoTによる効率化が求められる
9. © SONAS Inc. All Rights Reserved. 9 confidential （ITの導⼊・利⽤を進めようとする際の課題 中⼩企業庁「中⼩企業⽩書」）
10. 10 © SONAS Inc. All Rights Reserved. IoTの課題 Wi-Fi導⼊のための有線⼯事費 10階建ビル （共有エリアのみ） 330万円 1フロア追加ごとに 配線作業費+15万円 機器費/設定費+15万円 設置作業︓360分 4⼈・90分 UNISONetはこの課題を解決する技術 導⼊難易度 コスト
11. 11 © SONAS Inc. All Rights Reserved. お客様から頂いたソナスの貢献実績 ⾼層ビルにセンサ設置 導⼊コスト 1/5 従来有線製品⽐較 ⼯事現場にセンサ設置 運⽤コスト 1/2 従来無線製品⽐較 従来無線製品 UNISONet製品 360分（90分ｘ2⼈） 20分（10分ｘ2⼈） 1/18 ⼯事現場への傾斜センサの設置時間 設置時間 導⼊難易度 コスト UNISONetは導⼊難易度とコストを劇的に削減
12. 12 © SONAS Inc. All Rights Reserved. ソナスの実績 JR東⽇本様 関⻄電⼒様 2021年10⽉より「実運⽤」開始 全現場への横展開中 2022年4⽉より「実運⽤」開始 外販準備中 https://www.jreast.co.jp/press/2021/20211126_ho01.pdf https://prtimes.jp/main/html/rd/p/000000017.000038103.html 既設ビルICT化︓４０階建て本社に⼯事不要の地震計を設置 ⼯事現場ICT化︓かんたん設置＆低コストの傾斜センサ ソナスの技術はPoCを越えて実運⽤で社会実装されています
13. 13 © SONAS Inc. All Rights Reserved. Our MISSION ⼈々の⽣活（経済活動）や技術⾰新が 持続する社会を実現
14. 14 © SONAS Inc. All Rights Reserved. UNISONetの位置付け 1. LPWAとしてUNISONetを通信路として使⽤ 2. UNISONetと他の無線との併⽤（コンバージェンス） 3. UNISONetを使った他無線の拡張 1M〜 100bps 10M〜 1Mbps 100M〜 10Mbps 100Mbps~ LPWA LTE / 5G Wi-Fi NFC RFID 通信 容量 ⼤ 接続 端末 多 消費電⼒ 通信速度 通信距離 10m 100m 1km 10km BLE Massive IoT Mission Critical IoT バッテリ持ち 2k〜 20pbs 20k〜 2kbps 1M〜 20kbps LoRa/ZETA 通信速度 Wi-SUN LTE-M UNISONet SIGFOX ELTRES UWB
15. 15 © SONAS Inc. All Rights Reserved. UNISONetの技術 6 8 12 9 Start Goal 1 Data 5 4 3 2 10 11 7 親 経路制御 バケツリレーの順番決め ⼲渉制御 ぶつからずに送る 全員が全員に転送する フルメッシュ わざと同時に送って 受信可能な⼲渉を起こす ⾰新的転送技術「同時送信フラッディング」を世界で初めて産業実装 マルチホップ無線の難しさ 同時送信フラッディングでは 1 0 最⼤10hopのメッシュ無線 → 超広範囲 制御がシンプル → 設定レスで置くだけ 再送制御が可能 → データはロスレス 使える経路全部使う → 電波変動にロバスト 実⽤上必要な周辺知財をソナスが保有
16. 16 © SONAS Inc. All Rights Reserved. UNISONetはビル全体を無線でカバー 16 UNISONet 従来LPWA Wi-Fi >40階 ソナス実施の実験結果 1〜2階 3〜4階 ⾼層階は有線接続必須 無線のみで40階以上をカバー ⼀般的なIoT無線 UNISONet 無線のみでカバーできるビル階数 1F~40F以上 GW 1F~3F UNISONetは配線⼯事不要でシステム設置が完了→圧倒的な低コストを実現 UNISONet ＜５０万円 Wi-Fi ３３０万円 Ex) Wi-Fi 配線⼯事 15万/階 •アクセスポイント設置 15万/階 •諸経費 10% UNISONet •ゲートウェイ 20万 •リレーユニット 2万/個 •設置⼯事・諸経費 10万 10階建てビルへのシステム設置費⽤試算
17. 17 © SONAS Inc. All Rights Reserved. データ到達率 UNISONet 従来LPWA 100% 24%ロス UNはロスを再送で防ぐ 電波環境変動にも即時⾃動対応 ソナス実施の実験結果 複数センサー混在時のデータ到達率 2種類のセンサ計4個で実測 互いに⼲渉しデータロス 動的スケジューリングと再送で データロスを防ぐ ⼀般的なIoT無線 UNISONet GW sensor sensor GW Add on 任意のセンサを 追加することも可能 置くだけで取りたいデータを確実に取れる → 導⼊難易度、運⽤コストを劇的に改善
18. 18 © SONAS Inc. All Rights Reserved. UNISONetの7つの特徴 超安定 省電⼒ ⾼速 双⽅向低遅延 電波環境変動 にも強く頑健 電池で年単位 駆動可能 最⼤スループット 2KB/s 上り通信・下り通信 とも遅延1秒以内 ロスレス 時刻同期 多数収容 再送制御により データロスを防⽌ マイクロ秒オーダの 時刻同期 1ネットワーク内に 250台以上収容
19. 19 © SONAS Inc. All Rights Reserved. UNISONetのスペック キーテクノロジーをモジュー ルとして実装 20.3 × 16.2 × 3.2[mm] （基板厚︓1.0mm）
20. 20 © SONAS Inc. All Rights Reserved. Appendix︓なぜ⼲渉後の合成波が復調可能なのか
21. 21 © SONAS Inc. All Rights Reserved. 同時送信前提 • 複数ユニットがほぼ同時（<1us以下）にパケットを送信 • キャリア（位相）レベルでの同期はしていない A B C A B C パケット時間は、1ms〜5ms程度 送信開始時間差<1us 伝搬時間は、0.1us〜1us程度 （30m〜300m） 時間ズレはパケット時間に⽐で⼩さく合成波として受信 TX TX RX from A / RX from B
22. 22 © SONAS Inc. All Rights Reserved. なぜ合成波が復調可能か • 振幅はうなるものの周波数は変化せず多くの場合 0/1を判別可能 A B C 1 0 1 0
23. 23 © SONAS Inc. All Rights Reserved. UNISONet最新事例紹介
24. 24 © SONAS Inc. All Rights Reserved. UNISONetを使ったシステム センサ ユニット ソナスクラウド ゲートウェイ ユニット モニタリング LTE 基本システム構成 UNISONetを強みとしデバイスからWebアプリケーションまで ワンストップでご提供 ⾰新的転送⽅式︓同時送信フラッディングを 世界で初めて産業実装したメッシュネットワーク BLE内蔵センサ UNISONet内蔵センサ 振動計測 傾斜監視 ⽔位監視 気象センサ ⾵向⾵速計測 デジタル⼊出⼒ 接点制御 ABLIC漏⽔センサ バッテリレス 漏⽔センサ RANGER マグネットセンサ ドア開閉などを検知 SIRC ⾓度・回転センサ 計測器のメーターを読む RICOH環境センサ 温度・湿度・照 度・気圧
25. 25 © SONAS Inc. All Rights Reserved. 関⻄電⼒様 超⾼層ビルの地震モニタリング 機器にかかるコストを約1/10に圧縮 「抜けのない」「時刻同期のとれた」⾼品質データ収 集無線で実現 有線では数カ⽉程度必要な⼯事を1⽇に短縮 関⻄電⼒本店 関⻄電⼒本店 40階の⾼層ビル G W 1 5 1 4 1 3 1 2 1 1 1 0 9 8 GL 7 6 5 4 3 2 設置イメージ 14個のセンサ 1個のGW 画像︓Google map
26. 26 © SONAS Inc. All Rights Reserved. トーヨーカネツ株式会社様 予知保全ユニット プーリ・減速機に取り付け振動・接点データを取得 機器に異常が発⽣した際、その状態に応じ警告を発し、突発故障による機会損失などのリスクを低減させる 部品の交換時期を最適化し、設備維持に必要なトータル累積コストを削減 遮蔽物が多い環境でも安定したデータ取得が可能、 また３軸加速度の波形を取得可能な点が「UNISONet」採⽤の決め⼿
27. 27 © SONAS Inc. All Rights Reserved. JR東⽇本様 架線張替え⼯事の電化柱傾き監視 ü 既存システム⽐で圧倒的⼩型化と低コスト化を実現。 ü 屋外どこでも抜けのない⾼信頼性通信を実現 ü 信頼性が重要な鉄道業界での採⽤。 現場のイメージ 設置 センサユニット ゲートウェイ
28. 28 © SONAS Inc. All Rights Reserved. ⾼⽥機⼯様 橋梁⼯事における傾斜監視 GW︓ゲートウェイ（親機） SU︓センサーユニット（⼦機） RU︓リレーユニット（中継機） 約200m 約30m 現場から離れた休憩所 建設現場 約 800m GW SU SU RU 親機 ⼦機 ü 建設現場は電源がないため、ゲートウェイは休憩所に設置 ü GW-SU間にある5階建⼯場通信障害となるため、中継機を設置 ü 中継機を介して、センサユニット2台の傾斜データの伝送に成功 橋梁現場 ⾼⽥機⼯様 橋梁⼯事における傾斜監視 設置イメージ 建物が通信阻害となりGW- SUは直接通信つながらず SU SU RU
29. 29 © SONAS Inc. All Rights Reserved. 東京メトロ様 地下鉄構内における実証実験 地下鉄構内での無線データ通信の安全性や有効性および配線⼯事のコスト削減を検証 東京メトロ半蔵⾨線 永⽥町駅及び神保町駅にBluetooth Low Energy®対応の 温湿度センサを設置し、無線による環境モニタリングを検証中 設置場所 BLE温湿度センサとUNISONet BLE ブリッジ
30. 30 © SONAS Inc. All Rights Reserved. 某製造業者様 ⼯場の効率改善IoT BLEブリッジ Cloud monitoring ゲートウェイ ⾓度センサ SiRC社 電流センサ SIRC社 電源のない配管設備やネットワーク未接続の機械をIoT化 ⼈⼿で巡回点検していたアナログメータの値を⾃動収集 機器の稼働状況や電⼒消費を可視化 環境センサ リコー社 PMセンサ ラトック社 プローブ温度センサ レンジャーシステムズ社
31. 31 © SONAS Inc. All Rights Reserved. ユニアデックス様 無線型NFCリーダー開発 専⽤のIoTデバイス（NFCリーダ）をソナスにて開発 製品毎の作業指⽰書にNFCカードが添付、各⼯程の担当者が 作業指⽰書をNFCリーダにかざすことで製品毎に⼯程の開 始・終了の情報を記録しクラウドに送信 NFCリーダ毎に通信設定を⾏うことなく設置するだけで利⽤ 開始ができる ⼯程A ⼯程B ⼯程C ⼯程D ⼯程E ⼯程F NFCリーダ ゲートウェイ パートナー企業様との協業的活動 •ソナス 通信インフラおよびHW⼀式を準備 通信・ＨＷ開発に熟知 •パートナー企業様︓UI画⾯を準備 現場の使い勝⼿に熟知 ⼯場内に設置 お互いが得意なところを監修し、製品化
32. 32 © SONAS Inc. All Rights Reserved. UNISONetを使ったシステム センサ ユニット ソナスクラウド ゲートウェイ ユニット モニタリング LTE 基本システム構成 UNISONetを強みとしデバイスからWebアプリケーションまで ワンストップでご提供 ⾰新的転送⽅式︓同時送信フラッディングを 世界で初めて産業実装したメッシュネットワーク BLE内蔵センサ UNISONet内蔵センサ 振動計測 傾斜監視 ⽔位監視 気象センサ ⾵向⾵速計測 デジタル⼊出⼒ 接点制御 ABLIC漏⽔センサ バッテリレス 漏⽔センサ RANGER マグネットセンサ ドア開閉などを検知 SIRC ⾓度・回転センサ 計測器のメーターを読む RICOH環境センサ 温度・湿度・照 度・気圧
33. 33 © SONAS Inc. All Rights Reserved. 技術分担と課題 UNISONet / LPWA センサ UI 情報処理 データ基盤 ゲートウェイ 広域網 関電 (被災度判定) TKK 機械振動 JR東 傾き監視 BLE ⼯場効率改善 ユニアデックス NFCリーダ ソナス 外部 ソナス ソナス 外部 関電 (外部) 外部 ソナス ソナス 負荷⼤ 外部 ソナス 外部 ソナス ソナス 外部 - - - - - ソナス ソナス ソナス ソナス ソナス ソナス ソナス ソナス ソナス+外部 ソナス 現場別のニーズをいかに形にするか 難しい解析ができない、カスタマイズの負荷が⾼い、データを守りたい
34. 34 © SONAS Inc. All Rights Reserved. 協業のご検討をよろしくお願いします sotaro@sonas.co.jp https://8card.net/virtual_cards/HYypZAcUNYWKKQgo45Fb8A