Upgrade to Pro
— share decks privately, control downloads, hide ads and more …
Speaker Deck
Features
Speaker Deck
PRO
Sign in
Sign up for free
Search
Search
【IoT-Tech Meetup #9】屋外IoTにおける通信技術の選び方と実装ポイント
Search
SORACOM(ソラコム)
PRO
February 07, 2024
Technology
0
2.6k
【IoT-Tech Meetup #9】屋外IoTにおける通信技術の選び方と実装ポイント
2024年2月7日開催『
IoT-Tech Meetup 第9回【屋外でのIoT実装】
』で、ソラコム横田(shun)が発表した資料です。
SORACOM(ソラコム)
PRO
February 07, 2024
Tweet
Share
More Decks by SORACOM(ソラコム)
See All by SORACOM(ソラコム)
投資家様向けビジネス概要<2026年2月版>
soracom
PRO
0
4
Business Overview for Investors [February 2026 Edition]
soracom
PRO
0
1
投資家様向けビジネス概要<2025年11月版>
soracom
PRO
0
470
Business Overview for Investors [November 2025 Edition]
soracom
PRO
0
83
【SORACOM UG Okayama】IoTとSORACOMとAI
soracom
PRO
0
350
【SORACOM UG Explorer 2025】さらなる10年へ ~ SORACOM MVC 発表
soracom
PRO
1
630
10年の共創が示す、これからの開発者と企業の関係 ~ Crossroad
soracom
PRO
2
1.5k
投資家様向けビジネス概要<2025年8月版>
soracom
PRO
0
600
Business Overview for Investors[August 2025 Edition]
soracom
PRO
0
88
Other Decks in Technology
See All in Technology
Introduction to Bill One Development Engineer
sansan33
PRO
0
360
名刺メーカーDevグループ 紹介資料
sansan33
PRO
0
1k
Greatest Disaster Hits in Web Performance
guaca
0
260
Sansan Engineering Unit 紹介資料
sansan33
PRO
1
3.9k
Context Engineeringの取り組み
nutslove
0
360
顧客の言葉を、そのまま信じない勇気
yamatai1212
1
360
20260208_第66回 コンピュータビジョン勉強会
keiichiito1978
0
150
AI駆動開発を事業のコアに置く
tasukuonizawa
1
250
小さく始めるBCP ― 多プロダクト環境で始める最初の一歩
kekke_n
1
440
ClickHouseはどのように大規模データを活用したAIエージェントを全社展開しているのか
mikimatsumoto
0
260
Ruby版 JSXのRuxが気になる
sansantech
PRO
0
160
Oracle Cloud Observability and Management Platform - OCI 運用監視サービス概要 -
oracle4engineer
PRO
2
14k
Featured
See All Featured
DevOps and Value Stream Thinking: Enabling flow, efficiency and business value
helenjbeal
1
97
Leadership Guide Workshop - DevTernity 2021
reverentgeek
1
200
Why Our Code Smells
bkeepers
PRO
340
58k
Primal Persuasion: How to Engage the Brain for Learning That Lasts
tmiket
0
250
From π to Pie charts
rasagy
0
120
Understanding Cognitive Biases in Performance Measurement
bluesmoon
32
2.8k
ReactJS: Keep Simple. Everything can be a component!
pedronauck
666
130k
The agentic SEO stack - context over prompts
schlessera
0
640
Designing for Performance
lara
610
70k
GraphQLの誤解/rethinking-graphql
sonatard
74
11k
Evolution of real-time – Irina Nazarova, EuRuKo, 2024
irinanazarova
9
1.2k
The Hidden Cost of Media on the Web [PixelPalooza 2025]
tammyeverts
2
190
Transcript
屋外IoTにおける通信技術の選び方と 実装ポイント 株式会社ソラコム ソリューションアーキテクト 横田峻 #9-3
自己紹介 横田峻 (shun) ソリューションアーキテクト 株式会社リコーにて電子回路設計、組 み込み・B2B向けWebソリューション のバックエンド開発などに従事したの ち、ソラコムに入社(2019/9) 得意領域はデバイス、クラウド
屋外でのIoTデバイス利用
IoT で利用できる通信技術 Wi-Fi PAN BLE, ZigBee, Wi-SUN LPWA LoRaWAN, Sigfox
LTE-M, NB-IoT 通信距離 10m 30m 1km 10km 消費電流 100mA 20mA 通信速度 100bps 1kbps 1Mbps 10Mbps 450Mbps NFC RFID 5G セルラー 3G, LTE(4G) 近距離 《 中継パターン 》 長距離 《 直接パターン 》
GSM CDMAon e GPRS EDGE CDMA 2000 W-CDMA HSPA EVDO
LTE (Cat 1~5) LTE Advanced (Cat6-15) 第2世代 (2G) 第3世代 (3G) 第4世代 (4G) 第5世代 (5G) 大容量・高速化 CatM1 NB1 小容量/省電力化 Cat1 セルラーシステムは大容量と少量・省電力の二極化へ スマホ等コンシューマ製品向け IoT製品向け CatM2 NB2
セルラーLPWA(LTE-M, NB-IoT)の特徴 • 既存LTEの派生規格で省電力にフォーカス • コアネットワーク構成は既存LTEと同様 • 従来のLTEと比べ機能を落とし、構成をシンプルにす ることでモデム構造を簡素化、省電力化 •
3GPP R13で規定されたeDRX/PSMを利用することで 従来よりもより深いsleepを実現可能に
Sigfoxの特徴 • 920MHz帯域を利用した長距離通信 • 安価な通信モジュール • 低速度 / 低消費電力 •
IPスタックなしのシンプル設計 • 上り12Byte、下り8Byte、送受信回数の制限 消費電流を抑止しつつも小データの長距離通信が可能 #各社HPのデータシート参照、及び引用 Sigfox セルラー 参考 消費電流 27 mA 570 mA 20 mA
Agnosticアーキテクチャ {…} {…} {…} 無線通信 デバイス特性に応じた通信方式の選択 ・データフォーマット変換 ・プロトコル変換 ・データ暗号化 ・Sigfox無線通信
・LTE-M無線通信 ・LTE/3G無線通信 通信方式差異の吸収 データ差異の吸収 {…} フィールド側/システム側相互に変更影響なく、拡張可能でサステイナブルな通信インフラを実現。 システム間の抽象化に加え、クラウド側にロジックを集約させていることで、デバイス毎の特性や要件に応 じた無線通信方式を選択可能。 既存の通信に依存することなく新たな通信方式やテクノロジーにも対応。
日本瓦斯株式会社 利用したSORACOMサービス:SORACOM Air for Sigfox、セルラー(LTE-M)、Funnel 協力パートナー:フューチャー株式会社 導入事例 ご利用シーンがわかる写真 エネルギー ガスメーターをネットワークで繋ぐ
NCU を 自 社 開 発 し 、 検 針 や 異 常 検 知 を オンライン化。 デ ー タ 活 用 で ガ ス 充 填 か ら 配 送 ま で を 最適化し、それを同業他社にも提供する “世界初”「LPガス託送サービス」を開始。
日本瓦斯株式会社 エネルギー 導入事例 SigfoxとLTE-Mでデータ通信の広いカバレッジを確保。 SORACOM Funnelで認証情報を付与し、自社クラウドにリアルタイム連携。 MDDM データ プラットフォーム 製造計画
充填制御 配送計画 基幹システム リアルタイム 連携 遠隔開閉栓 遠隔制御 SORACOM Funnel スペース蛍 LPガス ハブ充填基地 夢の絆・川崎 請求・入金 保安・検針
屋外における無線通信のポイント
どうやって確実にデータを届けるか • 無線である以上、どうしても信頼性は下がる • 加えて外的環境の変化が起こりやすく、これも信頼 性低下につながる • 再送を適切に実装する • 届かないことを想定したシステム設計をする
再送の設計と諦めるという選択肢 • 輻輳の防止 • 送信エラー時に諦めずに再送を続けると、通信が一 気に増加し、輻輳が発生。通信がより困難に。
Exponential Backoff • クライアントが通信に失敗した際に要求間の遅延を 増やしながら定期的に再試行するアプローチ • 1回目・・・1秒待つ • 2回目・・・2秒待つ •
3回目・・・4秒待つ • 4回目・・・8秒待つ • n回目・・・2^(n-1)秒待つ
SORACOM Harvest Data Intelligence SORACOM Harvest Data蓄積の 時系列データをChatGPT で解析 異常値、トレンド、欠損データなど
のデータに関する洞察を ワンクリックで得られる (Azure OpenAI Service の gpt-35-turboを使用) SORACOM Harvest Dataに 蓄積されたIoTデータ ChatGPT データに関する 洞察 IoT x ChatGPT
消費電力に関する考え方
消費電力の考え方 基本的な考え方 • 送信時電力 ✕ 送信回数 + 待機電力 • 送信時電力>>待機電力となるため、重要なのは
• 送信時電力を抑える • 送信回数を減らす
無線方式とプロトコルの選定 • 送信電力と送信回数は無線方式とプロトコルに大きく左 右される • 無線方式 • LTE • LTE-M
• NB-IoT etc… • プロトコル • UDP • TCP • MQTT etc…
eDRX (extended Discontinuous Reception) eDRX (従来 LTE) 1.28s周期 eDRX (LTE-M/NB)
Sleep 5.12s~2621.44s (43m) 周期ま で延長可 LPWANではこのPaging監視間隔を最大 43分まで延長することで無線利用によ る消費電力減を実現 (トレードオフとしてsleep中の着信 /SMS/データ受信は不可となる)
PSM (Power Saving Mode) 位 置 登 録 処 理
PSM Sleep 位 置 登 録 処 理 eDRXが間欠受信の間隔を伸 ばしたのに対し、PSMでは間 欠受信及びネットワークサー チを一切停止することでさら なる消費電力抑制を実現 (スマホでいうOffline mode に近い状態) 0~310時間(約13日*) のDeep Sleepが可能 *キャリアにより最大値は異なる
軽量プロトコルとセキュリティの 両立
SORACOM Beam/Funnel/Funk デバイス開発のメリット セキュア&クラウドネイティブな プロトコル • クラウド • パートナー ソリューション
SORACOM Beam SORACOM Funnel シンプルな プロトコル • SIM を鍵としてクラウドの認証情報との紐づけ • SORACOM がクラウド向けプロトコルへと変換 HTTP, MQTT, TCP, UDP HTTPS(+JSON), MQTTS, TCPS SORACOM Funk • SDK をデバイスから取り払ってシンプルにし、開発工数を削減 • アクセス先やビジネスロジック変更時にデバイス側の変更不要 • 認証情報をデバイスに持たせる必要がない
デバイス サーバー SORACOM デバイス uni.soracom.io UDP - クラウド SORACOM に送るだけで、デバイスがクラウドに繋がる
ポイント > 解決策 暗号化が不要だから 消費電力を節約 セルラーの閉域網は 平文プロトコルも OK 機密情報を集約して 紛失リスクに対策 認証情報を付加し 通信も暗号化 転送先の変更時も デバイス改修は不要 my-iot-app.com UDP > HTTPS mySecretKey ← 転送先はいつでも変更可能 ← 認証情報を SORACOM で管理 ← 閉域網では平文で通信 ← SORACOM が通信を暗号化 ← 機器は機密情報を持たない ← 宛先を SORACOM に固定
まとめ • 屋外は屋内と違い通信にとって厳しい環境 • 適切な再送と届かないことを前提としたシステム設 計が重要 • 消費電力をいかに抑えるかは通信規格とプロトコル 選択が肝
IoT の「つなぐ」を簡単に You Create. We Connect.