スマートコミュニティー向けマルチホップ無線をOKIが開発、来夏開放予定の920MHz帯に対応：無線通信技術 スマートメーター

[前川慎光，EE Times Japan]

　OKIは、スマートコミュニティーやスマートメーター、スマートハウスのさまざまな機器を無線でつなぐマルチホップ通信システムを開発した。総務省が2012年7月に開放予定の新たな周波数帯域である920MHz帯に対応した通信システムで、広範囲で安定してデータを伝送できることが特徴だ。「920MHz帯を利用したマルチホップ通信システムの開発は国内初」（同社）という。

自律的に通信経路を構築

　さまざまなセンサーを配置し、消費電力を最適化する仕組みを備えたスマートコミュニティーやスマートハウスを実現するには、消費電力値や電力制御信号といった情報を伝送するための通信インフラが必要になる（図1）。開発したマルチホップ通信システムは、このような用途に向けたものである。

図1　OKIが開発した920MHz帯マルチホップ通信システムの利用イメージ図　宅内の家電やオフィスのさまざまな機器を無線接続するホームエリアネットワークや、屋外の建物のスマートメーター間を接続するといった用途に使える。

　一般に広く使われている2.4GHz帯の無線通信システムに比べ、電波到達性の高い920MHz帯を使うことで、安定したデータ伝送が見込める。消費電力値をモニタリングするスマートタップや、電気やガス、水道といったインフラのメーターに通信機能を持たせたスマートメーターは、通信環境の悪い場所に置かれることが多いため、安定した通信の確保が課題だった。

　さらに、「ばけつリレー」のように無線機器間でデータを次々と送るマルチホップ通信を採用したことも、安定したデータ伝送に貢献する。通信に使う経路を自動で構築する機能を備えており、設置した基地局と無線機器は自律的に接続する仕組みだ。機器の設置間隔に応じて送信出力を自動的に調整する機能も開発しており、無線機器の数が少ないときにも、安定したデータ伝送を実現できるようにした。

　OKIでは、無線通信システムの物理層とMAC層に低消費電力の無線通信規格「IEEE 802.15.4」を採用した、920MHz帯無線通信システムの実証実験を進めてきた。実証実験では、送信電力を250mWに設定したときの通信距離は10kmに達し、建物の障害物が多い市街地においても送信電力が70mWのときに半径150mの範囲でデータをやりとりできることを確認した。

　今後、920MHz帯の周波数開放のタイミングに合わせて開発した無線通信システムを商品化できるように開発を進める。現在のところ、産業機器向けにIEEE 802.15.4のMAC層を修正した「IEEE 802.15.4e」と、950MHz帯を利用できるようにIEEE 802.15.4の物理層を修正した「IEEE 802.15.4d」に対応しているという。