IoTネットワーク

IoT エリアネットワークは、センサーなどの IoT デバイスを工場や住宅のような限られた範囲で結び、IoT ゲートウェイを通して外の広域ネットワークや IoT サーバへつなぐネットワークである。

IoT ゲートウェイは、エリア内の通信と外の広域ネットワークとの間で、データを中継し形式を変換する出入口の機器である。エリア内の接続には、ZigBee のような近距離無線のほか、電気を送る電力線を通信路として兼用する PLC という有線の方式も使われる。ある機器の電波を別の機器が受け取って先へ渡すことを繰り返す マルチホップ を使えば、1 台の電波が届く距離より広い範囲を覆える。

たとえマンションの各部屋 (デバイス) が館内の配線や無線でつながり、外の道路へは玄関 (ゲートウェイ) を通って出入りするような作りである。

覚え方ゲートウェイの gate は「門」。エリアの中と外を分ける門だと覚える。

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LPWA (Low Power Wide Area) は、省電力と広域を両立させた IoT 向け無線通信方式の総称で、その代わりに通信速度は低い。

温度や計測値のような小さなデータを送るだけなら、速度が低くても困ることは少ない。電池だけで年単位の稼働ができ、数 km から数十 km 先まで電波が届くため、広い地域に散らばった機器からデータを集める用途に向く。

たとえ大きな荷物は運べないが、燃料をほとんど使わずに遠くの村まで手紙を届け続ける郵便配達のようなものである。

覚え方名前は Low Power (省電力) と Wide Area (広域) だけで、速さを表す語は入っていない。

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BLE (Bluetooth Low Energy) は、Bluetooth に追加された省電力の近距離無線通信の仕様である。

Bluetooth 4.0 で加わった仕様で、一般的なボタン電池でも長期間動き続けられるほど電力を使わない。少量のデータをときどき送るセンサーや身に着ける機器に向いている。

たとえ大声で話し続けるのではなく、用があるときだけ隣の人に小声で一言伝えるような話し方である。

覚え方LE は Low Energy の略で「省エネ」。Bluetooth の省エネ版と読める。

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ビーコンは、自分を識別する信号を一定の間隔で発信し続ける小型の装置で、受け取った端末がその装置の近くにいることや居場所を知る手がかりになる。

発信には BLE を使うものが多く、電池で長く動く。スマートフォンなどの受信側は、電波の強さから発信機との距離を推し量り、その場所に合った情報をアプリで表示する。衛星からの電波が届きにくい建物の中でも、発信機を置いた場所を目印にして居場所をつかめる。

たとえ夜の海で灯台が一定のリズムで光を出し、それを見た船が自分の位置を知るのに似ている。

覚え方英語の beacon の元の意味は、のろしや灯台の灯のように遠くへ合図を送る目印である。

エッジコンピューティングは、IoT デバイスの近くにコンピュータを置いてデータを処理し、その結果を IoT サーバへ送る方式である。

現場の近くで処理するので、遠くのサーバとの往復を待たずに反応でき、即時の反応 (リアルタイム性) が求められる制御に向く。送る前にデータを絞り込めば、ネットワークを流れる量とサーバの負荷を減らせる。

たとえ本社に何でも問い合わせるのではなく、支店で判断できる用件は支店で片付け、結果だけを本社へ報告するやり方である。

覚え方edge は「端・ふち」。ネットワークの中心にあるサーバから見た端、つまり現場の側で処理すると覚える。

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