IoT時代を迎えた無線通信規格のパラダイムシフト

IoT時代に明確となった2つの市場セグメント

　IoT通信の応用分野は、図3に示すように、

（1）ミッションクリティカルIoTの分野（企業の基幹業務や重要通信向けIoT）

（2）大量（マッシブ）IoTの分野（センサーやスマートメーター向けIoT）

という2つのセグメント（分野）に大別され、利用するニーズが高まってきている。

　まず、企業などのミッションクリティカルIoTでは、多少コストがかかっても、高信頼性や低遅延、高アベイラビリティ（可用性^注5）を重視したIoTシステムが求められる。

　一方、扱う情報量が少ない膨大な数のセンサーやスマートメーターなどを接続する環境においては、低価格かつ低消費電力（電池寿命10年以上）で、さらに通信距離も数km以上が可能となる大量IoT（LPWA）が求められるようになってきている。

〔1〕ライセンス帯とアンライセンス帯

　このような流れをもう少し詳しく見てみよう。

　現在、3GPPという国際標準化組織では、4G（LTE）の進化・発展と同時に5G（第5世代）の標準化が開始され進んでいる^注6が、LPWAに関して、

（1）通信事業者に割り当てられた周波数帯を利用してモバイル通信サービスを提供するライセンス帯（免許必要帯）

（2）免許を必要としない周波数帯を利用してWi-Fiサービスなどを提供するアンライセンス帯（免許不要帯）

による通信の棲み分けを整理したものが図4である。

〔1〕ライセンス帯（免許必要帯）

　図4に示すライセンス帯では、従来のセルラー（モバイル）とセルラーLPWAの両者が共存（同一の基地局を使用）して提供されるようになる。具体的には、次の2つの領域となる。

①セルラー（2G/3G/4G）は、図4右の上部に位置する。

②セルラーLPWAは、セルラーIoTとも言われ、図4右の下部に示すEC-GSM-IoT、Cat-M1、NB-IoTなどが位置づけられる。

〔2〕アンライセンス帯（免許不要帯）

　アンライセンス帯（非セルラー系）は、従来の非セルラー（近距離無線通信）と非セルラーLPWAの両者が共存して提供されるようになる。具体的には、次の2つの領域となる。

①図4左下部の①に示す既存の非セルラー系には、Wi-Fi、Bluetooth、ZigBee、Z-Waveほかがある。

②図4中央の②に示す非セルラーLPWAは、非セルラーIoTとも呼ばれ、SIGFOX、LoRa、IEEE 802.11ah^注7などが位置づけられる。

　表1に、セルラー系LPWAと非セルラー系LPWAの特徴の比較を示す。

▼ 注5
可用性（アベイラビリティ。Availability）：ネットワークシステムなどの障害が発生しにくいように設計し、使用できる状態を長く維持できるようにする能力のこと。

▼ 注6
2015年9月に「3GPP Workshop on 5G」会合が開催され、3GPPにおける5Gの標準化が開始された。2020年の5Gサービス実現を目指して、3GPP Release 13、14、15、16（2019年）で順次、仕様化され、2019年に標準化を完了する予定。

▼ 注7
IEEE 802.11ahについては、カバレッジ（通信範囲）よりも通信速度を上げることに重点が置かれているため、LPWAに分類されないという見方もある。