昨今、IoTデバイスの話題が増えていますが、そのようなデバイスは通信ネットワークとどのように連携しているのでしょうか。 それでは、この記事の内容を見ていきましょう
モノのインターネット(IoT)システムソフトウェアは、インターネット技術に接続されたインテリジェントなデバイスで構成されています。このようなデバイスは、CPU、センサー、通信ハードウェア構成などのシステムインテグレーションを適用し、収集したデータに関する情報をプッシュします。 IoTデバイスは、プロファイリングのために情報コンテンツをクラウドに送信するために接続されているゲートウェイipに基づいて、リソースデータ情報を共有しています。 このようなデバイスが適用する接続プロトコルは、完成すべき特定のIoTアプリケーションに非常に大きなレベルで依存しています。
現在、世の中には、Wi-Fi、Bluetooth、LoRa、Zigbee、Z-Wave、NFCなど、さまざまな技術を使った無線ネットワーク接続が溢れています。 本文中では、IoTアプリケーションで最も普及している仕様であるBluetooth low energy(青)、Wi-Fi、LoRaについて解説していますが、達成すべきアプリケーションに応じて、この無線ネットワーク技術を区別できるようになります。
特にWi-Fiデバイスは、短経路で高速なデータ伝送が必要な用途に適しています。 一方、低運動エネルギーや近接性を必要とするアプリケーションにはBLE技術が、長距離のデータ伝送や低消費電力を必要とするシステムソフトウェアにはLoRa技術が最適なソリューションとなります。
IoT：Wi-Fiによる高速データ伝送
Wi-Fi技術は、高速なデータ転送が必要なすべてのアプリケーションに適しています。 世界で最も多く使われている無線データ伝送技術であることは間違いない。 タブレット、ノートパソコン、携帯電話、スマートテレビ、デジタルカメラ、コピー機、自動車など、さまざまな機器がWi-Fi技術を選択しています。
Wi-Fiインターネットは、IEEE 802.11仕様に準拠したローカルWifiネットワーク(WLAN)で、2、4、5GHzの中間の周波数に応じてデータ信号が送信されます。 Wi-Fiコントロールモジュールを搭載した機器は、コネクションポイントを基に相互に接続します。 デバイスは、ブラウジングのために要求されたデータ信号を接続ポイントにプッシュし、認証と関係性の完全なプロセスを経て初めてデータ送信を許可します。
IoT: Bluetooth Low Energy, 低エネルギーデータ転送
Bluetooth Low Energy(BLE)によるデータ伝送は、高速性を必要としないすべてのアプリケーションに使用できます。 この技術は、急速充電アプリケーション、ヘルスモニタリング、ウェアラブルデバイス、スマートホームシステムなどに利用できます。 ケーブルテレビのデータ伝送用のRS-232シリアル通信プロトコルに、無線データ伝送方式としてBluetooth技術が導入された。 徐々にBT4.0からは、この技術を電力消費機器(BLE)に応用していきます。
BLEデバイスは、従来のBluetoothに比べて1%から50%のエネルギーを消費することができ、そのためIoTアプリケーションに特に適しています。 例えば、屋内測位技術システムのソフトウェアを搭載したiBeaconBTデバイスは、簡単に何年も使用することができます。
遠隔操作の伝送プロトコル「LoRa
LoRa(Long-Range)技術は、小さなデータファイルを遠隔地に送信しなければならないあらゆる用途に適しており、大都市の自然環境では5～10km、農村部では30kmの距離に到達することができます。 LoRaアプリケーションは、CSS(linear spread spectrum)による拡張バンドプロビジョニングを起源としています。 使用する無線通信の周波数帯は、欧州地域では1GHz未満、433MHz、868MHzです。
この接続技術は、IoT業界で最も一般的に使用されている技術であり、接続性を向上させるために、同じ新規プロジェクトでWi-FiやLoRaに加えて使用することができます。例えば、データ情報はLoRaデバイスに従って収集され、その後Wi-Fiに従ってウェブサーバーに送信されます。
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