LoRaと法律の関係について

# これまでのお話

1. [LoRaでIoTプラットフォーム（ThingSpeak）にデータを上げる方法](http://qiita.com/openwave-co-jp/items/fc4695f6de36fc9cd398)
2. [LoRaWANでIoTプラットフォーム（The Things Network）にデータを上げる方法](http://qiita.com/openwave-co-jp/items/7edb3661ab5703e38e7c)
3. [LoRaにGPSを付けて、会社の周りを歩いてみた（Google Earthで位置情報をプロットする）](http://qiita.com/openwave-co-jp/items/8dae802638cf6ac62650)
4. [複数のLoRaノードをゲートウェイにアクセスさせるときに気を付けること](http://qiita.com/openwave-co-jp/items/80f86e61d538d78ee6bb)
5. [LoRa機器の受信強度（RSSI）の取得方法](http://qiita.com/openwave-co-jp/items/c8634ef311ac29c506cd)

# イントロダクション

LoRaは無線の規格ですが、日本には無線に関わる法律があります。
**電波法**ですね。

また、電波を使った事業をするには、それに関わる法律もあります。
**電気通信事業法**です。

とても参考になる情報があったので、今回は電波法・電気通信事業法を意識した使い方を、忘れないうちにまとめておこうかと思います。


# 電波法について

LPWAで電波法に関連する単語として覚えておく必要のあるものは、**特定小電力無線局**と**簡易無線局**です。

どちらも920MHz帯の電波を規定する種類ですが、大まかには次のような仕様になっています。（正確なところは参考の資料をご参考ください）


|  | 簡易無線局 | 特定小電力無線局（簡易無線局と重なる範囲） | 特定小電力無線局 |
|:-:|:-:|:-:|:-:|
| 電波出力  | 250mW以下  | 20mW以下  |  20mW以下 |
| 周波数帯  | 920.5～923.5MHz  | 920.5～923.5MHz  | 923.5MHz～928.1MHz  |
| キャリアセンス時間  | 5ms以上  | ①5ms以上②128μs以上  | 128μs以上  |
| 最大送信時間  | 4秒  | ①4秒②400ms(総和360s/h以下)  | 400ms(総和360s/h以下)  |
| 送信後の停止時間  | 50ms以上  | ①50ms以上②2ms以上  | 2ms以上  |
| 無線局登録  | 必要  | 不要  |  不要 |
| 他者への貸出  | 不可  | (記述なし)  | (記述なし)  |
※特定小電力無線は1mW以下の規定書いてありますが、端折っています。
参考：
[総務省資料　920MHz帯を利用した無線システム](https://www.google.co.jp/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwjin7vbpcnVAhWMjLwKHdwIAqQQFggnMAA&url=http%3A%2F%2Fwww.soumu.go.jp%2Fmain_content%2F000302185.pdf&usg=AFQjCNH_W3GEKQBKOZpPeWR6p9w7S4Y8Gw)
[IoT黎明期のLPWA事業と法](https://anond.hatelabo.jp/20170707132857)

どちらもLPWAでは使われる規格ではあると思いますが、**特定小電力無線局の方がルールが少ない**ので使いやすいですね。

**無線局登録**：無線局登録状の取得で、5年毎の更新が必要です。（有料）
**他者への貸出**：2017/8現在、簡易無線局の利用は自営のみとなっているそうです。

## Dragino社製LoRa製品での電波法に合わせた設定

[弊社](https://www.openwave.co.jp)で取り扱っているDragino社製LoRa製品は、特定小電力無線に合わせて使うことができます。

基本的に、LoRaを操作するライブラリにRadioHeadのRH_RF95.hを使用することを想定して記載します。
http://www.airspayce.com/mikem/arduino/RadioHead/RadioHead-1.63.zip

### 電波出力
下記メソッドで出力の強さを設定します。

```
// Setup Power,dBm
rf95.setTxPower(13);
```

単位はdBmで指定するのですが、
13dBm ＝ 19.95mW
となります。

### チャネル周波数
チャネル1は920.6MHzです。
一つのチャネルは、中心周波数±100kHzを割り当てるため、周波数帯は920.5MHz～となっています。

```
// Setup ISM frequency
rf95.setFrequency(920.6);
```

チャネルは200kHz刻みで存在するので、使いたいチャネルを設定します。
（前出のPDFの資料が参考になります）

### キャリアセンス時間
キャリアセンスを簡単に言うと、送信前に指定時間受信モードにすることを言います。
他の通信があるかどうかを確認する処理です。

下記は5msを指定しているところです。（μsは指定できない様です）

```
rf95.setCADTimeout((unsigned long)5);
```

### 最大送信時間

実機での計測ができればベストですが、理論上の送信にかかる時間が計算できます。
[LoRa Calculator について記載のある資料](http://www.soumu.go.jp/main_content/000450875.pdf)

チャネル920.6MHzで、下記の設定としてLoRa Calculator にかけると、400ms以内に送信できるペイロード（実質送信データ）は、55バイトという結果が得られます。

```
  RH_RF95::ModemConfig config;
  config.reg_1d = 0b01110000 | 0b0100; // Bw125      | Cr4/6
  config.reg_1e = 0b10010000 | 0b0100; // Sf512(SF9) | CRCon
  config.reg_26 = 0b00000000; // default.
  rf95.setModemRegisters(&config);
```

あくまで理論値なので、計測器で実際の値を確認することをお勧めします。

<details><summary>※2017/12/27修正</summary><div>
60バイト→55バイトに修正しています。
60バイトの時はプリアンブルの指定をツールのデフォルト6シンボルを使ってしまっていました。
ライブラリのデフォルトは、8シンボルなので、その値で再計算したところ55バイトとなりました。
</div></details>

### 送信後の停止時間

送信直後にdelayをセットして対応します。
下記は50msの待機。

```
rf95.send(data, strlen((char*)data));//resend data
rf95.waitPacketSent();
delay(50);
```

# 電気通信事業法について

こちらで規定しているのは、無線を使った事業をする時に関わる法律なので、LoRaに対して何か設定するという必要はありません。

こちらのサイトに分かりやすく説明されていました。
[IoT黎明期のLPWA事業と法](https://anond.hatelabo.jp/20170707132857)
[SORACOM Air for LoRaWAN は違法？](http://qiita.com/miminashi/items/124c804c48d5f0408054)

詳細は上記サイトにお譲りするとして、私の解釈では、現在のところ次のようなことを行うには**届け出電気通信事業者**、もしくは**登録電気通信事業者**とならなけれならないようです。

1. 自分のLoRaネットワークを利用料を取って使ってもらう
2. 基地局（ゲートウェイ）をサービスとして提供する（月額で使ってもらうという解釈をしています）
3. LoRaネットワークを使ったサービスで利益を上げる
4. 市町村を超えた範囲でゲートウェイを設置する

特に登録電気通信事業者となる場合、有資格者（電気通信主任技術者）を、サービスを提供する各都道府県に配置するという義務があるそうです。

# 最後に
LoRaを自分の趣味で使う分には何の気兼ねもなく使えるようですが、ビジネスとして成立させるには超えなければならないハードルがあるようです。

大きい企業がLoRaWANを掲げているのはこういう理由があるのだなと思いました。
特に、各都道府県での電気通信主任技術者の配置について。

黎明期のLPWAの世界は、まだまだ法整理が必要だと叫ばれているようなので、ルールの緩和／強化があるかもしれません。
今後の業界の動静が気になるところです。


[株式会社オープンウェーブ](http://www.openwave.co.jp/)