Uバスエア高密度モデルプロファイル
概要説明
2020年9月8日

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Uバスエア高密度モデルプロファイルの開示
 経緯
2018/11/5 理事会
Uバスエア高密度モデルプロファイルの仕様書の標準化が承認
2019/7/23 理事会
Uバスエア高密度モデルプロファイルの仕様書の開示方法について承認
2019/9/1
Uバスエア高密度モデルプロファイルの仕様書開示の申請受付開始
 開示の考え方
Uバスエア高密度モデルプロファイルはセキュリティの実装を前提であり、セキュリティロジックを含む仕様書の開示が必要→ 協議会と秘密保持契約を締結したうえで開示 開示手順（概要）① 会員から協議会事務局に開示請求② 会員と協議会との間で秘密保持契約を締結③ 協議会事務局より仕様書を開示
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Uバスエア高密度モデルプロファイルの概要
 仕様策定背景→UバスエアのNW構築が可能な住宅密集地において、戸建エリアのNW設計・施工といった導入・運用に対する負荷を軽減することを目的

NW①

NW②

縁組候補B

縁組候補A

新設

NW①に参加させようと縁組候補Aを訪問し磁石操作で縁組したが、電波が届かなかった場合は、他の縁組候補物件を訪問して縁組し直さなければならない。

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Uバスエア高密度モデルプロファイルの概要
 従来版との差異（１／２）
磁石操作で行っていた縁組（初期登録）を自動化する「遠隔初期登録」に加え、従来と高密度モデルプロファイルでは下表の通り、差異がある。
ソフト/
ハード

項目

従来高密度モデルプロファイル

ソフト

縁組（初期登録）

磁石操作のみ無線機起動後、自律的に参加可能なNWを探索して初期登録を行う（遠隔初期登録）。また、広域端末の接続有無やNWの探索結果に応じて、親機・子機いずれかに自動で遷移する。
（磁石操作による縁組にも切替可能。）

NW再構築

無し

親機と通信ができなくなった子機は、自動で再起動して遠隔初期登録を再度実施する。

無線機構成変化通知無し

NW内の無線機やUバス接続されている機器（メーター、広域端末等）のIDに変化が発生した際に、センターに通知する。
（本機能はオンオフ切替可能）

セキュリティ
通信無し

有線・無線通信にAES-128方式による暗号化を実装。暗号鍵の更新機能も実装。

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Uバスエア高密度モデルプロファイルの概要
 従来版との差異（２／２）
磁石操作で行っていた縁組（初期登録）を自動化する「遠隔初期登録」に加え、従来と高密度モデルプロファイルでは下表の通り、差異がある。
ソフト/ハード

項目

従来

高密度モデルプロファイル

ソフト

外部端末通信無し

ハンドヘルド端末から無線機やUバス接続されている機器（メーター、広域端末等）宛に、ハンドヘルド端末等からP2Pの無線通信が可能。現時点では、マルチホップ通信、Uバスの分割電文には非対応。

自動起動休止無し

メーター、広域端末等からのUバスデバイス検索通信を受信すると自動で起動する。
また、一定時間（設定値：9年）経過後、無線機のUバスデバイス検索通信にメーター、広域端末から応答がない時、自動で休止する。
（本機能はオンオフ切替可能）

親機・子機の区別区別有り

区別無し（遠隔初期登録により、自動で親機・子機に遷移する）。

ハード

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Uバスエア高密度モデルプロファイルの認証
 Wi-SUN JUTA Profile Certification•

PHY層およびIEEE802.15.4に完全準拠した部分まで JUTA Certification（Uバスエア高密度モデルプロファイル等）•

IEEE802.15.4のMAC層で規定されないJUTA独自のMAC層仕様およびその上位層の認証は、JUTAにおいて認証スキーム、試験仕様書を検討中

HigherLayer

Uバスエア APPSMNETUバスエア Mesh

MAC

IEEE 802.15.4-2015 RIT

PHYIEEE 802.15.4 based PHY

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JUTACertification（ Uバスエア高密度モデルプロファイル等）

Wi-SUNJUTA Profile
Certification
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Wi-SUN JUTA Profileの認証開始

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認証名称
 背景
協議会でUバスエアの認証を行った場合、認証された製品がわかるようにしなければならない。
そのため、認証製品に対して認証名称（ロゴ含む）を与えることになる。
以上のことから、認証部会内で名称について議論を行った。
その後、認証部会での議論結果をもとに、広報・普及員会、標準化委員会で議論し、名称を決定。

 定義
認証製品：協議会の仕様に沿って開発され、認証試験を合格し、承認された製品
相互接続性を担保されている準拠製品：協議会の仕様に沿って開発されたが、認証試験は受けていない製品
相互接続性は担保されない（資源管理、業務実施許諾はともに必要） 検討結果まとめ
認証製品：Uバスエア認証 〇〇プロファイル
準拠製品：Uバスエア準拠 ベンダー独自プロファイル（※）※すでに製品化され、発売されている製品については「Uバスエア」のみの表記を認める。
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付録（ガススマートメーターシステムとは）

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9ガスメーターって設置環境電源が存在しないケースが多い

運用期間
ガスメーターの交換周期は10年

業務内容
保安緊急業務の観点で双方向通信が必須
センターから数分以内のアクセスが求められる10年間電池駆動可能な双方通信技術が必要！！
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10標準化の目的標準化することで、①参入障壁が低くなり、メーカーが増える⇒複数ベンダーから購入可能になり安定供給価格競争でコスト低減②認証を行うことで、最低限の品質確保③認証品にロゴを付与することで、ユーザーの安心感と信頼性確保

例えば、WiFiやBluetooth標準仕様にしたがって製品を開発し、認証を受けることで、ロゴを使用できる他社の製品であっても相互接続ができる

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Uバスエアの認証範囲• Wi-SUN JUTA Profile Certification– PHY層およびIEEE802.15.4に完全準拠した部分まで• JUTA Certification– IEEE802.15.4のMAC層で規定されないJUTA独自のMAC層仕様およびその上位層の認証は、JUTAにおいて認証スキームを検討

HigherLayer

Uバスエア APP
SM

NET

Uバスエア Mesh

MAC

IEEE 802.15.4-2015 RIT

PHYIEEE 802.15.4 based PHY

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JUTACertification
Wi-SUNJUTA ProfileCertification
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Wi-SUNアライアンス•••

SUN：Smart Utility Network
Wi-SUN規格は、インターオペラブルなマルチサービスとセキュリ
ティで保護された無線メッシュ ネットワークを実現し、サービスプロバイダー、公共事業体、地方自治体等にスマート ユビキタ
ス ネットワークを提供。
Wi-SUNは、幅広い用途で、大規模屋外IoTワイヤレス通信ネットワークに使用可能。
電力スマートメーター
全数にBルート（Wi-SUN ENET Profile）
が搭載されている

出典：ルネサスエレクトロニクスHP（https://www.renesas.com/jp/ja/solutions/proposal/subghz.html）

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13テレメータリング推進協議会
NPO法人テレメータリング推進業議会（Japan Utility Telemetering Association：JUTA）•沿革– 平成6年4月– 平成15年10月– 平成22年 2月•LPガスOA化推進協議会 発足
NPO法人化
テレメータリング推進協議会に名称変更

具体的な事業– 各ライフライン業界が共通して利用できる集中監視システム新バージョンの検討① 共通通信ライン・次世代通信ラインの標準化② 各種メーターの通信機能の標準化③ 端末伝送装置の標準化④ 各種燃焼機器とも接続できる多段中継無線機の標準化

ガスメーター向け通信規格として
Uバス、Uバスエアの標準化を進めている
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UバスとはデファクトスタンダードとしてAラインが使用されていたが、ガススマートメーターとして1時間値（使用量）の取得が必要
通信速度の高速化・省電力化が必要
通信規格

Aライン

Uバス

通信速度

300bps9,600bps

トポロジー

P2P

バス

接続台数

自端末を含め2台

自端末を含め5台

ガスメーター

無線機

広域端末

Uバス
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Uバスエアとは• ガスメーター間でバケツリレー方式の多段中継を可能にする
920MHz帯無線通信方式

周波数920MHz帯（ARIB STD-T108準拠）

出力20mW、10mW、1mW

通信速度100kbps

ネットワークトポロジ

メッシュ、1ネットワークあたり50台収容

中継段数

平均5段、最大15段

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Uバスエア（MAC層）• IEEE 802.15.4-2015 RIT（Receiver Initiated Transmission）①②③④

全無線機が間欠動作
周期的にRIT Data Request送信と短受信を繰り返す
パケット転送元はRIT Data Request待ち連続受信（常時同期は不要）
RIT Data Responseを短受信に対して応答しリンク確立①間欠動作を繰り返す（平均電流⇒小）
動作（数ms）

休止（数秒）

上位層から転送指示

転送元
RITDataRequest転送先

RIT
Data
Request③ RIT Data
Request
待ち連続受信④
リンク確立
パケット転送

②
短受信

間欠周期

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Uバスエア（NET層）• 網の目状のメッシュネットワークにより複数の通信経路を確保• RIT Data Requestの先取りにより、その時に通信可能な経路を利用するオポチュニスティックルーティングを採用
送信先

送信元
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Uバスエア高密度モデルプロファイル•

Uバスエア高密度モデルプロファイルでは下記機能などに対応
 親機・子機の区別なし
 自律的に参加可能なNWを探索（遠隔初期登録）
 NW再構築 無線機構成変化通知
 セキュリティ通信
 外部端末通信＜機能例：遠隔初期登録＞
従来のUバスエアで、人が行う必要があった「参加させるNWの決定」、「縁組候補の選定」、「磁石操作による縁組」を、無線機が無線通信を行いながら自動的に実施する 。

NW①

NW②
縁組候補B

縁組候補A

新設

縁組作業が無線通信で自動的に行われるため、作業員は無線機を取り付けて（起動する）だけで良い。

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Uバスエア高密度モデルプロファイル機能拡張•Uバスエア高密度モデルプロファイルでは、現場対応の効率化を目的として、外部端末通信などの機能拡張を検討中＜主なPHY/MAC層改定：再送遅延軽減機能＞
RIT Data Request送信タイミングにおいて物理層でキャリアありを検知した場合、そのタイミングでの送信を取りやめるとともに、次回送信タイミングよりも早いタ
イミングでキャリアセンスを実施し、キャリアが検出されないときはRIT Data
Requestを送信する。
その後のRIT Data Request送信周期については変更した送信タイミングを起点とする。

Uバスエア端末RIT Data Request

RIT Data
Request
送信周期

キャリアビジーで
RIT Data Request
送信失敗

RIT Data
Request
送信周期

RIT Data Request

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送信タイミング
変更

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Uバスエア高密度モデルプロファイル機能拡張＜主なNET/SM層改定：外部端末通信のマルチホップ通信、分割パケット対応＞
回線障害、故障等で広域無線端末が通信できない状態を想定

１

１

２２

３

３

１

１２２３３

広域 １

１２２

３

１

１２２２

３

１２３３３

４

直接電波が届くUバスエア端末を介して、直接電波が届かない同一ネットワークのUバスエア端末、メーター等と通信が可能となり、設定等が可能となる

数字は広域無線端末からのホップ数

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ガススマートメーターシステム

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