LPWAテストベッド構想について

2017年9月27日（水）YRP研究開発推進協会
WSN協議会柘植 晃

ネットワークに接続される端末数の予測

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特にネットワークに接続される IoT端末／デバイスの数が急増

出典：総務省 情報推進審議会

http://www.soumu.go.jp/main_sosiki/joho_tsusin/policyreports/joho_tsusin/index.html

IoTにおけるワイヤレスセンサーネットワーク
環境

防災・減災

インダストリー

交通

鉄道

駐車場

農業

IoT システムのアプリケーションサービス

畜産業

漁業

エネルギー
温度センサー
湿度センサーPM2.5センサー

スマートシティ

医療
水位センサー
雨量センサー
震度センサー

風力センサー

傾斜センサー
ワイヤーセンサー

土壌水分センサー

人感センサー

塩分濃度センサー

バイタルセンサー

加速度センサー圧力センサー
風力センサー

福祉・・・・・・・

放射能センサーphセンサー
アンモニアセンサー

あらゆるセンサー、機器をネットにつなげる
ワイヤレスセンサーネットワークの需要が拡大

見守り

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LPWA (Low Power Wide Area)3

複数のワイヤレスセンサーネットワーク方式が乱立••••

低消費電力（電池で数年）で、広域（数キロ～数十キロ）で通信可能（ただし、通信速度は遅い）
通信方式 / 免許の有無 / サービス方針に違い
月額 30円～のサービス(海外)も存在
国内でも年額100円(京セラ/SIGFOX:2017-)

出典：日経IT Pro

https://goo.gl/GLjfqPスマートIoT推進フォーラム テストベッド分科会

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YRP/横須賀におけるLPWAテストベッドを検討中

LPWAテストベッド構想の概要
項 目内 容目 的LPWAに関する技術調査、社会実証フィールドを構築し、LPWAを活用した IoT推進をサポートする。

主 体

スマートIoT推進フォーラム テストベッド分科会
YRP研究開発推進協会

協 力

KCCS、さくらインターネット、日新システムズ、その他分科会参加企業（参加企業募集中です！）

場 所

YRP および 横須賀市

構成および利用イメージ

・LPWA複数方式の基地局を数拠点配置
・試験用デバイスから疑似データを送信
・利用者は地形、気象などの環境条件の下での通信状況を確認出来る。
・利用者持ち込みデバイスからのデータ送信による試験など

スケジュール・平成29年度下期に構築を完了し、同年度内に運用を部分的に開始することを目標とする。
・平成30年度上期にLPWAテストベッドサービスを開始するなどを今後検討

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推進体制（案）6

テストベッド分科会 LPWAテストベッド推進体制（案）スマートIoT
推進フォーラム

横須賀市

技術戦略検討部会
NICT
総合テストベッド研究開発推進センター

テストベッド分科会
・LPWA テストベッド
連携
協力

協力民間企業

数kmレベルの実験場所の提供
・市街地、郊外（山地区、海岸地区）
・ドローンフィールドとの連携など

連携
連携

LPWAテストベッド構築
・参加メンバーによる基地局など持ち込みなど

YRP研究開発
推進協会

NICT
ワイヤレス研究センター

連携

WSN協議会研究開発支援・ワイヤレスセンサーネットワーク技術

テストベッド部会

参加企業
募集中です！

・Wi-SUNメッシュネットワークテストベッド構築
・YRP地区の場所提供
・フォーラムと連携してLoRa、Sigfox、NB-IoTなど他方式との通信比較実験環境を構築する。

LPWAテストベッド環境 (Step1-1)（案）

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1. 同一環境における複数方式通信環境
全く同一環境で各方式による距離、通信速度、安定性などの検証を行う環境を構築
環境構築案

基地局/送信局/中継局設置場所

・各方式の親機、子機を全く同じ条件下で設置
通信距離、通信速度、安定性などの検証を実施
・Wi-SUNについては中継局によるマルチホップ通信でリーチャビリティを高める検証を実施

以下のような条件を考慮し、各局を横須賀市内に設置を検討
・市街地（密集地）
・起伏部（郊外、山エリア）

全く同一条件による複数方式の通信実験を異なる環境下で実施

中継局
（子機）

LoRa

・・・

Wi-SUN

Wi-SUN

Wi-SUN

LoRa

SigfoxSigfox

送信局（子機）送信局（子機）中継局（子機）

Wi-SUNについては中継局によるマルチホップ通信で他方式と比較さらに長距離通信やマルチホップ通信検証を実施

中継局
（子機）

Wi-SUN

中継局（子機）

Wi-SUN

中継局（子機）

Wi-SUN

LoRa

Sigfox

Wi-SUN

送信局（子機）Wi-SUN

LoRa

Sigfox

Wi-SUN

送信局（子機）Wi-SUN

LoRa

Sigfox

Wi-SUN

基地局（親機）中継局（子機）

LPWAテストベッド環境 (Step1-2)（案）

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2. 多数のサブギガ帯送信機の混信、干渉検証環境
サブギガ帯の多数の送信機（同一方式、複数方式）環境による混信、干渉の検証環境を構築
環境構築案

基地局/送信局/中継局設置場所

・各方式の子機を多数設置、または疑似シミュレータ環境を用意し、サブギガ帯の同一周波数帯の複数方式の送信機を多数配置したときの混信、干渉の検証環境
・電波暗室内の法定外環境検証（屋外電波特区も検討）

YRPエリアの屋内外・YRPエリア屋内、電波暗室など
・YRPエリア内の屋外特定エリア
送信局（子機）
LoRa

LoRa

LoRa

SigfoxSigfoxSigfox・・・・・・

Wi-SUN

Wi-SUN

Wi-SUN

Wi-SUN

2.4GHz帯

・・・

Sigfox

Wi-SUN

LoRa

LoRa

・・・・・・

Wi-SUN

SigfoxSigfox疑似シミュレータLoRa

920MHz帯

基地局（親機）・・・・・・

LPWAテストベッド環境 (Step2-1)（案）

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3. 基地局（親機）、送信局（子機）を 遠隔リモート制御
基地局、送信局を無人で遠隔制御可能とする。スクリプトなどで実験手順を制御可能な環境を構築。
環境構築案

基地局/送信局/中継局設置場所

・送信局も無人で制御可能な環境を設置。
・スクリプトなどで遠隔から実験手順を制御可能とする。

・Step1の設置場所を拡大
・可搬型などの検討

送信局（子機）LoRa

Sigfox

Wi-SUN

・・・

送信局（子機）送信局（子機）LoRa

Sigfox

Wi-SUN

基地局（親機）・・・

Sigfox
LoRa
Wi-SUNPC
・・・

送信局（子機）LoRa

Sigfox・・・

Wi-SUN

LoRa

Sigfox

Wi-SUN

送信局（子機）・・・

遠隔地からスクリプトで実験手順を制御

LPWAテストベッド環境 (Step2-2)（案）

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4. クラウド連携／ハイブリッドセンサーネットワークサービス
各クラウドサービス間で連携／仮想化されたハイブリッドセンサーネットワークサービスレイヤを構築
環境構築案
・クラウド連携により各サービスをハイブリッドに活用可能
・ハイブリッドセンサーネットワークレイヤにより、アプリからは仮想化されたI/Fとしてアクセス可能
アプリケーションサービス レイヤ

ハイブリッドセンサーネットワークサービス
クラウド
3G/LTE

Gateway node

クラウド
LTE 閉域網

Gateway node

クラウド
NICTクラウド
3G/LTE
Gateway nodeSensor nodeSensor nodeSensor nodeSensor nodeSensor node・・・・・・

アプリケーションからは仮想化されたセンサーネットワーク
I/Fとしてアクセス可能

横須賀市 LPWAテストベッド環境 基地局配置案
横須賀中央近辺

横須賀市
エリア

5km
横須賀市役所
4.5km

4km

YRPを中心に以下のポイントに基地局設置を検討

3.5km

3km

市街地エリア・久里浜駅、YRP野比駅
・横須賀市役所・衣笠周辺
起伏帯エリア・YRP・横須賀市ドローンフィールド横須賀市
ドローンフィールド

衣笠近辺衣笠行政センター

2.5km

2km

基地局設置候補地
現在検討中設置場所

1.5km

1km

久里浜駅近辺
久里浜行政センター

0.5km

YRPセンター

北下浦行政センター

YRP野比駅近辺

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基地局設置場所検討 (1) 横須賀市役所様

12基地局設置場所検討 (2) 衣笠行政センター様

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基地局設置場所検討 (3) 久里浜行政センター様

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基地局設置場所検討 (4) 北下浦行政センター様15

Sigfox 京セラ様 基地局機材イメージ（1/2）

16Sigfox 京セラ様 基地局機材イメージ（2/2）

17LoRa さくらインターネット様
基地局機材イメージ（1/2）

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LoRa さくらインターネット様
基地局機材イメージ（2/2）

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今後のスケジュール（案）、検討課題
1. 今後のスケジュール（案）2017年9月

2018年1月～ 3月

フォーラム テストベッド分科会活動
・Sigfox、LoRaなど参加メンバーと連携
・新たなメンバー連携推進

スマートIoT推進
フォーラム
テストベッド分科会

YRP協会
WSN協議会

10～12月設置計画検討
（連携）

4月～9月

10月以降

試験運用・評価

スケジュール調整・設置工事

遠隔接続環境検討

WSN協議会 部会活動
・Wi-SUN メッシュネットワーク環境
・セキュリティベンチマーク

2. 検討課題
分類

項目

基本コンセプト

継続的拡大施策
テストベッド環境の具体化

基地局（親機）設置

その他

設置場所確定要検討課題
誰が何のためにLPWAテストベッドを継続的に活用するか？
・同一条件下での複数方式通信実験
・多数の同一方式／混在方式送信機による干渉、電波障害実験
・スクリプトによる遠隔接続実験
横須賀市内の設置場所、設置工事、電源、電気代の扱い

設置工事

電源確保、設置工事負担

メンテナンス

設置後の職員の負担

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ご清聴ありがとうございました。
自社機材、ソフト環境持ち込み、ユーザーとして使ってみたいなどご参加頂けるメンバーを募集中です！
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