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OKI 920MHz帯無線マルチホップネットワークシステム

つながる・安心・高い信頼性−
無線ネットワークを簡単・低コストで実現する「920MHz帯無線マルチホップネットワークシステム」〜「スマート社会」に向けたネットワーク事業を拡大〜
OKIは、エネルギー消費の効率化や、人々が安心・安全・快適に暮らす社会の実現を目指した「スマート社会」への取り組みを推進している。2013年4月には、「スマート社会」に向けたネットワークインフラ事業を拡大するため、通信システム事業本部にスマートコミュニケーション事業部を新設した。同事業部が手がけるソリューションのコアとなるのが、920MHz帯無線マルチホップネットワーク技術。2013年11月には、同技術を活用した、各種機器に組み込み可能な「920MHz帯無線通信モジュール」の出荷を開始した。

「スマート社会」を支えるスマートコミュニケーションが進められてきた。これらの規格をスマートコミュニケーションを支える
920MHz 帯無線マルチホップ組み合わせた相互接続のためのプロファイルが ZigBee Alliance などの

OKIグループは、環境にやさしく、無線マルチホップとは、離れた位業界団体で策定されており、スマー

安心・安全・快適な「スマート社会」

置に設置された複数の機器の情報収トグリッドや M2M への適用に向けの実現を目指している。そのための集と制御を無線で容易に行うためた検討が進められている。

コア技術の一つとして、無線マルチに、複数の無線装置間を電波で中継

920MHz 帯無線は電子タグシステ

ホップネットークシステムをはじめしていく技術だ。この方式では、機ムやアクティブ系小電力無線用の周としたネットワーク技術の研究開発

器を接続するためのネットワークイ波数帯で、900MHz 帯周波数再編にを行ってきた。昨今のスマートコミ

ンフラ整備が不要のため、用途に応伴い、2012 年７月 25 日から全チャ

ュニティへの関心の高まりや、将来じたネットワークシステムを柔軟にネルが利用可能となった。920MHzの M2M（Machine to Machine）やコストパフォーマンス良く実現する帯は、無線 LAN などの 2.4GHz 帯よIoT（Internet of Things）への期待ことが可能だ。適用領域は、家庭内りも電波の到達距離が長く障害物をに対し、この分野の事業化を加速すの家電やエネルギー関連設備間の接回り込んで届くことや、一般に利用るため、OKIは2013年４月１日付で続、プラントやコミュニティ全体をされている 429MHz 帯の特定小電力

スマートコミュニケーション事業部

広範に接続する大規模なネットワー無線局よりも高いスループットを持を設立した。

ク、M2M 通信などである。

つことから、スマートハウス、スマその中核となるのが 920MHz 帯無無線マルチホップネットワークにートメーターなどに用いる無線マル線マルチホップネットワークとそれ適用する通信プロトコルの技術規格

チホップネットワークに最適な周波に関連した技術だ。これらを活用しは、米国電気通信学会（IEEE）数帯といわれている。て、市場ニーズにマッチしたソリュ

802 委員会の 15.4 ワーキンググルーーションの事業化を図り、利用者にプ等で国際標準化されてきた。また、近いネットワークで、使いやすさ、センサー機器の IPv6 対応が推進さ手軽さ、柔軟性を特長とした IT イ

れており、インターネット技術を標ンフラの提供に取り組んでいる。

準化する IETF（Internet

無線マルチホップ技術の研究開発Engineering Task Force）で検討に早くから取り組んできた OKI は、

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無線マルチホップ技術を利用した「920MHz 帯無線マルチホップネットワークシステム」

ビジネスコミュニケーション

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エンタープライズICT総合誌 月刊ビジネスコミューニケーション(Webサイトへ)

2012 年８月 10 日から、920MHz 帯

サーや計測機器無線マルチホップネットワークシス等に接続して、テムと、同システムで利用する収集データや制「920MHz 帯マルチホップ無線ユニ御信号を 920MHzット」および「MH920 ネットワー無線で伝送するクマネージャー」の販売を開始した。

装置である。ビ

920MHz 帯無線マルチホップシステ

ル、工場、ショムの特長として、次のようなことがッピングモールあげられる。などの一定の範●「920MHz 帯無線」に対応：免許

囲に各種計測機不要で 2.4GHz 帯と比較して電波の器や電力メータ到達距離が長く、また回り込んで届ー等を分散配置

く特性が高いため、通信距離を必要する際に、無線とする場合や、障害物が多い場所で図 1 「920MHz 帯無線ユニット」(上)と「920MHz 帯無線通信モジュール」(下)の利用が可能。

ネットワークを構築することで●マルチホップネットワーク：デー

無線ネットワークの認証、暗号化に有線配線工事費用の削減や迅速な導タをバケツリレーのように運ぶマルより、不正端末からのアクセスを防入が可能となる。接続する機器とのチホップネットワークは、数多くの止。また、MAC レベルで、暗号化インタフェースによって RS485 タ測定ポイントからのデータを広範囲（AES 128bit）に対応し、データのイプと RS232C タイプの 2 種類を用で収集するのに最適。OKI はデー盗聴や改ざんを防止。

意している。それぞれにセンサーや計測機器に接続する子機と、データタ再送信機能を搭載し、データロスBEMS（ビルのエネルギー管理）等の配線コストを抑える 920MHz 帯無線ユニット「RS485 透過モデル」率を大幅に低減。自動的な最適経路選択により、障害に強い柔軟性な無線ネットワークを構築できる。
●セキュアなネットワークを構築：

920MHz 帯無線ユニットは、セン収集／制御装置やコンピュータ等に接続する親機がある。
RS485 透過モデルは、汎用的な機器・センサーとの接続性が高い
RS485 を無線ユニットの入出力インデータ収集装置タフェースとして装備し、既設の計データ収集装置測機器やセンサーを変更することな

RS485
親機

く、RS485 の有線通信を無線ネット
RS485ワークで置き換えることができる。

920Mhz帯無線

ビル用の電力メーターは、通常はRS485 インタフェースを用いて有線有線接続

子機

子機

子機ケーブルで接続しているが、たとえRS485

ば、既設のビルに電力のデマンド監視システムを導入する場合には、配機器・センサー機器・センサー機器・センサー機器・センサー

図 2 920MHz 帯無線マルチホップ「RS485 透過モデル」システム構成[通常の RS485 有線接続(左)と、920MHz で無線化したシステム例(右)]ビジネスコミュニケーション

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線工事や、新たにケーブルを引くための管路のスペース確保などの課題がある。920MHz 無線ユニットはこ87

エンタープライズICT総合誌 月刊ビジネスコミューニケーション(Webサイトへ)れを解決し費用低減や工期短縮に貢機、子機に加えて、親機を IP ネッ献する。RS485 上の通信プロトコル

トワークに接続するゲートウェイ

は、標準的に使われる Modbus-（GW）や、データーセンターへ接RTU に対応するほか、無線ユニッ続する IP ネットワークなどでシストの設定変更により主要な計測機器テムが構成される。

大規模なセンサーネットワークを上位システムから一元的に管理できる「IP 統合モデル」

ワイヤレス M2M 機器に最適な「920MHz 帯無線通信モジュール」
さらに OKI は、2013 年 11 月 11 日

IP 統合モデルでは全ての無線ユから、920MHz 帯無線マルチホップ

ニット子機に IP アドレスを割り当ネットワーク技術を活用し、各種機て可能で、アプリケーションサーバ器に組み込み可能な「920MHz 帯無から IP アドレスで子機にダイレク線通信モジュール」の出荷を開始しトにアクセスできる。

た。本モジュールのラインアップは、メーカーの独自プロトコルにも対応可能である。

運用することができる。

IP 統合モデルでは、ネットワー

RS485 通信の透過機能を標準搭載

IP 統合モデルは、各計測機器やク管理サーバを導入することで、親し、カスタマイズ不要な「RS485 透センサーを IP ネットワーク上で統機の切り替えや統合的なセキュリテ過モデル」と、ニーズに応じてカス合し、アプリケーションサーバからィ認証などの高度な運用が可能となタマイズしたソフトウェアを搭載し機器やセンサーのデータ収集・制御るほか、複数の無線マルチホップネて提供する「カスタマイズモデル」を一括して行うシステムである。こットワークを統合して一つの大規模の 2 タイプで、「RS485 透過モデル」のため、920MHz 帯無線ユニット親なセンサーネットワークとして統合は、2014 年２月末からの出荷を予定している。
「RS485 透過モデル」のモジュー

920MHz帯無線ユニット（親機）

ルは、標準機能として RS485 通信データ収集装置（RS485）を透過する機能を搭載しているの920MHz帯無線ユニット（子機）

で、RS485 インタフェースを持ったルーター
モジュール搭載

ルーター
モジュール搭載機器へ組み込む場合には開発期間を電力センサー

温湿度センサー短縮できるほか、同じく RS485 透過機能を持つ「920MHz 帯マルチホ

920MHz帯無線ユニット（親機）

ップ無線ユニット」と組み合わせてGW運用が行える。
920MHz帯無線ユニット（子機）

アプリケーション
サーバ

電力センサー
M2Mクラウド

一方「カスタマイズモデル」のモ
エンドデバイスモジュール搭載

エンドデバイスモジュール搭載

温湿度センサージュールは、お客様の要求に応じてカスタマイズしたソフトウェアを含めて提供することにより、柔軟なシIPネットワークコーディネータ
モジュール搭載

ステム構築が可能だ。
ルーター
モジュール搭載

GW
中継器

ルーター
モジュール搭載

エンドデバイスモジュール搭載

流量メーター

機器●お客様のニーズに応じた構成が可能：「RS485 透過モデル」は、RS485 に対応したセンサー・機器を収容できる RS485 透過機能と、無図 3 「920MHz 帯無線通信モジュール」を使用したしシステム構築例

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線マルチホップに対応した中継機能

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エンタープライズICT総合誌 月刊ビジネスコミューニケーション(Webサイトへ)を搭載した「ルーター」を用意。

最適に制御するセンシングネットワとに、水防活動における各種判断のPC からモジュールの設定を行うこークの構築に取り組んでいる。この目安となる情報を提示することで、とができる保守コンソールソフトに取り組みの一つに「社会インフラ用迅速な対応（制御）を可能に。具体加えて、保守用の API を提供するのセンシングネットワーク」がある。

的には、収集した水位・雨量データで、API 経由でお客様システム側かこれは、河川、沿岸、ダム、道路、 （過去時刻の水位、雨量、降り始めら設定を行うことも可能だ。「カス橋梁などの社会インフラの状況を監からの累積雨量）をもとに「河川モタマイズモデル」は、センサーイン視し、安心・安全・快適な社会の実デル（水位予測のための数式、パラタフェースを備え電池駆動が可能な現に貢献する様々なサービスを提供メータ群）」を構築し、本モデルか「エンドデバイス」、無線マルチホッすることを目的とした「スマート社ら未来時刻の水位を予測。また、河プに対応した中継機能とセンサーイ会」を支えるシステムだ。利用シー

川流域各所の水位・雨量データ収集

ンタフェースを搭載した「ルータンとしては、中小河川の水位、流域状況を時系列表示、グラフ表示などー」、親機機能を搭載した「コーデの雨量監視が想定される。OKI でを地図上に重ね合わせることで可視ィネータ」の 3 種類を用意。「エンは、920MHz 帯無線マルチホップ技化（見える化）する。さらに、デードデバイス」は、センサーからのデ術等を活用して、同システムを通じタを履歴として保存し、履歴検索をータ処理を含めて、本モジュールにて次のような機能の提供を予定して可能とするなど、様々な機能の提供搭載した 1 プロセッサで処理するたいる。

を予定している。

め省電力で、電池駆動で 10 年以上・センシングネットワーク（河川監

OKI は、920MHz 帯無線マルチホ使用可能（OKI の条件で動作させ視関連センサー）：中小河川の水位、ップネットワークとそれに関連したた場合）。

流域の雨量、および排水機場等にあ技術を活用して、安心して生活できる水門の開閉状態など、現地の情報る安全で快適な「スマート社会」のをセンサーにより取得し、920MHz実現を目指していく。

社会インフラ用
センシングネットワーク「河川監視システム」

帯無線マルチホップネットワークやイントラネットを経由して監視サー

OKI では、920MHz 帯無線マルチバに送信する。

ホップ技術を活用した自治体メッシ・監視サーバ：本サーバにより各種ュネットワークにより、様々なセンデータを収集し、河川監視に必要なサー情報を伝送することで各種社会情報を一元的に把握できるようにすインフラ設備の状況を常に監視し、る。また、複雑かつ多様な情報をもマクーワトネップ
ホッチル

排水機場

※ 1 ： 6LoWPAN、IPv6/RPL 6LoWPAN（IPv6 over Low power Wireless Personal
Area Networks）はヘッダ圧縮やパケット分割などを行う技術であり、RPL（Routing Protocol for Low power and LossyNetworks）は IPv6 でマルチホップルーティングを実現する技術。
※ 2 ： IEEE802.15.4g センサーネットワー
クなどの無線マルチホップネットワークには、無線方式としては IEEE802.15.4 が国際標準規格として広く使われている。スマートメーター向けの物理層の修正規格はIEEE802.15.4g と呼ばれ、2012 年 3 月に標準化された。

お問い合わせ先

監視サーバ
排水機場

イントラネット
基地局無線機支川

排水機場

基地局無線機をイントラネットに接続し市本部の監視サーバへ接続

図 4 「河川監視システム」の主要機能〜センシングネットワーク（河川監視関連センサー）〜

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OKI 通信システム事業本部
スマートコミュニケーション事業部
お問い合わせフォーム：
https://www.oki.com/cgi-bin/inquiryForm.cgi?p=121J
URL ： http://www.oki.com/jp/920M/

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