ソ リ ュ ー シ ョ ン

S h o w C a s e

赤外線通信や無線 LAN、Bluetooth を利用して通信を行う機器は、すでに身近にあると

6vol.

金子浩美 株式会社 FIS思う。現在、さらなる高速化、低消費電力化、近距離通信技術そして用途の拡大を目指して新たな通信技術の開発が進められている。コンピュータと周辺機器の接続は、遠くない将来に無線化されるだろう。また、家電製品が無線で結びつき、連携して動作することも一部では実現している。今回は、近距離通信の技術や製品を紹介しながら、最新の応用事例も追っていこう。

Bluetooth、ZigBee、UWB、可視光通信など無線で機器をつなぐ規格と応用事例「近距離通信」の定義を、最長で 100m

フコン＊ 1 の Wi-Fi 接続距離コンテストでメリカやヨーロッパでは UHF 帯も使用）、程度の範囲で通信を行うすべての方法

は、通信距離 201km という記録を達成し通信距離は 30m 以下、最大通信速度はとする考え方が多いようである。また、た。無線 LAN の場合も、有線 LAN と同250kbps である。通信速度が遅い代わり定義は近いが、通信方法を無線に限定様にバス型の接続形態となっており、各に消費電力が小さく（Bluetooth の約半する「近距離無線」という言葉が使われる機器間の通信は共有の通信路（バス）を分）、アルカリ単三乾電池 2 本で数か月かことも多い。

使用して行われる。

ら 2 年の稼働が可能とされている。接続

実用化あるいは標準化の歴史から近無線 LAN とほぼ同時期に登場したも形 態 は 、スター 型 、ツリー 型 の ほ か 、距離通信をたどると、まずは、赤外線通う 1 つの近距離通信が、Bluetooth（ブ個々の機器が相互に通信するメッシュ型信を挙げることができる。標準化を行うルートゥース）である。1998 年に設立さも選択できる。

IrDA（Infrared Data Association）が設れた Bluetooth SIG によって標準化が行

ZigBee と同様に、センサーネットワーク

立されたのは 1993 年で、1.0 から 1.2 まで

わ れ 、 Version 1.2 が 最 新 で あ る 。などの構築が可能な、微弱無線を使用しの 3 種類の規格がある。1.0 は通信距離2.45GHz 帯を使用し、通信距離は 100mたアクティブ型 RFIDタグも登場している。

1m 以内で通信速度 115.2kbps、1.1 は通以 下 の Power class1 か ら 10m 以 下 のZigBee が低消費電力を追求する一方、信距離 1m 以内で最大通信速度 4Mbps、Power class3 まであり、最大通信速度通信速度を追求しているのが、UWB

1.2 は通信距離 0.2m で最大通信速度は、1Mbps である。通信形態はスター型（ Ultra Wide Band）で ある 。インター115.2kbps となっている。ちなみに 1.2 はを基本としており、中心となる機器をマ

ネット同 様 に 軍 事 技 術 からの 転 用 で 、低消費電力版である。赤外線通信は、かスターと呼び、マスターに接続する機器

3.1GHz から 10.6GHz という広い帯域を使つて多くのノートパソコンに標準で搭載さをスレーブと呼ぶ。1 台のマスターに対用し、10m 以下の距離で、最大通信速度れていたが、今ではほとんど搭載されなくして最大 7 台のスレーブを接続すること480Mbps を可能にする。帯域が広い代なった。より小型の PocketPC には標準でができるが、これを基本の単位とし、ピわりに無線電力が低いため、他の通信シ搭載されているほか、ドコモの携帯端末

コネット呼ぶ。最大 256 のピコネットを接ステムに与える干渉や他の通信システムのほとんどの機種にも搭載されている。

続して（スタッカネット）、大きなネットワーから受ける干渉が小さく、他の無線シスクを構成できる。

テムとの共存が可能であるという特長が赤外線通信に代わり、最近のノートパソコンに標準で搭載されるようになった

Bluetooth により、機器の小型化と低消ある。現在、IEEE802.15.3a で標準化がのが、無線 LAN である。1997 年に IEEE

費電力化が実現したが、さらに低消費電に より 標 準 化 さ れ 、I E E E 8 0 2 . 1 1 b

力の近距離通信 ZigBee（ジグビー）の標

これらのほかにも、USB のワイヤレス（2.45GHz 帯、最大通信速度 11Mbps）、準化が ZigBee Alliance により進められ、化を実現するワイヤレス USB や赤外線のIEEE802.11g（2.45GHz 帯、最大通信速度

2005 年に入って、通信モジュールなどの代わりに可視光を使った可視光通信など54Mbps）などの規格がある。通信距離は量産出荷が開始された。無線 LAN やの開発も進められている。

最大で 100m 程度であるが、2005 年のデBluetooth と同じ 2.45GHz 帯を使用し（ア114 │ INTERNET magazine │ 2005 │ 11 │進められている。

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Bluetooth 対応無線 USB アダプター/ワイヤレスヘッドセット

Bluetooth は、無線 LAN とともにノート

CG-BTUSB01/CG-BTHS01

パソコンに搭載されるほか、PocketPC や株式会社コレガと携帯電話、携帯電話とワイヤレスヘッド携帯電話などにも搭載され、ノートパソコンセットとの接続などに活用されている。コレガの無線 USB アダプター CG-BTUSB01
は、パソコンの USB ポートに装着することで、ほかの Bluetooth に対応しているパソ
コンや PocketPC、携帯電話などと接続することが可能となる。本体のみで寸法 52 ×21 × 10mm、質量 8g とコンパクトである
ほか、電源は USB ポートからのバスパワー供給となっている。ワイヤレスヘッドセット
CG-BTHS01 は、PC や携帯電話と Bluetooth で接続することで、ワイヤレスヘッドセットして利用できる。電源にリチウムポリマー充電池を内蔵し、約 2 時間充電することに よ り 、通 話 で 約 8 時 間 、待 ち 受 け で 約240 時間の利用が可能である。
http://www.corega.co.jp/product/list/others/btusb01.htm

ソリュ ー ション
ShowCase
http://www.corega.co.jp/product/list/others/bths01.htm

高速で障害物に強い MIMO 対応の無線 LAN ルーター・カード

WZR-G108/P
株式会社バッファロー

無線 LAN が普及し始めた当初は、IEEE802.11b が主流で理論値でも最大通信速度 11Mbps と、有線 LAN を代替するには不十分であった。その後 54Mbps のIEEE802.11g が主流になったが、それでも、最も普及している 100BASE の約半分でしかない。この解決方法として最近注目を浴びているのが、MIMO（Multi Input MultiOutput）である。MIMO では、複数のアンテナを使って送受信を行うため、理論値で108Mbps という 11g の 2 倍の速度を実現した。また、通常は邪魔者とされる反射波も積極的に活用するので、障害物の多い環境でも安定した通信が行える。しかも、11g と互換性があるほか、MIMO 採用のアクセスポイントと MIMO 非対応の 11g の組み合わせで通信を行った場合でも、通信距離が延びるという。
http://buffalo.melcoinc.co.jp/products/catalog/item/w/wzr-g108_p/

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位置情報をリアルタイム管理

NEC エンジニアリングは、ZigBee の規

GPS を ZigBee と融合したセンサーシステム

格制定を行う ZigBee Alliance に参画する

NEC エンジニアリング株式会社

促進団体 ZigBee ジャパンに設立メンバーとともに、日本国内における ZigBee の普及として参画するほか、ZigBee 組み込みモ
ジュール ZB24FM の量産出荷を早期に開始するなど ZigBee に関して積極的な取り組みを行っている。4 月には、ZigBee と GPSを 組 み 合 わ せ た 、業 界 初 と な る「 G P S とZigBee を融合したセンサーシステム」を発表した。リアルタイムで位置情報を計測し、変化を検知すると直ちに ZigBee ネットを利用して管理センターに通知する機能、定期的に計測した位置情報を記憶して ZigBee ネットワークを利用して管理センターに通知する機能の 2 種類を備えている。また、振動センサーや温湿度センサーと組み合わせて振動や温度、湿度も通知することができる。
http://www.zigbee.org/

ソリュ ー ション
ShowCase
http://www.nec-eng.com/pro/wireless_sol/

長時間動作が可能なアクティブ RFID タグ

Megras 双方向

15mm 四方の超小型 RFID タグ

Dice

株式会社東京特殊電線

YRP ユビキタス・ネットワーキング研究所

315MHz 帯の微弱無線を使用するアクティブ型 RFID タグ

各辺が 15mm（容積 3.4 立方 cm）という世界最小のアクティブ「Megras 双方向」は、RFID タグからレシーバーだけでなく、レ型 RFID タグで、315MHz 帯の微弱無線を使用する。双方向通信

シーバーから RFID タグへの通信が可能である。たとえば部品パが可能なほか、内蔵の温度センサーなどによる計測結果を保存してレットに RFID タグを取り付けておき、取り付けた部品パレットがおくことも、リアルタイムで発信することも可能なので、荷物の温必要になった際、レシーバーから該当する RFID タグのランプを点度管理などに向いている。標準搭載されている超小型の二次電池滅させたりブザーを鳴らしたりすることで、必要な部品パレットやを使用した場合、5 分に 1 回の発信で約 5.5 か月の動作が可能で物品をすぐに見つけられる。消費電力を抑え、5 秒間に 1 回の発信ある。また、1 台の受信機で 1000 個を超える Dice の識別が可能で約 1 年という電池寿命を実現している。

なアンチコリジョン機能を備えている。

http://www.totoku.co.jp/ir/88/050608tagu.pdf

http://www.ubin.jp/press/pdf/TEP050427-u01.pdf

116 │ INTERNET magazine │ 2005 │ 11 │インターネットマガジン／株式会社インプレスR&D©1994-2007 Impress R&D

超広帯域で無線通信を実現

ケーブル接続と同じ速度でワイヤレスを実現

UWB

ワイヤレス USB

MultiBand OFDM Alliance ほか

ワイヤレス USB プロモータ・グループ

共通のプラットフォームで各種テクノロジー・ソリューションが動作
Bluetooth

周辺機器
インターコネクト（WUSB）

コンバージェンス層
IEEE 802.15.3
UWB MAC

非IPのピア・ツー・ピア（W1394）
IPネットワーク（UPnP）

IEEE 802.15.3
UWB PHY

共通のプラットフォーム

モバイル・プラットフ
ォ ー ム（ モ バ イ ル
P C 、P D A 、携 帯 電話）から、最寄りのプリンターまたは多機能デバイスに簡単にデータを出力

ドッキング・ステーシ
ョンとそれに関連するす べ て の ケ ー ブルを排除。キーボー
ド、マウス、モニターをはじめ、スキャナー、HDDなどもワイ
ヤレスで接続WiMedia
IEEE/MBOA

FCC（アメリカ連邦通信委員会）は、2002 年 2 月に UWB の民

ワイヤレス USB は、① USB 2.0 との互換性を確保、②有線生利用を許可した。その後、インテルや Texas Instruments、USB と同等のセキュリティ、③最大 127 台の機器と接続できる接NEC など各社が参加する MBOA（MultiBand OFDM Alliance）

続性、④有線 USB と同等のパフォーマンスといった特長を備える予などにより仕様の標準化が進められている。UWB の特徴は、通信定で、早ければ 2005 年に登場する予定である。ワイヤレス USB

方法のほかに、ワイヤレス USB、次期 Bluetooth、Universalを利用すれば、たとえばノートパソコンや PDA、携帯電話からケーPlug and Play（UPnP）といった、次世代の通信方式のデータ転ブル接続することなく、最寄りのプリンタで印刷することができる。

送の仕組みを提供するものとして考えられている点にある。

http://www.intel.co.jp/jp/intel/pr/press2004/040219f.htm

ソリュ ー ションShowCase
http://www.intel.co.jp/jp/labs/wusb/

http://www.multibandofdm.org/

USB 接続の超小型赤外線通信アダプタ

Z'QUN（ズ・キュン）

LED が可能にした古くて新しい通信技術

可視光通信

株式会社アイ・オー・データ機器

可視光通信コンソーシアム

電力線通信で電気スタンドに来たデータを照明光で変調して送信

パソコン

電源モデム
電源LED
電気スタンド変調機

パソコン

パソコンの USB ポートに接続することで、赤外線通信機能を搭

LED の「高速で点滅する能力」を利用するのが可視光通信である。

載したカメラ付き携帯電話と写真データを送受信できる。IrDA

人間の目には感じられないほどのスピードで高速点滅させることで1.1 に対応し、最大通信速度は 4Mbps、通信距離は 3cm 〜 1m。

データを送信する。可視光を使うため、無線や赤外線の欠点を克服

寸法は約 47 × 18 × 9.5mm、質量は約 6g と非常にコンパクトすることができ、超高速で、人体や電子機器にも影響しない通信手にできている。画像フォーマット管理ソフトも添付され、通信費を段として期待されている。赤外線通信は普及しているが、目に与えかけず、高速でパソコンとのデータ（画像）転送を行える。パソコる影響から出力を大きくすることができない。一方、可視光通信にン上の画像ファイルをリサイズして携帯電話へ転送し、待ち受け画使われる可視光は、目に与える影響が少ないため、一般の照明と同面などにすることも可能である。

様な数ワットの出力でも問題ない。

http://www.iodata.jp/prod/mobile/keitai/2003/usb-ir/

http://www.vlcc.net/

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［インターネットマガジン バックナンバーアーカイブ］ ご利用上の注意
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