SORACOM Conference Discovery 2017 | A2. LoRaWAN最新動向

2017 July 5th
LoRaWAN最新動向
株式会社ソラコム
事業開発マネージャー大槻健

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LPWA

本日のハッシュタグ
#discovery2017
@SORACOM_PR
https://www.facebook.com/soracom.jp/

大槻健
株式会社ソラコム事業開発マネージャー
[経歴]
国内通信キャリアにて携帯電話/SIMカードエンジニアとして
10年超勤務しベアラプロトコル、SIMの開発・仕様策定に従事
現在は株式会社ソラコムにてGlobal SIMの開発及び
LPWA等の新規通信規格の事業/技術開発を推進中
自己紹介

LoRaWANは、LPWA(Low Power Wide Area)と呼ばれる無線通信規
格の1つで低消費電力・長距離伝送が特徴
その特徴により、セルラー通信と並んで、IoT用途において注目
されている
LoRaWANの技術仕様は、 LoRa Allianceにより公開され、
グローバルかつオープンな通信方式
ソラコムはLoRa Allianceメンバーとして2017年2月より
日本におけるLoRaWAN商用サービスを展開中
LoRaWANとは？

LoRaWAN Specification (Physical)
#LoRaWAN specification
AS
923

LoRaWANの物理層（変調方式 1）
LoRa変調=スペクトル拡散通信の一種であるチャープ拡散方式を利用
DSと同様拡散率を変更することでプロセスゲイン得る
#LoRa Alliance

• SF（Spreading Factor): 7-10を使用
数字が大きい方がProcess Gainが高い ⇒ データレートは遅くなる
伝搬距離(Process Gain)とデータレートはトレードオフ
• BW（帯域幅）:125kHz, 250kHz, 500kHzを規定
⇒日本では125kHzのみを使用
• 実際の運用は？
DR=2(SF=10, 125kHz)で運用した場合、
1送信時のPayload sizeは11 Byte
DR=5(SF=7, 125kHz)で運用した場合、
1送信時のPayload sizeは242 Byte
LoRaWANの物理層（変調方式 2）

特定小電力無線局(20mW)規定 *ARIB T108
キャリアセンス(LBT): >5ms
送信時間制限: <4s
休止時間: 50ms
総和制限: なし
キャリアセンス(LBT): >128μs
送信時間制限: 200~400ms
休止時間: 送信時間の10倍
総和制限: 1時間あたりの送信時間総和 <360s (10%)
CH24 CH32 CH33 CH38
CH39 CH61CH33 CH38
日本ではCH24(920.6MHz)～61(928.0MHz)が対象
LoRa Device/Gatewayは8～16個のCHを利用
アサイン周波数CHは事業者次第

LoRaWAN Specification (Class)

Classは3種類
ClassA・ClassB・ClassCの順番にLoRaデバイスが開放する受信用の無線Slot間隔は広
がっていく（開放時間が短いほど省電力）
Class Usage 特徴
A
• 全デバイスサポートの基本Class
• 1 Uplinkに対して、特定時間軸でDownlinkを受信
• バッテリ駆動を想定
Latencyは大きいが、消
費電力低
B
• ビーコン送信Class
• Class Aに加えて、Network主導のDownlink送信が可能
唯一のDownlinkトリガオ
プション
C
• デバイスは受信スロットを常に解放
• 常時給電デバイス駆動を想定
Latencyは小さいが、消
費電力大

LoRaWAN Class A (主に利用するClass)
デバイスから上りのデータを受信した後のみNetworkは下りのデータを送信
デバイスはデータ送信後、一定時間だけ受信装置(Rx1orRX2)をOpenすることで
消費電流を抑制
Rx1 Rx2
RxDelay1
RxDelay2

Network Architecture
LoRaWAN
Network server
LoRaWAN
Gateway
LoRaWAN
Device
Application server
DeviceはGatewayと呼ばれる基地局と無線通信を行い、Gatewayは上位の
LoRaWAN MAC FrameをNetwork Serverまで中継
MAC Layer [AES-ENCRYPTED-Integrity] w/NtwsKey
Application Layer [AES-ENCRYPTED-Ciphering] w/Appskey

2016年5月にLoRaWAN事業への参入発表
◯数Km
LoRa Module LoRa Gateway
◯免許不要
(920MHz利用)
◯乾電池で数年稼働
◯安価なModule
☓通信速度は遅い
Low PowerなのにWide Areaという相反する特徴

全国十数か所にて実証実験を実施

SORACOM AirのLoRaWAN対応
インターネット
3G/LTE
基地局
LoRaWAN
ゲートウェイ
セルラー
デバイス
LoRaWAN
デバイス
LoRaWAN(長距離)
SORACOM Air
for セルラー
SORACOM Air
for LoRaWAN
注) SORACOM AirにAir Typeという概念が追加

デバイス管理、取得データのサーバー連携、収集に対応
LoRa
ゲートウェイ
LoRa
デバイス
LoRaWAN(長距離)
LoRaデバイスを
Webコンソールで管理
SORACOM
Funnel
SORACOM
Beam
アプリサービス連携
サーバー/ク
ラウド
AWS/
Azure
SORACOM
Harvest
データの収集
＆
可視化

SORACOMのユーザーコンソールから
LoRaゲートウェイ、デバイスを購入可能に
LoRaゲートウェイ LoRaデバイス
￥7980￥69800
コンソールから1台レベルで
購入可能に

•APIによるDevice,
Gatewayの管理に
対応
API対応

所有モデル
＜プライベートネット
ワーク＞
共有サービス
モデル
A社所有の
ゲートウェイ
B社設置の
ゲートウェイ
（ソラコム所有）
B社所有の
デバイス
Ｃ社所有の
デバイス
開発者D氏の
デバイス
A社所有の
デバイス
A社所有の
デバイス
LTE/3G
ユニークな2つのサービスモデル
（所有モデルと共有サービスモデル）

所有モデル vs 共有サービスモデル
所有モデル共有サービスモデル
ゲートウェイ
所有者
お客様ソラコム
契約期間任意 1年(自動更新)
設置場所任意設置場所の申請が必要
設置場所の公開不要必要
共有利用専有(共有設定も可能) 必要
利用可能時間任意(停止可能) 常時稼働(24/365)
初期費用 69,800円(購入費用) 24,800円(登録費用)
月額費用
39,800円(2台目以降29,800円)
ゲートウェイ通信料込(3G/LTE)
月間費用と同額のソラコムサービス料込
9,980円
ゲートウェイ通信料込(3G/LTE)
月間費用と同額のソラコムサービス料込
特徴
専有設定が可能(Private利用)
好きな期間だけ共有も可能
利用期間や利用場所が自由に決められる
費用が安価
常時接続状態の維持が必要
設置場所の公開が必要

• SORACOM管理の特別なLoRa Network Set
• 誰もがゲートウェイを
追加できて
• 誰もがデバイスを
繋げられる
皆様と共に作るみんなの
IoTのためのネットワーク！
SORACOM LoRa Space (共用可能なLoRa Gateway)

SORACOM LoRa Spaceの拡充
• 所有モデルに加え、共有サービスモデ
ルも順調に増加中
• ゲートウェイ圏内であれば誰でも簡単
にLoRaWANの検証が可能に
• GPSを利用した簡易測定機能も無料で
ご提供中

分散型多目的市民ダム
あまみずタンクに取り付けた
eTape
3つのeTapeからの水位を
10分ごとに
LoRa Shiled経由で送信
Harvesting から取り出したデータ
福岡工業大学森山聡之
熊本高専森下功啓
崇城大学和泉信生
あまみず社会研究会；上水道下水道対応の
スマートウオータだけでなく都市の水循環や洪水抑止を目指す
あめにわ憩いセンター＠樋井川.福岡市
共有GW利用例：福岡工業大学様

ウフル様 × 伊那市様 LoRaWANハッカソン
次回は8/26,27
に開催決定！

SORACOM LoRaWAN Updates
-Product-

2017年2月に国内初、LoRaWAN商用サービスを開
始
LoRaWAN
ゲートウェイ
LoRaWAN
デバイス
LoRaWAN
LoRaWANデバイスを
Webコンソールで管理
アプリサービス連携
SORACOM
Funnel
SORACOM
Beam
サーバー/ク
ラウド
AWS/
Azure
SORACOM
Harvest
データの収集
＆
可視化
リファレンスモデルとして
エイビット社製品を投入

デバイス拡充：5月にLoRaデバイスのオープン化を発表
Multitech
mdot
Multitech
xdot
BVMLRS923N52S Coming soon
LT-100
ST LoRaWAN
Discovery Kit
相互接続試験実施中 Ready!

STマイクロエレクトロニクス様
LoRa Discovery KitのIOTが完了
LoRaWAN評価ボード第2弾
・村田製作所製LoRaモジュール搭載
（LoRaWAN v1.0.2, Class A/C, AS923対
応）
・ARM mbed対応
・Arduino UNO rev.3 PINコンパチブル
・GPIO
・環境センシングボード等複数センサ連携可
・背面に単四電池ボックス付Arduno / mbed 2種類の評価ボードが利用可能に

LoRaWAN
ゲートウェイ
LT-100
LoRaWAN
SORACOM
Beam
GISupply様 GPS tracker(LT-100)のIOTが完了
SORACOM ゲートウェイ/LoRaプラットフォームとの相互接続試験が完
了
SORACOM Beamとインテグレーションすることで、
GPS取得データをGI Supply様アプリ連携(Ezfinder)も可能に

GISupply様 Ezfinder
電源を入れるだけで自動的にGPSデータを可視化

LoRaWAN
ゲートウェイ
LT-100
LoRaWAN
SORACOM
Beam
Raw DataもApplicationもサポートへ
SORACOM
Funnel
SORACOM
Beam
サーバー/ク
ラウド
AWS/Azure
SORACOM
Harvest
データの収集＆
可視化
お客様のサーバー・クラウド
への直接連携も可能に

SORACOM Partner Space(SPS)
デバイス
パートナー
ソリューション
パートナー
インテグレーション
パートナー
申請パートナー
350社超
認定済パートナー
74社
ネットワーク
パートナー

デバイス(22社) ソリューション(41社)
インテグレーション
(8社)
ネットワーク
(3社)
SPS認定済パートナー (2017/7/5 現在)

ソラコム認定デバイス – 80種類以上
ゲートウェイルーター通信モジュールモバイル/ドングル
車載デバイスカメラ/特殊デバイス

LoRaWAN
デバイス
LoRaWAN
ゲートウェイ
LoRaWAN
ネットワークサーバー
LoRaWANデバイスパートナー様・認定デバイス募集中
モジュール
=RF + MCU + LoRaWAN RFIC
エンドデバイス
=LoRaWANモジュール + 各種センサ
モジュール、デバイス双方での製品認定を開始
所定の条件を満たしたものから随時認定中

ゲートウェイ拡充：屋外向けLoRaゲートウェイを発売
仏Kerlink社 Wirnet iBTS Compact 923
• 屋外向けLoRaWAN Gateway（IP66）
• AS923対応
• 16CH対応
• Geolocation対応
• 3G&LTE Module搭載
• PoE給電対応
• 技術適合取得済

SORACOM LoRaWAN Updates
-Service-

[お客様の声1]
SORACOM FunnelはAWS/Azure以外は
対応しないの？

サービス拡充(1) FunnelのGCP及び各種パートナー様対応
AWS API
AWS API
Azure API
SORACOM
Funnel
エンドポイント
Amazon Kinesis
Streams
Amazon Kinesis
Firehose
Microsoft
Azure
EventHubs
AWS API
AWS IoT
カスタムAPI パートナー様の
クラウドサービス
SPSパートナー様によって
開発されるアダプター
SORACOMが開発して提供
ロジック
Azure API Google Cloud Platform
Cloud Pub/sub

[お客様の声2]
LoRaWANで送るバイナリデータのデコードに
わざわざ処理インスタンスを立ち上げるのが面倒だ

サービス拡充(2) バイナリパーサー
バイナリデータ送信
1. データをパース
2. データ処理
（デコード、四則演算）
SORACOM
Platform
SORACOM
Beam/Funnel/Harvest
カスタムフォーマットを追加して送信
LoRaWAN
デバイス
オリジナルデータ(JSON)
カスタムデータ(JSON)

[お客様の声3]
セルラーが完全に圏外のエリアでは
どうやって使えばいいの？

LoRaWAN
ゲートウェイ
LoRaWAN
デバイス
LoRaWAN
山岳地域を中心セルラー自体が圏外なエリアは依然多い
セルラー圏外エリアにおいて如何に接続を確保するか？
LoRaWAN
セルラー
SORACOM LoRaWANのバックホールはセルラー網

SORACOM LoRa & 衛星通信
共同実証実験
2017年7月5日
スカパーJSAT 株式会社
2017/07/05

2017/07/05
衛星通信の特徴
50

2017/07/05 52
屋内装置
アンテナ

2017/07/05
SORACOM Air for LoRaWAN
53

2017/07/05
実証実験構成
ｽｶﾊﾟｰJSAT
通信衛星
54
可搬アンテナ
スカパーJSAT
横浜衛星管制センター
（YSCC）
屋内装置
SORACOM様 SORACOM様
LoRa ゲートウェ
イ

2017/07/05 55
2017/06/13
宮崎県立花ダム

2017/07/05 56
LoRa 基地局
2017/06/20
山梨県瑞牆山荘

2017/07/05
SORACOM meets SKY Perfect JSAT
57
新たな価値
既存の技術
新たな技術
アイデア
デザイン思考
熱意

宮崎県西都市：立花ダム（QTNet様ご協力）
立花ダム管理事務所(GW)を拠点に環境センサ設置
予定ポイント周辺で測定を実施
約3.5km (高低差200m）

山梨県北荘市：瑞牆山荘（博報堂アイスタジオ様ご協力）
瑞牆山荘(GW)を拠点に登山道沿のトラッキングを実施
約2.1km (高低差800m）

• 衛星経由(往復72000km）によるデータ遅延の影響も懸
念されたが、Uplink/Downlink通信共に成功
• セルラー圏外地域へのLoRaWAN展開ソリューションの
1つとして継続的にビジネス、技術検討
LoRaWAN (SORACOM)×衛星 (スカパーJSAT様)
LoRaWAN
ゲートウェイ
LoRaWAN
デバイス
LoRaWAN 衛星

今後の課題・展望
• デバイス、ゲートウェイの相互接続性
• ローミング、周波数アサインの事業者間協議
• 複数LPWA規格への対応

デバイス、ゲートウェイの相互接続性
LoRaWAN
デバイス
LoRaWAN
ゲートウェイ
LoRaWAN
デバイスについてはLoRa AllianceでCertificationがあるが、
ゲートウェイ&ネットワークサーバーについては現状規定なし
LoRaWAN spec v1.1にて策定予定

周波数アサインの事業者間協議
キャリアセンス(LBT): >5ms
送信時間制限: <4s
休止時間: 50ms
総和制限: なし
キャリアセンス(LBT): >128μs
送信時間制限: 200~400ms
休止時間: 送信時間の10倍
総和制限: 1時間あたりの送信時間総和 <360s (10%)
CH24 CH32 CH33 CH38
CH39 CH61CH33 CH38
[LoRaWAN AS923仕様]
JOINで利用するCHは
37,38 (923.2/923.4MHz)
どの事業者がどの周波数を利用するのか関係者間協議が必要

ソラコムプラットフォームは複数の規格に対応
3G/LTE
基地局
LoRaWAN
ゲートウェイ
セルラー
デバイス
LoRaWAN
デバイス
LoRaWAN(長距離)
SORACOM Air
for セルラー
SORACOM Air
for LoRaWAN
Sigfox
デバイス
Sigfox
基地局
Sigfox
Cloud
SORACOM Air
for Sigfox

《株式会社ソラコムのビジョン》
世界中のヒトとモノをつなげ
共鳴する社会へ

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