LoRaとIoT市場の未来

既に読まれた方もいるかもしれませんが、LoRaとIoT市場についての投稿記事です。 今度のIoT市場におけるLoRaテクノロジーのポジションを理解する上でも参考になりますので、翻訳してみました。

オリジナル記事
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LoRa & LPWAN Technology - Growth Prospects, Opportunities for 2017 and Beyond



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我々は、今まで以上に「コネクティッドワールド」に向かっています。それに関しては2つと方法はありません。IoT(全てがネット接続するような)は、今いつでも興味が注がれます。それは、ホームオートメーションや自動運転車にだけ限定されたものではありません。

最近のマッキンゼーレポートによると、スマートシティ業界の全体的な価値は、この10年間で4,000億ドルまで達し、IoT事例は着実に増加するとのことです。

Semtech社独自のLoRaテクノロジー(低消費、長距離)の重要性は、IoT展開に於いて次世代ワイヤレスのスタンダードと呼ばれることがあります。

下記では、LoRa&IoTの最新動向と、近い将来にその技術がどのように拡大するかを見ていきます。

1. 世界規模で採用
LoRa Wide Area Networks(LoRaWAN)は、すでに初期段階にありますが、世界中の通信会社とスマートサービスプロバイダの間ですでに広く受け入れられています.LoRaWanネットワークは、現在50カ国以上で稼働しています。四半期ごとに増加傾向にあります。

最新の情報としてはオーストラリアで、LoRaは国内初のIoTネットワークとして正式に選ばれました(2017年1月下旬)。今後5年間で、先進国ではない国を含む多くの国々が、その多様な優位性のおかげで、LoRaテクノロジーに切り替わりでしょう。

2. 無線技術分野の優位性
2020年までに、LPWAN技術によって16億台近くのスマートデバイスが稼働すると推定されています。トランシーバー、アクチュエーター、ワイヤレスセンサー、トラッカー、スマートシティで特に役立つ高度なツール、一般的に全体的なスマートな環境など、これらのデバイスの特性はさまざまです。

これは、つまり、LoRa(Sigfoxなどの他のテクノロジーやNB-IoTなどの3GPPソリューション)とともに、大きな成長見通しがあります。

スマートシティ用に150種類もの新たなIoTメーターやトラッキング装置が、LoRa通信機能付きで設置されます。これは、LoRaWAN技術の実現がなければ、この進歩は不可能であったと言えるでしょう。

3. 低コスト;前例のないバッテリーパフォーマンス
これらの2つの要素は、大きな意味でのLoRaテクノロジーの主なメリットとして浮上するはずです。 Semtech社によって設計された「Chirpベースのスペクトル拡散」で構築されたLoRaテクノロジーは、シームレスな双方向通信(通常単方向サポートのみを提供するほとんどのライバルと)の実現を提供します。

ライセンスされていない低周波帯域しか使用されないため、コストは最小限に抑えられますが、しかし、到達距離は優れたままです。

さらに、LoRaチップセットを搭載したデバイスでは、通常8〜10年のバッテリ寿命があり、電力要件は非常に低いのです(たとえば、1日に数回の天気予報など)。

注記:LoRaが使用する実際の周波数は地域によって異なります。 北米では、プロトコルは915MHzを使用し、欧州は868MHzに、技術はアジアでは433MHzと非常に低い周波数帯を使用しています(日本は920MHz帯)

4. 市場価値におけるスパイク
昨年末、LPWAN業界(LoRa、Sigfox、およびLTE-NB1)の世界的な市場価値は、10億ドルを上回りました。この数字は、2021年12月までに245億ドルに達し、年間成長率(CAGR)が89%を超えています。

ソフトウェア開発およびIoT分野の専門家は、その時点で(ビジネスインテリジェンス(BI)によって報告されたように)、LPWANを搭載したIoTツールの総数が7億を超えると予想しています。

これに対し、ZigbeeやWi-Fiのような短距離技術の成長は控えめで、2025年までに72%に達し、現在の普及率に比べて2%も下回ります。

コンシューマエレクトロニクス分野では、LPWANによる低消費電力を利用できますが、短距離技術のほうが主要であり続けます。

5. 全国的な規模を確保する容易さ
およそ250のLoRa基地局がスイス全土をカバーするのに十分です。 オランダでは、約500台の基地局で全土をカバーされています。

2015年のMobile World Congressで発表されたLoRaテクノロジーは、2015年6月に最初のバージョン(v.1.0)がリリースされて以来、大きく進展しています(ネットワークテストは60カ国以上で実施されています)。

ベースステーション/ユニットの設定要件が低いため、テレコム企業(スマート都市でのLoRa導入用)のコストは、リーゾナブルで管理が可能です。

さらに、LoRaWANは、プライベートネットワーク(100以上のセンサーを含む)と公共ネットワークの両方に統合することができ、ハイブリッド機能を提供します。

6. LoRaアライアンスの成長
今月初め、インドIT会社Wiproは、LoRa同盟の最新メンバーになりました。 2015年に始まった(Semtech、Cisco、IBMなど20人のメンバーを含む)、同盟の規模は急速に拡大しており、現在では400社を超えています。

LoRaアライアンスに加盟した企業は、「スポンサー・メンバー」、「機関メンバー」、「アダプターメンバー」、「コントリビューター・メンバー」の各カテゴリーに分類されています。LoRaアライアンスは、非営利団体として運営されており、LoRaWAN技術をより新しい市場に、そして革新的なIoT実践の推進に取り組んでいます。

今後数年以内に、各国の主要通信事業者を含むいくつかの企業がLoRaの提携に加わり、規模をさらに広げていきます。

7. IoTボトルネックを超える
CISCOは、2020年末までに500億台の接続デバイスが存在すると予測しています(2017年に推定された284億台のほぼ2倍)。

インターネットの急速な普及には疑いがないものの、潜在的な阻害剤と思われる暗号化基準、ネットワーク容量、デバイス/バッテリ機能などのいくつかの制限があります。

しかしながら、LoRaテクノロジーが普及し、より洗練されていくにつれて、これらの問題はバックグラウンドに後退します。

LoRaWANプロトコルにより、ネットワーク性能とバッテリ性能の両方が向上します。これは、後で述べる適応型データレートアルゴリズムのおかげです。

データは、LoRaの双方向機能の助けを借りてブロードキャストでき、暗号化(128ビットAES暗号化)は3つの異なるレベル(アプリケーション、ネットワーク、デバイス)で利用できます。

IoT化にむけて信頼性が高く、安全で安価な無線規格です。これがLoRaの可能性を広げています。

注記:LoRaWANのもう一つの重要な点は、各ゲートウェイがサポートできる多数のノード(数百万に達する)です。 LoRaインフラストラクチャを一から構築するのに安価ですばやく行うことができ、印象的な距離を個々の信号でカバーすることができます。

8. セルラーネットワークを超えるコスト優位性
都市部では10キロメートル近くの範囲(郊外/地方の場所では30キロメートル以上にまでの範囲)では、LoRaテクノロジーと他のセルラーネットワークのカバレッジ容量の間に明瞭な違いがあります。

この技術は、(従来のメッシュインフラストラクチャの代わりに)Star-on-starトポロジに組み込まれており、その寿命は、約10倍もの効用を提供します。

最近の研究では、マシンツーマシン(M2M)のセルラーネットワークの年間価格は$ 25- $ 30であることがわかりました。

一方、ライセンスされていないLoRaWAN周波数帯域の対応する数字は、$ 10/年(NB-IoTの場合は$ 15- $ 20 /年のコストよりも低い)のコストパフォーマンスを実現します。

驚くことではありませんが、これにより、LoRaテクノロジーは大きな競争優位性を獲得しました。

9. 多様な分野でアプリケーション
LoRaは、コンシューマー-IoTには最適ではないですが、Wi-Fi、携帯データ、およびそれほどではありませんが、Bluetoothが最も使用される技術のままであり続けます。

しかしながら、スマートシティを構築するための大量オペレーションとタスクを管理するために、Semtech社プラットフォームは最も理想的な選択肢の1つです。

スマートな駐車場から、公共施設の管理、ペットケアとスマートな街灯の監視、スマートな廃棄物管理/廃棄、汚染管理、省エネルギー、農業、健康、予測的災害管理(例えば、橋の状態の定期的な追跡 予想される損害を検出するため) - LoRaは、さまざまなアクティビティドメインとアプリケーションで受け入れられます。

SKテレコム(韓国の通信事業者)は、昨年7月、国民全体の99%をカバーするため、商用LoRaWANネットワークをリリースしました。

10. 帯域幅の要因
LoRaテクノロジは、カジュアルなWebブラウジングやオンラインゲームをするのに十分なほど良い(読み込み速度:速い)ことは決してありません。

しかしながら、ネットワークはあらかじめ指定された時間間隔でセンサとの間でデータの送受信を行うために必要な最大帯域幅32kb / s以上で、完全にうまくいくことを意味します。

ある視点に於いては、ZigbeeやWi-Fiのような短距離技術は、この目的のために(カバレッジの点で)十分に強くありません。 Semtech社のLoRaテクノロジーは、IoT市場全体の個別のニッチセグメントをターゲットとしており、約束どおりに提供しています。

11. IoT接続デバイス数の増加
我々は今後3〜4年で予想される「接続デバイス」の急増をすでに強調しています。 さらにミクロレベル以上に、世界中のIoT接続の数量も指数関数的に増加すると予想されます。

2015年から2025年の間には、IoT接続数(310億対270億)が350%増加します。 これらのうち約28%(750万人に達する)は高帯域となり、残りは低帯域技術によって支えられます。

業界の専門家は、2025年までに、LPWANベースで長距離IoT接続のうち、10分の4がLoRテクノロジーで利用されるだろうと発表しました。

12. 成長制約を克服
IoTのためのLoRaテクノロジーを採用するメリットははっきりしています。考慮する必要もありません。

まずは、LPWANのIoTプラットフォームでの経験を持つ専門家が不足しています。
LoRaがどのように実装されるべきか、そしてIoTオペレーションの目的が何であるかを理解することにはギャップが残る可能性があります。プロジェクトの技術仕様のチョークアップは難しいかもしれません。

LoRaの展開に不可欠なセンサがかなり高価なタグ($ 15-25)の場合は、どちらかを見失ってはいけません。

認知度の向上、専門家による専用トレーニング、主要な通信事業者からの継続的なサポートにより、LoRaはこれらの問題を解決し、成長を続けることが期待されます。

ON Worldの2016年10月の報告書によれば、LPWANサービス市場は、今後20年にわたり多様な成長を見せ、2025年末までに750億ドルに達する見込みです。

既にLoRaネットワークは、オランダ、フランス、ベルギーなどのヨーロッパ諸国で強力な存在感を示しており、ドイツ、チェコ、イタリア、デンマークの市場に着実に進んでいます。 インドでは、Tata CommunicationsがHPEと協力して世界最大のIoTネットワークを構築します。

LoRaテクノロジの開発と実装はすでにエキサイティングです。将来的には、テクノロジが大きく成長するためのスコープがたくさんあるのです。


ボストンコンサルティング、世界のIoT市場は2020年までに2670億USドル(29兆6743億円)規模に拡大


Dragino社LoRaWANゲートウェイとLoRaのIoT市場ポジション


いますぐ始められる!LoRa IoT スターターキット



日本市場向け The Things NetworkとLoRaWANコミュニティ



以上


■日本IBM様のBluemixユーザー事例としてとりあげていただきました!
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無免許、無料で利用できる長距離無線通信規格「LoRa」を使ったIoTインフラ事業にPaaS基盤が欠かせなかった理由


LoRa miniと温度・湿度センサーをセットにしたLoRa IoTスターターキットは、ただいまオープンウェーブ社から販売中です!

■IoTセンサーノード LoRa mini



そこでさまざまなセンサー類にLoRa通信機能を実現できるLoRa mini(LG01およびLoRa mini共にArduino IDE互換)を組み合わせて、IoTゲートウェイをセットにしたのが、LoRa IoTスターターキットです。



まずはIoTを体感してみたい人に最適です!LoRa IoT スターターキットには2つの組み合わせがあります。

LoRa IoTスターターキット1 価格:¥59,800(税別)
■セット内容
*LoRa ゲートウェイ LG01-JP × 1
*LoRa開発用ボード LoRa Mini Dev-JP × 2
*温度、湿度センサーモDHT11 x 2

LoRa IoTスターターキット2 価格:¥110,000(税別)
(※期間限定2017年10月末までの価格です!!従来の販売価格は、158,000円(税別)となります)
■セット内容
*LoRa ゲートウェイ LG01-JP × 2
*LoRa センサーノード LoRa mini-JP × 2
*LoRa mini 用アンテナ × 2
*LoRa開発用ボード LoRa Mini Dev-JP × 5
*LoRa Mini Test Utility × 1
*温度、湿度センサーモDHT11 × 2

LoRa IoT スターターキット販促チラシ
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http://www.ibeacondo.com/download/LoRa_IoT_Starter_Kit.pdf

◆LoRaWAN対応IoTゲートウェイ 「LG01-JP」日本語マニュアル(初回版)
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http://www.ibeacondo.com/download/LG01_LoRa_Gateway_Manual_JP.pdf

◆上記マニュアルでIoTプラットフォームThingSpeakへのLoRaWAN対応IoTゲートウェイとLoRaノードと温度・湿度センサーのクラウド実装方法を説明しております。 ThingSpeakは、とりあえず無料で試すことができます!

◆オープンウェーブ社の開発部鈴木さんにLoRa無線用サーバーおよびクライアント用Arduinoスケッチを開発していただきました。LoRaでIoTプラットフォーム(ThingSpeak)にデータを上げる方法は、下記Qiitaサイトで公開しております。

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LoRaでIoTプラットフォーム(ThingSpeak)にデータを上げる方法

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LoRaWANでIoTプラットフォーム(The Things Network)にデータを上げる方法

https://thingspeak.com/



LoRa IoT スターターキットの発売および価格は当社パートナーのオープンウェーブまでお問い合わせ下さい。

LoRa IoTスターターキット発売元
株式会社オープンウェーブ
〒221-0822 神奈川県横浜市神奈川区西神奈川1-8-11-103
Tel: 045-620-6648
Email: info@openwave.co.jp
http://www.openwave.co.jp/lorawan/

■ようやく、技適審査が認定されました!







◆Dragino LoRa IoTキットのプレゼン動画



◆詳細はこちらから.
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http://www.crijapan.jp/index.php/ja/iotgateway.html

■IoTゲートウェイカタログをダウンロード
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http://www.ibeacondo.com/download/IoTGateway_catalog.pdf



■Dragino社LoRaWAN対応IoTゲートウェイ
・SEMTECH社LoRa通信チップ搭載したIoTゲートウェイ LG01-JP




■LoRaWAN対応センサーノード LoRa mini 表





■LoRaWAN対応センサーノードLoRa mini 裏



■LoRaWAN対応センサーノードLoRa miniをArduino IDE互換開発PCBに装着している様子








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Arduino IDEで開発したさまざまなセンサー制御プログラムをLoRa mini本体にロードするためのテストユーティリティ




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A5判  160ページ 定価 2,484円(本体2,300円)
ISBN978-4-7775-1972-9 C3004 2300円
2016年 9月28日 工学社より全国書店にて発売!
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Author:吉田秀利
はじめまして!友人から教えてもらったオープンソースを仕事にいかしています。Tips&Tricksをご紹介します。

「世界最大のLoRaWANコミュニティ
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