電池を気にせず5G並みの高速通信、Wi-Fi 6は工場ネットワークの主役となるか：組み込み開発ニュース

[松本貴志，MONOist]

　無線LAN技術の業界団体であるWi-Fi Allianceは2019年9月19日、東京都内で記者会見を開催し、最新の通信規格「Wi-Fi 6（IEEE 802.11ax）」の認証プログラム「Wi-Fi CERTIFIED 6」の提供を開始したと発表した。

Wi-Fi Allianceのマーク・ハング氏

　Wi-Fi 6は、Wi-Fi 5（IEEE 802.11ac）から高速、低遅延、大容量化を実現するとともに低消費電力化も進めた。従来からWi-Fiが浸透しているPCやスマートフォン、無線アクセスポイントルーターなどに加え、Wi-Fi 6ではIoT（モノのインターネット）などエッジデバイスへの活用を見込む。Wi-Fi Allianceでテクノロジー兼エンジニアリング担当バイスプレジデントを務めるマーク・ハング（Mark Hung）氏は、Wi-Fi 6の採用デバイスが2020年末までに約16億台にも達するとの予測を紹介した。

　ハング氏は、Wi-Fi 6が「Wi-Fiが歩んだ20年の歴史の中で最大の進歩を実現した」と語る。これまでのWi-Fi規格のアップデートと同様に通信速度の理論値を向上させた他、多数のデバイスが接続する混雑したネットワークにおいても全体の通信速度低下を抑えた。Wi-Fi 6では2.4GHz帯と5GHz帯の2バンドを使用し、Wi-Fi 5と比較して通信容量を約4倍に引き上げたという。また、セキュリティ確保のため、Wi-Fi 6では最新の「Wi-Fi CERTIFIED WPA3」準拠を必須とした。

Wi-Fi 6の進化（クリックで拡大） 出典：Wi-Fi Alliance

　これらWi-Fi 6の特徴は、新たに採用された多くの要素技術で支えられている。数多くの新たな要素技術の中でも、最も特筆すべき技術はOFDMA（直交周波数分割多元接続）だ。セルラー通信でも採用されている同技術は、1つのチャネルを複数のサブキャリアに分割し、さらにサブキャリアを複数のユーザーで共有する方式だ。ハング氏は「Wi-Fiに今回初めてOFDMAを採用することで、確実に通信性能を提供することが可能となった。また、OFDMAは周波数の効率的な利用を実現しているが、副次的効果として消費電力の削減に寄与している」と説明する。

Wi-Fi 6を支える新たな要素技術（クリックで拡大） 出典：Wi-Fi Alliance

　また、エッジデバイスでWi-Fi 6を用いる場合に有用な要素技術として「ターゲットウェイクタイム（TWT）」を紹介した。従来のWi-Fiで通信を行うデバイスの電池寿命は「数時間から数日」（ハング氏）であったが、TWTによって「数カ月〜数年」の稼働が期待できるという。TWTではデバイスとアクセスポイント間で柔軟に通信タイミングを設定できる。また、「通常と異なる状況をIoTセンサーが感知した場合、通信の頻度を高く設定してネットワークにいち早く現状を知らせることもできる」という。

左：OFDMAの概要　右：TWTの概要（クリックで拡大） 出典：Wi-Fi Alliance

　その他、マルチユーザーMIMOの採用やチャネル帯域幅の160MHz化によって、多数のデバイスを低レイテンシで接続することが可能になり、Wi-Fiの産業利用を進めやすくした。一方で、5G（第5世代移動通信）も同じく産業利用が進むと期待されている。特に、通信事業者以外の事業者が独自に閉域網を構築する「ローカル5G」は、スマート工場などにおける新たな通信として実証も始まった段階だ。

　ハング氏は「Wi-Fi6は5Gを補完するものだ。現在、モバイルデータの8割はWi-Fiにオフロードされており、5GではさらにWi-Fiへのオフロードが増大すると考えられる」と述べ、5Gとの競合は発生しないとの考えを示した。また、5Gと比較したWi-Fiのメリットとして、通信機器の設置コストや運用コストが低いことやSIM管理が発生しないことなどを挙げた。