いまさら聞けないSIGFOXネットワーク入門：産業用ネットワーク技術解説（2/3 ページ）

IoTが拡大する中でネットワーク技術は必須となります。そのIoT向けのネットワーク技術として注目されているのが「SIGFOXネットワーク」です。本稿では、SIGFOXとは何か、どういう価値があるのかという点を分かりやすく解説します。

[日比学／京セラコミュニケーションシステム，MONOist]

センサーネットワークに特化し、年間数百円で利用可能

　ここからはSIGFOXネットワークの特徴を紹介していきます。SIGFOXネットワークの特徴として、まず1回12バイトのデータを1日最大140回送信する、極めて軽量なデータを扱うネットワークであることが挙げられます。大量のデバイス接続が行われるセンサーネットワークに特化したネットワーク技術だといえます。

通信速度	100bps
データ容量	1回あたり12バイトのデータをアップロード
通信回数	最大140回／日
無線方式	ウルトラナローバンド：UNB
周波数帯	920MHz帯
伝送距離	最大数十キロメートル
海外ローミング	可

　一見するとロースペックの通信規格に見えますが、このシンプルさが、前述した消費電力やコストといったIoTの課題解決につながります。扱うデータが小さくなれば、無線チップや通信モジュールは小型になり消費電力も小さくなります。既に海外では電池で10年稼働するといわれるSIGFOXネットワーク用のIoTデバイスも開発されています。無線チップについては1.5ドルで販売されIoTデバイスの開発コスト低減につながっています。また通信料金については、接続デバイス数（回線数）と通信回数に応じた設定のため、年額数百円と非常に安価に利用することが可能です。

　1回あたり12バイトの容量の通信というと非常に小さく感じますが、例えばGPSで位置情報を送信した場合、その容量は8バイト程度です。位置情報に付加して、その地点の温度や振動などの情報を送ることができます。このような点からもセンサーネットワークに特化しているといえるでしょう。

狭帯域無線通信を使う意味

　SIGFOXネットワークの上り通信方式は、100Hz幅という狭帯域の無線通信（ウルトラナローバンド：UNB）となっています。日本においては、920MHz帯を使用し、単位チャネル200kHz幅内において、各SIGFOXデバイスが100Hz幅の信号をランダム送信します。100Hz幅という狭帯域通信にすることで、スペクトラム密度を上げられ、干渉に強いという特徴があります。

図2　SIGFOX上り通信イメージ　出典：KCCS

　また各SIGFOXデバイスは、1つのデータを送信するにあたり、異なる周波数で3回連続送信をします。これは、Time Diversity、Frequency Diversityと呼ばれています。これにより、あるタイミングで基地局受信に失敗したとしても、複数回の送信でカバーできます。さらに、SIGFOXデバイスから送信されたデータは、受信可能な基地局全てで受信することが可能です。これは、Space Diversityと呼ばれるものであり、IoTデバイスと基地局間に干渉源となる装置があり、その間の通信に障害を与えるような状況においても、他の基地局受信で補完できるメリットがあります。

図3　SIGFOX通信の特徴　出典：KCCS

　このような特徴を生かし、耐干渉性と耐障害性（基地局1局が故障した場合においても、他の基地局でカバーすることが可能）を高めています。