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LoRaに関するメモ

なんか間違ってたらコメントください(やさしく)

解説

LoRaのなにがすごいのか

(どこかの公式見解の引用とかではなく自分の感想です)

特定小電力無線なのに、セルラーのような広さでセルラーっぽく使えるエリアを構築できるのがすごい。

特定小電力無線というのは免許を要しない無線局のことで、技術適合認証(いわゆる技適)を取得した機器であれば、買ってきたら行政に開局の申請や届出をすることなく使える。WiFiやBluetoothが該当する。
セルラーも実際に利用するときは免許取得を求められたりしないが、こちらはWiFiやBluetoothとは違って、基地局の運用者(= セルラー事業者)がまとめて免許を取得することで、端末の利用者は免許がなくても使える包括免許というしくみで運営されている。要するに無線機器を買ってくるだけではセルラーのシステム全体を構築することはできないわけだ。

スペクトル拡散通信を用いて、低速(最も遅いときで100bps程度。100kbpsではない)だがわずか10mW(特定小電力無線の最大出力)で広い半径(5kmとか10kmとかいわれている)を1個の基地局でカヴァーできる。
WiFi感覚で基地局を設置して、セルラー並の範囲で使える。数バイト程度のデータをやりとりできればよいアプリケーションにとっては、まさに夢のテクノロジだ。
実際、LoRaはセルラーのようなスター型トポロジのネットワークを構築することを意識して設計されているようで、コンセントレータ(基地局)用LoRaチップが存在し、LoRaWANと呼ばれるMAC層の規格も同時につくられている。
コンセントレータ用チップは具体的にはSemtechのSX1301などで、8波を同時に送受信することができる。

これだけ書くとまさに夢のテクノロジといった感じだけど、LoRaはセルラーに比べたら圧倒的に遅い。
3Gだと最悪の場合でも100kbpsくらいはでるけど、LoRaは最悪の場合は100bps程度になるので、セルラーに比べて1000倍遅いことになる。
しかし、80年代データ通信に使われていたのは、これくらいの速度だったことを考えると、80年代にNTTにしかできなかったことが、いまやLoRaを使えば個人や小さなスタートアップカンパニーでもできるようになったということだ。

LoRa vs LoRaWAN

  • LoRaが物理層の規格
  • LoRaWANがネットワーク層

日本で使える周波数帯は?

  • エイビットがゲートウェイとモジュールの技適を通しているっぽい
  • 大井電気のLoRaユニット
  • https://iotnews.jp/archives/20770
    • 写真に載っているAL-010(技適番号: 001-A07298, エイビット製)を総務省の電波利用ホームページで検索してみると、F1D 920.6~928.0MHz(200kHz間隔38波) 0.02Wと出てくる
  • 少なくとも915MHz帯に関しては技適モジュールがあるっぽい
  • 参考: http://www.tele.soumu.go.jp/resource/search/share/pdf/wari2.pdf
    • 915MHz ~ 930MHz が小電力業務用に割り当てられているので、この範囲を使用するモジュールは技適通せるはず

ハードウェア

技適確認済みモジュール

電波利用ホームページで調べがついたやつ。
大井電気のユニットなんかは堂々と売ってるものなので当然技適通っているものと思われる。

コンセントレータ(ゲートウェイ)

  • ゲートウェイには大きく分けて2種類ある
  • ひとつは8チャンネルゲートウェイで、LoRaWANのゲートウェイを建てたいならこっち
  • もうひとつはシングルチャンネルゲートウェイと呼ばれるもので、安価だがLoRaWANの仕様を満たせないので、LoRaWANのゲートウェイとして使うことは推奨されない

技適あり(8チャンネル)

  • Doragino LG308
    • 8波対応の本物のLoRaWANゲートウェイ
    • ウェブサイトにはまだ載っていないが、 https://www.openwave.co.jp/inquiry/ から問い合わせしたら取扱あるとのことだった
    • 価格も具体的な金額は伏せるが、いちばん安いMacBookよりは安かった
    • まだちゃんと調べてないけどTTNの人が激推ししてたのでTTNで使えるはず
  • Doragino LSP8-JP
    • LG308と同じくTTNの人が激推し中
  • OiNET-937B
  • Wirnet Station 923
    • TTNでの接続実績があるのか無いのかよくわからなかった

技適あり(シングルチャンネル)

技適なし

その他入手が簡単そうなやつ

入手が簡単だからといって技適が通ってない製品を国内の電波暗室以外で使うと違法です。
もはやモジュールはいくらでも手に入るから電波暗室ほしい。

TheThingsNetwork

  • 草の根でLoRaWANゲートウェイを設置してみんなで使えるLoRaWANを構築しようというプロジェクト
  • FON(おぼえてる?)のLoRaWAN版かな
  • 10万円切る価格のLoRaWANゲートウェイでTTNに参加する方法!!!!: http://qiita.com/openwave-co-jp/items/7edb3661ab5703e38e7c

Tokyo Community

TheThingsGateway

Qiitaの記事

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