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LPWAの新しい通信プロトコル「SkWAN」の紹介と今後の展開

株式会社スカイリー・ネットワークス梅田 英和

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スカイリー・ネットワークス

ワイヤレス機器向けの組み込み通信ソフト（プロトコル・スタック）を提供しています

Bluetooth, ZigBee, RF4CE, Wi-SUN, 独自規格, etc.

市販の様々な無線モジュールの「中」に入ってます

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920MHz大混雑時代の幕開け

１） 低データレートデバイスの増加無線を吹いている時間が長い

2) 20mW, 250mW ゲートウェイの増加予想外のところから電波が飛んでくる

3) 新しい規格の参入Wi-Fi HaLow(IEEE 802.15.4ah)など

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SkWANの特徴

TDMA (時分割多元接続）方式⇒送信衝突、隠れ端末の排除

チャンネルアジリティ⇒特定周波数の妨害波への耐性

複数の物理層で動作⇒世界に先駆けてIEEE 802.15.4kをサポート⇒LoRa, IEEE 802.15.4gも使えます

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SkWANのTDMAとチャンネルアジリティ

960msec Data

Ack

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AckData

SkWANのTDMAとチャンネルアジリティ

Ch20

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Data

Ack

SkWANのTDMAとチャンネルアジリティ

Ch25

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Data

Ack

SkWANのTDMAとチャンネルアジリティ

Ch15

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Data

Data

Ack

SkWANのTDMAとチャンネルアジリティ

Ch25

Ch18

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SkWANのIEEE 802.15.4kサポートデュアルモード無線通信LSI「ML7404」（ラピスセミコンダクタ）

ラピスセミコンダクタ ニュースリリースよりhttp://www.lapis-semi.com/jp/company/news/news2017/r201708_1.html

項目

ML7404

Sigfox IEEE 802.15.4k

周波数帯SubGHz帯(Regional Unlicensed Band)

サービススキーム

公衆 自営

通信方法 上り 上り / 下り

特長

30カ国以上で採用

または、採用検討中

同一システム妨害波に強い

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LoRa版モジュール「SK920LR」

項目 内容

通信プロトコル SkWAN

ホストインターフェイス UART (115.2kbps)

制御方法 SkWANコマンド物理層（変調方式） LoRa™

バンド幅 125KHz

SF 10

無線周波数 920.6MHz～923.4Mhz

付属アンテナ KHD-M30 (3dBi)

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IEEE 802.15.4g版モジュール「SK920G」

項目 内容

通信プロトコル SkWAN

ホストインターフェイス UART (115.2kbps)

制御方法 SkWANコマンド物理層（変調方式） IEEE 802.15.4g (2GFSK)

バンド幅 400 KHz

データレート 100 Kbps

無線周波数 922.5MHz～927.9Mhz

付属アンテナ KHD-M30 (3dBi)

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通信規格 LoRa 802.15.4g 802.15.4k UNB

通信速度 0.3-50kbps 50, 100 kbps 1.2kbps–10kbps 100bps-2.4kbps

省電力性能 悪い 優れている 中程度 悪い

対干渉性能 中 低 高 低

チャンネル数 中 多 中 非常に多い

最大データ長 32-100 bytes typ. 255-2047 bytes 32 bytes 10-32 bytes typ.

規格 プロプライエタリ IEEE国際標準 IEEE国際標準 プロプライエタリ

通信距離 1-10km 100-500m 1-5km 1-10km

SkWANがサポートする物理層（2018/05末現在）

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ハウステンボス 「スマートゴミ箱（仮）」（実証実験）他、続々と実績が広がっています

https://www.gmo.jp/news/article/?id=5865

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SkWAN 2.0 ロードマップ

リピータのサポート

下りマルチキャスト

Joinシーケンスの見直し

ライセンス条項の変更

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SkWANリピータいくら「よく飛ぶ」といっても、障害物などの影響で、不感地帯は発生してしまう

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SkWANリピータ

一段のみ、複数設置は可

「置くだけ」

エンドデバイスとの併用は不可

他のLPWA規格では実現されていない

多段が必要ならメッシュネットワークの利用を推奨（ソフトウェアあります）

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SkWAN 2.0 ロードマップ（続き）

下りマルチキャストすべての子機への一斉同報高い電波利用効率他のLPWA規格ではサポートされていない

Joinシーケンスの見直しマルチキャスト用グループ鍵の導入セキュリティ性能の向上

ライセンス条項の変更 EPLからBSDへさらに商用利用しやすく

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SkWANのメリット(1)

スケーラビリティ 少数から大規模まで、一貫した方法で運用できる

用途に応じた変調方式の選択 通信距離・消費電力・データ長・通信頻度

セキュリティ 鍵更新、リプライアタック防止、改ざん防止コード 多くのLoRa Privateではセキュリティ対策が中途半端

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SkWANのメリット(2)

オープンソース 改変・商用利用は自由 ポーティング、品質保証を有償で提供

リピータ、マルチキャストの利用

通信料金、月額利用料が不要

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SkWANどなたでもご利用いただけます

https://github.com/skwan-lpwa/skwan

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小間番号：11-2-2

ご来場お待ちしております

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ご清聴ありがとうございました

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http://www.skyley.com/info@skyley.com