低消費電力で安定した長距離通信が可能なソニーのLPWA技術 43
ストーリー by hylom
色々出ている感 部門より
色々出ている感 部門より
maia 曰く、
旧聞だがSONYが4月末に実機を展示したLPWA（Low Power Wide Area）関連技術が興味深い（ASCII.jp）。
LPWAはIoT向けに特化した低消費電力、長距離、低速、安定な無線技術のコンセプトで、各社が各方式の開発を競っている（ITmedia）。
ソニーのLPWA技術は見通しの実験で274km、公称は見通しで100km以上。100km/hといった高速移動中の安定通信が可能で、外部ノイズに強い。1日1回の位置データの送信なら、コイン電池で10年動作可能。周波数帯は免許不要でISM帯（Industry Science Medical）といわれる920MHz帯（日本の場合）で、転送レートは80bps。今時としては超低速だが、利用法として、ザックに放り込んでおいて登山中の位置情報を常時送信したり、ライフジャケットに埋め込んでおいて捜索に役立てるといった例もあげられている。
宇宙で使えないかな (スコア:1)
マイクロサットのビーコンに使えそうじゃない？
富士山と奈良県の見通し距離274kmってのは地平線の限界でしょう。
実際はまだ余裕があるってことは、低軌道の人工衛星なら余裕っぽい。問題は移動速度に対応できるかどうかかな？
80bpsってことだけど、冥王星探査機のニューホライズンズが800bps程度だから、テレメトリやデータ量の少ない観測データなら、80bpsでも十分ってこともありそう。
Re:宇宙で使えないかな (スコア:3)
人工衛星なら太陽光発電で電力的にはこれを使わねばならないほど逼迫していないかも……。
（もちろん消費電力が少ないに越したことはないですが）
太陽光が不安定な地上のほうが使用したい局面が多いのではないかと。
GPSユニットとともにカプセルに詰めて海流にばらまくとか。GPSのが電力食いそうですが。
Re:宇宙で使えないかな (スコア:1)
電力という観点より、長距離通信できてアンテナ指向しなくても良いって点で、ビーコンとかテレメトリのような、機器のヘルスデータ用に向いてるかなぁと。
現状、マイクロサットでのビーコンやテレメトリは、アマチュア無線的な機材で、上空を通過した時の信号をがんばって受信、みたいな状態です。
このLPWAで通信可能なら、ほっとくだけでサーバにデータが届く。
衛星に異常があって、姿勢が不安定とか電源喪失時でもデータが送れそう、って所もポイント。
海洋の場合は逆に、地上高の無さから電波が届かないと思います。
宇宙に衛星基地局つくれば別ですが…。いや、それも有りかな…。混信酷くなってダメかな？
Re:宇宙で使えないかな (スコア:1)
# 1400万とか
チャンピオンデータなんでしょうけど (スコア:1)
20mWで見通し距離274kmってのは
送受バカでかいアンテナ(多エレ八木とか)でゲイン稼いだ結果なんでしょうね。
ジャケットに縫い込めるアンテナでこの距離なら、超画期的とおもいますが。
274km成功したときのシステムセットアップ知りたいものです。
Re:チャンピオンデータなんでしょうけど (スコア:1)
まぁ、そうでしょうけど、一方で、
http://www.sony-semicon.co.jp/products_ja/lpwa/ [sony-semicon.co.jp]
>ザックのポケットに送信機を入れて登山。150kmの遠距離から連続して安定通信を実現
>実験データ
>栃木県日光市の男体山→神奈川県厚木市
とあるので、基地局のアンテナの作り方によっては、指向性なし（複数のアンテナを使う？））で、150キロは、ザックのポケットに入るシステムでの、送信が可能っぽいのですが。
# この実験の場合は、単なるテレメータかなんかのような感じですが。
Re:チャンピオンデータなんでしょうけど (スコア:1)
ですねー
その周波数帯で150kmの遠距離をQRP運用できるってやっぱすごいと思うよ
# やっぱ厚木だったんだ (ﾟ∀ﾟ) !
Re:チャンピオンデータなんでしょうけど (スコア:1)
http://www.sony-semicon.co.jp/products_ja/lpwa/ [sony-semicon.co.jp]
この仕様だと、（子機側の？）受信感度が、-142dbm(!)となってますので、計算に間違いなければ、6.31*10^-18 W(6.31aW?)の強度の電力の受信で、80bpsの送受信が可能となってますね。
これは、もう、なにがなんだかわからないくらいにすごいですよね。
双方向通信するにはプロトコルを作るのが色々とあるのでしょうけど、半二重通信で、しかも再送やパケット全体の欠損が起こる可能性があることを前提にして、送受信の切り替えサイクルが分単位ならどうにかできそうですし。
Re:チャンピオンデータなんでしょうけど (スコア:1)
先行するLoRaだって-142dBmで100bpsぐらいなので、感度は似たようなものでは？
Re: (スコア:0)
>ザックのポケットに送信機を入れて登山。150kmの遠距離から連続して安定通信を実現
これって開けている場所ですよね？
Re: (スコア:0)
実運用ではなく実験としてはってだけだよね。
実運用的にはもっと短い距離って言っていたよ。
まあ、都会なんかでは見通しは出来ない訳だから、実際はずっと短い距離で無いと実用性は無いでしょう。
が、例えば自販機のステータス出力ていどなら困る事もないかと。
Re: (スコア:0)
片方向通信専用だとノード同士の競合回避もできないんだろうから、アンテナ側の特性をすごく絞り込んで受信するのが前提ではないかという気がしますね。(実はそのへん何も考えていませんでした・・とかでなければ(^_^;)
Sonyの資料が高橋メソッドっぽい (スコア:1)
さすがに文字はデカくないですが、
この独特の日本語のリズムは高橋メソッドっぽいです。
Sonyには高橋メソッドが根付いてるのでしょうか。
送受信は低消費電力でも周りが・・・ (スコア:0)
> 1日1回の位置データの送信なら、コイン電池で10年動作可能
ということだけど、これは1回/日x365日/年x10年=3650回に相当。
GPSの補足はスタンバイから10秒ぐらいかかると思う。10秒を3650回と考えると10時間ぐらい。5秒と考えても5時間。
とてもじゃないけどボタン電池ではそんな時間GPS動かせない。
救命用の位置情報送信端末として設計するなら太陽電池つきのジャケットへ埋め込みかな。
Re:送受信は低消費電力でも周りが・・・ (スコア:1)
救助ビーコンの場合、何もGPS情報を送信する必要はなくて
そのままﾋﾟｺｰﾝ ﾋﾟｺｰﾝ とひたすら単純な信号を送信しつづけてくれればいいですよ
受信側でそれがどこにいるか探せれば良いんですから
# FOXハンティングの時間だ!
Re:送受信は低消費電力でも周りが・・・ (スコア:1)
今の所、「双方向通信は検討中」とありますが、基地局側で送信側の方角を測定した後で、アンテナを指向して基地局から送信するモードに切り替えてメッセージを送るとか、送信側からメッセージを送って…と言う、SMS程度の分量のショートメッセージのやり取り程度は可能にできそうですけどね。
今はフェーズドアレーアンテナで何とかできたりしますし。
Re: (スコア:0)
通信せずブロードキャストするだけならなにもこの技術で無くてよいのでは
Re: (スコア:0)
救難信号には常時はGPS信号はいらないという意味では?
救援側から要請があり、かつ、電池に余裕がるときだけ遭難側がGPSで位置検出して送信し、
通常は単なるビーコンという使い方でいいと思いますけど。
Re: (スコア:0)
> 救援側から要請があり、かつ、電池に余裕がるときだけ遭難側がGPSで位置検出して送信し、
受信にも電力が必要だと知らんのか？いつ来るかわからん信号をずっと待ち続ける間も
電力を使うんだぞ。
Re: (スコア:0)
受信も10分に1回とか1時間に1回とかすりゃいいだろうし
少なくとも送信よりは電力を食わないよね。
ああいえばこう言ってそんなにソニーの通信技術気に入らないのか。
厚木にどんな恨みがあるんだろう
# この手のは厚木じゃないか
Re: (スコア:0)
> 受信も10分に1回とか1時間に1回とかすりゃいいだろうし
いやｗｗｗｗ 相手がいつ送ってくるかわからないのに
「受信も10分に1回とか1時間に1回とかすりゃいいだろうし」
とかじゃ意味ないだろｗ
> ああいえばこう言ってそんなにソニーの通信技術気に入らないのか。
いや、あんたが単に技術音痴で無茶なこと言ってるだけなんだが。
Re:送受信は低消費電力でも周りが・・・ (スコア:1)
救助ビーコン(遭難側)でこの技術使うなら受信は10分に1回とか1時間に1回とかして
捜索側の信号を受信したら受信頻度を上げるって仕様にするよねぇ…
相手(捜索側)がいつ送ってくるか判らないから常に受信状態にしておくってのは
無駄な電力使う悪手だと思うんだけど。いつ救助が来るか判らないからこそ、
できるだけビーコンが長い期間生きるようにするってのは、
技術音痴だとしても、考えればそれぐらいでてくるけどねえ…
Re:送受信は低消費電力でも周りが・・・ (スコア:1)
そのシステムでは遭難者側が捜索側の信号を受信しそこなったら、何も始まらんぞ。
遭難側の装置は小型で受信性能も悪いのだから。
Re:送受信は低消費電力でも周りが・・・ (スコア:1)
遭難者側が受けとるべき情報って、近くに捜索が来ていること、だと思うので
それまではビーコン送りっぱなしでいいと思うんですよ。
逆に受信性能が悪いということは近くだと通信できるということで
近くにいるのは確かだがどこにいるのか判らない、という時間を短縮できると思いますよ。
# だと今回の技術じゃなくてもいいのかwww
Re: (スコア:0)
ええ？今の話ってGPS情報をどういうタイミングで取得して送るかっていう話じゃないの？
捜査側は遠くにいるときこそそういう情報が欲しいでしょ。
Re: (スコア:0)
そういうのは遭難時に1度で良い様に思うが。
Re: (スコア:0)
80bpsとはいえ意味のある情報を送れるのですから、遭難側からの信号に次回の受信のタイミングを乗せればいいんじゃないかと思います。
また、電池もコイン電池ではなくこの手 [panasonic.com]の大型で容量の大きなものを使っても救難信号用途なら問題とはならないでしょう。
否定をしたいから否定するのなら勝手に続けてくださって結構ですが、ここの本来の趣旨である雑談をしたいのなら消えてください。
Re: (スコア:0)
単純に下記情報を繰り返せばいいんじゃないの。
これだと70bitだから1秒で送り出せるし。
機器ID(48bit) + 送信間隔[sec](16 bit) +
非常事態フラグ(1bit) + 状態フラグ(急病・怪我)(2bit)+ 電池残量( 3 bit)
特定の時間帯だけ連続発信モードにしてFOXハント対象者に余裕をつくるという工夫をしてもいいし、
電源に余裕があるなら周辺温度(8bit)や稼働経過時間(64bit)を追加してもいいし。
Re: (スコア:0)
固有IDだけでも出して居れば探しやすいだろ。
行方不明者探すのに何故か捜索隊ばかりが見つかって、って事は減る。
Re: (スコア:0)
FOXハントのためにはずっと電波出し続けないと難しいんじゃないかな
Re: (スコア:0)
CR2032がざっと3Vで200mAhなので600mWh程度。
GPSモジュールは最近だとSONYの数mWなんてのもあるようだけど
仮にちょっと古い100mWぐらいのものでも5時間ぐらいならセーフ?
Re: (スコア:0)
CR2477 [panasonic.jp]なら1000mAhあるので、容量5倍！
Re: (スコア:0)
ローカルでfixすると1回10秒30秒はかかると思うけど、放送されてる軌道データを把握しようとなければ0.2秒で済むんじゃなかったっけ?
その時見える衛星の位置関係だけを送信して軌道計算は受信側で行うようにすれば、動作時間は送信まで入れて～2秒くらいに落とせないだろうか。
Re: (スコア:0)
位置情報を定期的に送信するほうが良いでしょうけど無理にボタン電池にこだわらなくて良いんですよ。
元記事は、ボタン電池と登山用は別の話題として書かれています。
Re: (スコア:0)
非常用のビーコンなら、GPSの電力は人力で発電しても良いよね。
GPS使う時（初回と移動後）には非常送信とか書いたタブを引っ張ると、
ワイヤーでダイナモが回りその電力でGPSデータを取得、とか。
で、その時にボタン電池が有効化されて通信も始まる、と。
ついでにLEDライトでも付けて居れば、近くに来た時にも自分の位置を示せる。
Re: (スコア:0)
ジャケットに手回し式発電機を仕込みます。
遭難時、体力の続く限りは発電機を回して救難信号を送れます。
体力が尽きれば無駄な電波が出なくなるのでWIN WINです。
Re: (スコア:0)
>ジャケットに手回し式発電機を仕込みます。
それでだってボタン電池と比べれ十分に出力が得られますね。
蓄電機能だって作れないものではないし。
あと、周囲の人は兎も角、当人に取っては死んだあとは意味がない。
だから緊急通知は1月も持てば良いだろ？
なんでいきなり航空機のブラックボックスよりも圧倒的に長い期間信号を出さないと使えないと思うのか、それが判らん。
日本の技術屋さんが開発に声援！ (スコア:0)
RFIDとのコラボ？（コンビ？）なんてどうでしょうか？
デバイスとか回路とかの消費電力が仕様欄に記載がなかった事に少し落胆、
冒頭説明に「ボタン電池で云々」を目にし、「ありゃ？どうして消費電力を仕様で出さないのだろうか？」と。
Re: (スコア:0)
私は通信だけでもMESH [sony.com]に組み込んでほしいなと思ってます。（ついでに防水）
山小屋や農地のセンサーに仕えたらちょっと試すにいろいろ考えれそうです。
（農地はWifiでもいいけど）
Re: (スコア:0)
話だけ聞くとエナジーハーベスト技術なんかとも合いそうなんだけど、その辺が出てないのがなぁ。
みんなサブギガサブギガ言うけど流行らせていいのか？ (スコア:0)
特小ってもともとそんなに綺麗な使われ方してる周波数帯じゃないのに
しかも最近1Wもの大出力をスナック感覚で吐けるようになったのに
こんなにあれやこれや使いだしていけるのかほんとに
2.4GHz帯の次にぐちょぐちょになるぞ
Re: (スコア:0)
「俺がぐちょぐちょになることで、俺の代わりに他の帯域が汚れずに居られる
俺はそういうことに幸せを感じるんだ」
Re: (スコア:0)
ろくな技術が定着もしないうちに規制ガチガチにされて身動き取れなくなるよりはずっとマシ。
個人的に一番気がかりなのが電波天文学だが、天文学者もサブギガはあまり活用していないようだし。