※ 図の記載内容を更新しました。（2020年5月21日）
原田博司 情報学研究科教授、加藤数衞 株式会社日立国際電気技師長らの研究グループは、このたび広域系Wi－RAN（数kmから数十kmの範囲をカバーする地域無線ネットワーク）システム用無線機の小型化、基礎開発に成功しました。
研究者からのコメント
社会リスクを低減する超ビッグデータプラットフォームを構築するためには各種センサー、メーター、モニターに代表される数千のIoTデバイスから創出された超ビッグデータを、効率的に処理エンジンに伝送する必要性があります。今回開発したWi－RAN対応小型無線機は数千のIoTデバイスからの超ビッグデータを数kmの範囲内で収集し、かつそのデータを多段中継により数十km先の処理エンジンに伝送可能とするものです。今回この規格に対応した無線機の開発に成功したことにより、簡単に超広域の超ビッグデータ収集が可能となります。
本研究成果のポイント
- 無線多段中継（マルチホップ）を利用し、飛躍的に通信距離を拡大（半径数十km内の数千のIoTデバイスからの情報を収集可能）
- 超広域系Wi－RANシステム用無線機を大幅に小型・軽量化（従来無線中継装置の容積約5分の1化・重量約4分の1化を実現）
- 実機による方式検証により、超広域かつ広帯域なデータ収集システムを構成するための研究開発を加速
概要
従来の広域系Wi－RANシステムは、無線中継段数に制約がある上、中継のために1拠点あたり複数の無線機を必要とするなど、設置場所・消費電力などの観点から、超広域かつ広帯域なデータ収集システムを構成することの障壁となっていました。
本研究グループは、従来の広域系Wi－RANシステム用無線機に比べ、低消費電力かつ小型であるとともに、中継段数無制限のスケーラブルな多段中継機能を具備させることにより、従来比100倍である数kmから数十kmという飛躍的な通信距離拡大を実現する無線機を開発しました。
通信方式にOFDM（デジタル変調の一種。直交周波数分割多重方式）、変調方式に64QAM（デジタル信号を無線信号に変換する変調技術の一つ。直交振幅変調）などの多値変調を用いて、数千のセンサーから情報を伝達することに必要な、大容量のデータ通信（最大約4Mbps）を実現し、従来のWi－RAN装置では2台の無線機で行っていた無線多段中継を1台の無線機で行うことにより、大幅に小型・軽量化を実現することに成功しました。
図：今回開発された装置
