DFIが、豊富なSBC製品ラインナップと顧客カスタマイズにより、日本のお客様に100km以上の伝送距離をもつ低消費電力のLPWA（Low-Power Wide-Area） IoTネットワークの構築に貢献

5G時代がすでに始まっていますが、長距離、低データ、省電力、低コストの伝送を必要とするIoTアプリケーションには、低消費電力広域（LPWA）ネットワークが不可欠です。DFIは、シングルボードコンピューター（SBC）の完全な製品ラインナップと迅速なカスタマイズ能力により、日本の顧客が100km以上の伝送距離を持つ広域IoT伝送サービス実現を支援します。

地域：日本

業界：IoT通信サービス

アプリケーション：低消費電力広域（LPWA）ネットワークゲートウェイ

ソリューション：カスタマイズされたSBC（SU253がベース）

大規模なIoT展開では、集中的な通信を必要とせず、高パフォーマンス、低遅延の伝送を必要とする、複雑度の低いデバイスが大量に使用されます。典型的なアプリケーションには、低コストのセンサー、メーター、ウェアラブルデバイス、トラッカーなどがあります。それらの多くは、ビルの地下室やモバイル機器などの過酷な無線環境に配備され、時として10年以上も電池交換なしで信号送信に頼ることになります。このため、消費電力と省エネ性が非常に重要になります。

大規模なIoTを実現するには低消費電力の広域ネットワークが不可欠

一般的にIoT機器は、ネットワーク接続を利用してデータを直接クラウドに送信したり、Wi-FiやBluetoothを利用して最小限の距離内で送信を行ったりしています。LPWAソリューションの適用範囲はより広く、IoT製品は少量のデータ交換をより長い距離で低消費電力で実現することができます。

そのため、LPWAは、IoTの応用のための戦場にもなっています。2017年以降、さまざまなLPWAの仕様が登場しています。LPWA関連技術の開発は、多くのIoTデバイスの展開を促進し、全く新しい市場を創出することができます。例えば、LPWAの支援により、「山の頂上でも、友人の位置を便利に確認する」ことが可能です。また、野生動物の追跡やレンタカーの監視、地域限定の船舶などの実用的なソリューションにもなります。

日本発、最大100kmの伝送距離を誇るELTRES

これらLPWA仕様の中でも、最も伝送距離が長いのはELTRESで、日本発の仕様です。2017年4月に実験された技術です。低消費電力と長距離という特徴を持っています。トランスミッタ（送信機）の出力は20mW。920MHz帯の信号を送信し、伝送距離は100km以上に達します。時速100kmで移動していても通信が可能です。2017年5月には、技術実証として「富士山5合目から奈良県大台ヶ原山まで（274km）」と「厚木市から栃木県男体山まで（140km）」の送信を公に発表しました。

2018年6月、ELTRESは欧州電気通信標準化機構（ETSI）の国際仕様に選定されました。2018年9月、ELTRESを開発した日本企業は、ELTRES IoT Networkの早期トライアルサービスの開始を発表した。2018年10月には、複数の企業と協力して「ELTRES IoT Network」のサービスを推進しており、ガスや天然ガスのメーターなどの設備監視や、バスの位置情報など車のリアルタイム情報の管理、登山者の位置確認や海上輸送などの用途に活用できる。

DFIはソフトウェアとハードウェアの両面で迅速なカスタマイズとサービスを提供

DFIは、ELTRES技術の開発過程に立ち会いました。2018年、DFIはELTRES技術の概念実証に参加しました。DFIは、SU253をベースにしたシングルボードコンピューター（SBC）を素早くカスタマイズをしました。ネットワークポートを4ポートに増やし、また、オンボード・メモリをデュアルSO-DIMMモジュールに変更しました。DFIは、ELTRESゲートウェイが必要とするシステム・マザーボードも提供しています。さらに、このプロジェクトは、日本のパートナー企業によるLTEモジュールをサポートし、データの暗号化をサポートするとともに、DFIは有名なLinuxディストリビューションであるCentOSをソフトウェアレベルで統合し、ソフトウェアとハードウェア両方のサービスを提供しました。

このゲートウェイは、過酷な環境下で展開される可能性があることが特筆すべきでしょう。例えば、システムの温度をいつでも把握したいという顧客のニーズに応え、DFIはLPCバスに接続されたSuper IOチップを介してドライバを特別に開発しており、周辺のセンサでハードウェアの周囲温度やプロセッサーコアの温度などの情報を取得することができます。

2019年5月には、ELTRESに対応した初のIoTチップを搭載し、GPS / GNSSセンサーを内蔵して位置情報を取得することで、DFIが提供するのカスタマイズSBCはELTRESゲートウェイの頭脳にもなっていた。ELTRESネットワークは100km圏内のデータ伝送に使用され、信号干渉の多い都市環境でもあまり影響を受けません。また、時速100kmの高速で移動するオブジェクトにも適用できます。2019年9月、ELTRES IoT Networkは正式に商業運用を開始しました。2020年9月からは、1分間に1つ、1日最大1440本の信号を送信するサービスが提供されています。2020年11月、日本でのカバー率は人口の90％をカバーします。

DFIの豊富なSBC製品ラインナップは、インダストリアルグレードシステムの迅速な開発の礎となる

消費者向け製品の開発スケジュールを利用して産業用コンピューターレベルの信頼性を実現する必要がある場合、産業用コンピュータメーカーがカスタマイズプロジェクトを立ち上げる際の基礎として、時間をかけてテストされた既製品の設計を持っているかどうかが極端に試されることになります。DFIは、2.5インチ、3.5インチ、4インチをカバーするSBCにおいて、製品ラインナップの整合性と広い動作温度という利点を長年にわたり実現しており、様々な異なるハードウェアプラットフォームを含んでいます。

「機会は常に準備ができている人に与えられる」ということわざがあります。DFIは、SBCの豊富な経験、豊富なSBC製品ラインナップ、カスタマイズ能力、そして完成させるという使命感に基づき、日本のお客様が100km以上の伝送距離をもつIoT LPWA構築することを支援し、より多くの潜在的な新しいビジネスチャンスを生み出しています。