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ZETAとは?マルチホップで既存LPWAの弱点を解決!

2020年3月3日

IoTという言葉が一般的になってきた今、IoTに最適な無線通信規格に関して様々な開発が進んでいます。特に、低消費電力かつ遠距離通信が可能な通信方式としてLPWA(Low Power Wide Area)が注目され、様々な通信規格が登場し、Sigfox、LoRaWAN、LTE-M、NB-IoTなど選択肢も大きく広がっています。

今回は、そんなLPWAの中でも新興勢力である、「ZETA」についてご紹介します。なぜ「ZETA」が注目を集めているのか、活用事例を交えながら分かりやすくご紹介していきます。

ZETAとは?

ZiFiSenseが開発した独自規格のLPWA

IoTで活用される通信規格は多岐に渡りますが、ZETAはLPWA(Low Power Wide Area)に属しています。ZETAは、2013年に英国で創業された ZiFiSenseが開発した独自規格のLPWAです。ZETAは、LPWAの中でも、超狭帯域 (UNB: Ultra Narrow Band) による多チャンネル通信、中継器を用いたメッシュネットワークによる広域での分散アクセス、双方向での低電力通信が可能といった特長を持つ規格です。

大手企業も続々と参画!ZETAアライアンスとは?

ZETAアライアンスは、ZETAの普及を目的として、アイティアクセス株式会社、株式会社QTnet、株式会社テクサー、凸版印刷株式会社の4社により設立された団体です。

ZiFiSense社が開発したLPWA通信規格「ZETA」をさまざまな社会課題に対して適用を進めることで、IoTによる超スマート社会に貢献することを目指しており、2020年2月現在で94組織が参画しています。(弊社も参画しています。)

Zeta Allianceに関する詳細はこちらをご覧ください。

ZETAの特徴

チャネル幅0.6~2KHzのUNB通信

ZETAの特徴の1つとして、チャネル幅が0.6〜2KHzの「UNB(Ultra Narrow Band)」通信という点が挙げられます。これにより混雑するISM Bandであっても利用可能なチャネルを見つけやすくなり、スペクトル資源の利用効率を高めることができます。

マルチホップ通信

ZETA最大の特徴と言えるのがマルチホップ通信が可能である点です。Moteと呼ばれる電池駆動の中継器を用いてメッシュネットワークを作ることで、広範囲に渡ってエリアをカバーできます。中継器を経由して最大4ホップで通信でき、遠方のエンドポイントとの通信の中継も可能です。

そのため、商用電源がないような場所でもネットワークを構築することができたり、通信条件の悪い場所でも代替路を用いて通信することができます。

低コストで構築・運用可能

1台のアクセスポイントと複数の中継器を用いたネットワークにより、低コストでネットワークが構築・運用できます。基地局の設置にはその都度、電源工事等が必要になるため、障害物が多い市街地や屋内・地下に電波を届かせようとすると、一般的なLPWA規格ではどうしてもネットワーク構築に時間とコストが掛かってしまいます。

ZETAなら中継器を置いていくだけで通信エリアが作ることができるため、基地局設置に比べ、約10分の1のコストで広範囲なエリアをカバーすることができます。

双方向での低消費電力通信が可能

ZETAのデバイスは、双方向通信でのデータのやり取りが可能です。また、バッテリーで数年間稼働することができるほど低消費電力で、センサーからのアップリンク送信やサーバーからのダウンリンク受信に対応します。

ZETAの活用事例

レモン生育環境の監視

急斜面を含む島しょ部の複数エリアで栽培される広島レモンの生育環境を監視。中継器(Mote)による海越えのホッピングを実現し環境監視を実現。

チョウザメ養殖場の水質管理

チョウザメ養殖の水位、水質を管理。山間部の谷間に位置する宮崎県東臼椎葉村は、3G回線が届かないため、3.4Km離れた場所にアクセスポイントを設置。1.2km間隔で中継器を設置し、マルチホップを利用することで遠隔監視を実現。

土砂災害対策

京都府京都市では、土砂災害の効果的な避難指示や減災を想定して、山中の滑り面付近にZETA土壌水分センサーを設置。豪雨によって土中水分の変化を計測。

まとめ

ZETAについてご紹介してきましたが、いかがだったでしょうか。マルチホップが可能なZETAは、電源が確保できなかったり、通常条件の悪い環境でも安価にIoT導入を可能にする通信規格です。山間部や農水産業などの僻地でのセンシング、インフラ監視など様々なケースで活用できそうです。

弊社で提供しているIoTデータ可視化アプリケーション「Canvas」もZETAに対応しています。8種類(照度、温度、温湿度、人感、漏水、水位、水圧、ドア開閉)のセンサーに対応し組み合わせて利用できますので、ご興味がある方は、ぜひお気軽に試してみてください。

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