「IEEE 802.15.4」の方が適している場合も

IoTデバイスで「IEEE 802.11」無線LANを採用すべき理由と、注意すべき限界

IoT（モノのインターネット）デバイスの通信手段として、低コストでの通信を可能にする無線LANが広く利用されている。ただし、その通信範囲や消費電力には課題がある。

公開 2020年06月03日 05時17分

更新 2020年06月03日 05時17分

著者

Paul Nikolich

[TechTarget]

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　IoT（モノのインターネット）デバイスの導入が急速に進み、新技術と旧技術の融合が課題となる中、「IEEE 802.11 Standard」準拠の無線LANはシンプルで安価な通信手段になっている。IEEE 802.11 Standardは、無線LANのOSI参照モデルの物理層と、データリンク層の一部であるメディアアクセス制御層のさまざまな技術を定義した規格群だ。

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　広く普及しているIEEE 802.11 Standard準拠の通信モジュールは、コストが非常に低いため、センサーなどのIoTデバイスの安価な通信手段として採用されている。ネットワーク接続型のサーモスタット（温度を一定に保つための自動調節器）や防犯カメラ、電気・ガス・水道メーター、生体センサーなど、さまざまなIoTデバイスがIEEE 802.11 Standardに準拠した通信モジュールを組み込んでいる。

　IEEE 802.11 Standardは、デバイスが通信前に、同じ周波数帯で既に電波を発信しているデバイスがあるかどうかを確認する「Listen Before Talk」（LBT）の仕組みを採用。効率的な周波数帯の利用を実現している。

IoTデバイスでの無線LAN利用には限界も

　無線LANをIoTデバイスで使うには限界もある。通信環境にもよるが、通信範囲は長くても100メートル程度にとどまり、消費電力にも課題がある。IEEE 802.11 Standardの標準化を進めるIEEE（米電気電子技術者協会）のワーキンググループ「IEEE 802.11」のメンバーは現在、IoTデバイスが小さなバッテリー1つで10年動作し続けられるように「通信範囲の拡大」と「消費電力の低減」を実現する規格の標準化を進めている。

　IEEE 802.11がこうした規格の標準化を完了させるまでは、広範に使用できる低消費電力接続を必要とする際、低電力近距離無線規格「IEEE 802.15.4」の方が適している場合もある。

　無線LANの歴史は、米連邦通信委員会（FCC）などの無線周波数規制当局が、免許不要で利用できる無線周波数帯の利用規則を作成した1985年にさかのぼる。これにより規制当局の認可を受ける手順を踏むことなく、無線LANを利用できるようになった。安価な無線通信機器を製造、販売する機会が民間に開放されたのだ。

　IEEEはその後、無線LAN規格の標準化に着手した。そこで1990年に発足させたのがIEEE 802.11だ。無線周波数システム設計や半導体、ネットワークインタフェース、ネットワークアプリケーションの専門家で構成されるIEEE 802.11は、無線LAN規格の標準化に取り組み、7年後の1997年、最初の無線LAN規格の標準化を完了させ、公開した。

　それ以来、IEEE 802.11は無線LAN規格に改良を加え続けて現在に至る。最新規格の「IEEE 802.11ax」（業界団体Wi-Fi Allianceによる名称は「Wi-Fi 6」）は運用が始まったばかりだ。