「LPWA」の主要キーワード
いまさら聞けない「LoRa」と「LoRaWAN」の違いは？ IoTの要素技術
センサーなどのIoTデバイスを接続する無線通信に使われる技術や規格として「LoRa」や「LoRaWAN」がある。両者はどう異なり、どのように使われているのだろうか。
「LoRa」は無線通信における変調方式の一つで、LoRaの文字は長距離を意味する「Long Range」を略したものだ。消費電力が少なく、広範囲の通信を可能にする無線ネットワーク「LPWA」（Low Power, Wide Area）の代表的な要素技術であり、免許不要の周波数帯を使用する。免許不要の周波数帯を利用する点で無線LANによく似ている。無線LANは一般的に2.4GHzや5GHzの周波数帯を利用する。
LoRaで使われる周波数帯は、実際に導入される地域によって変わる。例えば北米では915MHz帯を、欧州では868MHz帯を使用する。そのため、LoRaを利用する場所で、利用可能な周波数帯を把握することが重要だ。LoRaで生成した電波は、見通しが良い条件下なら最長10キロ離れた地点にも届く。
「LoRa」「LoRaWAN」の違いと用途
半導体メーカーのSemtechがLoRaを開発した。LoRaを利用するための半導体チップは過去数年で大きく進化し、消費電力が大幅に小さくなった。この進化のおかげで、LoRaは低消費電力を要求するIoT（モノのインターネット）デバイスにとって理想的な技術になった。具体的には、電波の到達範囲が広く、バッテリーで駆動し、27kbpsのような低速で少量のデータを通信するIoTデバイスに適する。導入例としてはネットワークに接続することで検針作業を省力化するスマートメーター、駐車場・農場の監視デバイスなどがある。
LoRaはデータと電波を変換するレイヤーである物理層に使用される技術だ。ネットワークを介してデータを収集したり、デバイスを管理したりするには、適切なネットワークプロトコルが必要になる。
そこで登場したのが「LoRaWAN」（Long Range Wide Area Network）だ。LoRaWANは仕様が公開されたネットワークプロトコルを含む無線通信規格で、LoRaを使った無線通信を可能にする。世界中の加盟組織によって構成される業界団体Lora AllianceがLoRaWANの設計と管理を担っている。
LoRaWANはデバイスの認証方式や暗号化の方式など通信に必要な要素を含む。
先行事例を参考にすると、LoRaWANは何らかの状態を継続的に監視し、監視対象のデータが指定のしきい値を超えた場合にゲートウェイに対してアラートを発するようなIoTデバイスのネットワークとして理想的だ。この種のIoTデバイスはデータ伝送に多くの帯域幅を必要とせず、搭載するバッテリーで数カ月から数年にわたって継続的に稼働できる。
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