私たちの生活に欠かせないインフラとなったWi-Fi。パソコンやスマートフォンの通信はもちろん、テレビでのストリーミング動画視聴、ゲーム機のオンライン接続、家電と連携するスマートスピーカーなど、Wi-Fiを利用しない日などないのではと思うほど、日常に根付いています。
誰にとっても身近なWi-Fiですが、ひとことでWi-Fiと言っても、複数の電波の規格が存在しています。Wi-Fiが私たちの生活に浸透して久しいですが、動画などの大容量通信ができるようになったのも、年月をかけてWi-Fiの規格がだんだんと進化してきたからなのです。
数あるWi-Fiの規格の中で、大容量の負荷がかかる動画視聴などでの通信を目的としていない、少し変わった規格があることをご存知でしょうか。2022年9月の電波法令改正で利用できるようになったIoT（モノのインターネット）の通信に適した規格である「IEEE802.11ah」、別名「Wi-Fi HaLow（ワイファイ ヘイロー）」というものです。この新しいWi-Fi規格の特徴やユースケースについて紹介するラボが、東京都調布市にあるNTT東日本の「NTT中央研修センタ」内にこのほど開設しました。Wi-Fi HaLowとは私たちの生活にいったいどのような影響やメリットをもたらしてくれる通信規格なのか――通信の分野に携わるたくさんの方々が力を合わせることで、さまざまな検証を進めながら本格的な実用化と普及拡大への道を探っています。
IoT通信基盤構築に適したWi-Fi規格
そもそもWi-Fi HaLowとはいったいどのような特徴を持つ通信規格なのでしょうか。簡単にではありますが、まずはじめにWi-Fi HaLowの基本的なコトをご紹介します。
Wi-Fi HaLowは、920MHz帯の周波数帯域を利用する通信手段のひとつで、特にIoTの通信システムとして活用が期待されている新しいWi-Fi規格です。IoTの基盤構築には、920MHz帯の周波数を利用するLPWA（Low Power Wide Area）という通信システムが国内でも既に使われています。LPWAという名前が示す通り、ローパワー（省電力）かつワイドエリア（長距離・広範囲）の無線通信が可能な通信方式の総称で、温度や湿度、振動などを感知するセンサー類の情報を伝達する手段として使われることが多いようです。そのLPWAの仲間のひとつとして、Wi-Fi規格の一種であるWi-Fi HaLowが加わったというかたちになります。
Wi-Fi HaLowの最大の特徴は、なんといっても半径1キロメートル近くにおよぶ長距離で通信できることです。従来のWi-Fiの接続範囲をイメージしてみてください。ご家庭内でスマートフォンなどのデバイスをWi-Fiに接続して使用している場合、家の外に出るなどWi-Fiルーターから離れてしまうと、電波が弱くなったり途切れてしまいますよね。私たちが普段使用しているWi-Fiは、動画など大容量データの高速通信が可能な反面、通信の距離は長くても数十メートル程度に限られています。一方のWi-Fi HaLowは、通信距離が従来のWi-Fiの10倍ほど長く、屋内に留まらず屋外での利用が見込まれる通信システムとなっています。
広範囲の通信以外にも、IP（インターネットプロトコル）通信ができることや、既存のIoT通信規格と比べて高速通信が可能で映像を伝送できること、従来のWi-Fiと同様にアクセスポイントなどの機器を設置することでネットワークを比較的容易に構築できるといった特徴があります。従来のLPWAにはないWi-Fi HaLowが持つ性質を生かして、次世代のIoT通信基盤としての普及拡大が見込まれています。特に映像伝送による監視・見守りができるという点が評価されており、農業分野の鳥獣害対策や自治体の防災対策、街の防犯対策などでの活用が想定されています。
Wi-Fi Halowの実用化と将来の普及拡大に向けた活動に取り組んでいる団体が、東京都千代田区に本部を置く「802.11ah推進協議会（AHPC）」です。Wi-Fi HaLowが社会の中でどのように使われ普及していくかというテーマでさまざまな検証を行っており、通信関連の多くの企業や学術機関と連携した技術検討、実証実験、情報収集、関係機関への働きかけや普及促進活動に取り組んでいます。
Wi-Fi HaLowを紹介する専門のラボが開設！
AHPCは2023年10月に、NTT中央研修センタ内にWi-Fi HaLowやWi-Fi 6Eなどの次世代のプライベートワイヤレスシステムを見て・知って・体感できる施設「νLab（ニューラボ）」をオープンしました。νLabでは、新たな無線技術にまつわるアクセスポイントなどの装置や周辺機器となるセンサー類などの端末を紹介するほか、各種ワイヤレスシステムを組み合わせたユースケースを展示することで、訪れた方々の業務DX化の推進やIoT実装の提案・想起といった“オープンイノベーション”を進めていくことを目的としています。
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AHPCのνLab（ニューラボ）の様子
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νLab展示コーナーの様子
νLabには、Wi-Fi HaLowをはじめとする次世代プライベートワイヤレスシステムの技術的な特徴を紹介する『技術展示エリア』と、Wi-Fi HaLowを用いたユースケースを想定し、どういった課題を解決できるかを実際の動作を交えながら紹介する『ユースケース展示エリア』、施設スタッフやAHPC会員企業、来場者、Wi-Fi HaLowのビジネス参入を検討している企業などがさまざまな意見交換やディスカッションを通して新たなアイデアを想起するための『共創スペース』があります。
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Wi-Fi Halowのネットワーク基盤構築のための装置（フルノシステムズ ACERA 330）
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Wi-Fi Halowのネットワーク基盤構築のための装置（サイレックステクノロジー AP-100AH/BR-100AH）
スマートシティやスマート農業などWi-Fi HaLow活用によるユースケースを展示
Wi-Fi HaLowのネットワーク構築により、街や家庭、工場や農地などのあらゆる場所でIoT技術を実装し活用できるようになります。温湿度や水位計などのセンサー類の通信に加え、Wi-Fi HaLowは従来のLPWAでは困難だった動画伝送に対応することから、例えばネットワークカメラを配備した地域の見守り体制の構築や、鳥獣害が想定される広大な敷地をもつ農場などにおける遠隔エリアの定点監視などが可能になります。
νLabでは、ラボ内と、NTT中央研修センタ内の建物の屋上にそれぞれ設置したフルノシステムズ製のIoTゲートウェイ対応11ahアクセスポイント「ACERA（アセラ）330」の電波を利用し、敷地内に配備したネットワークカメラからの映像をリアルタイムで見ることができます。
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νLab内に設置しているACERA 330
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ACERA 330が設置されているNTT中央研修センタ敷地内の建物
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見通しのいい屋上からの景色
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ポールでより高い場所に設置した11ah（Wi-Fi HaLow）用のアンテナ
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ポールの根本部分のボックス内に設置したACERA 330の本体（左側）
屋上から発信するWi-Fi HaLowの電波は、遮蔽物のない見通しのよい条件下であれば、NTT中央研修センタの敷地内はもちろん敷地外にも届くとのことです。
νLabでは、NTT中央研修センタ敷地内の複数のポイントにWi-Fi HaLow対応のネットワークカメラを設置して、映像伝送の検証を行っています。ひまわり畑、屋内展示スペース、公道に面する屋外などにカメラを設置し、νLab内のモニターで定点観測ができるようになっています。
ひまわり畑では、主に農林畜産業用途でのユースケースとして検証を行っています。農業や畜産の現場では、カラスや鹿、イノシシなどによる被害が発生します。広大な敷地を持つ農場や放牧施設などにおける省人化・業務効率化といった課題を解決するための手段として、映像伝送が可能なIoT通信技術を活用し、有用性を検証しています。
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ひまわり畑に設置している太陽光パネル付きのWi-Fi HaLow対応定点カメラ（古野電気製）
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温湿度センサーや日照センサーなどを収納する百葉箱の上にカメラを設置
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カメラ映像はνLab内のモニターでリアルタイムで見ることが可能置
NTT中央研修センタの6号館1階にある、ローカル5Gなどの通信技術を紹介するラボの一角にカメラを設置し、オフィスや工場などでの利用を想定したユースケースを紹介しています。カメラの設置個所がガラス張りの壁面近くであるためWi-Fi HaLowの電波の通りもよく、鮮明なカメラ映像を伝送することができていました。
カメラで人の動きを把握し見守ることができることはもちろん、例えばWi-Fi HaLow対応の腕時計型ウェアラブル端末を従業員が装着することで、体調管理や位置情報の共有などができるようになります。従業員の安全や業務効率の改善などに利用できるソリューションとして、活用の幅が広がっていくことが期待されます。
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屋内に設置しているWi-Fi HaLow対応カメラ（Askey Computer社製）
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νLab内のモニターで人の動きなどをリアルタイムで見ることが可能
敷地内の屋外エリアにもカメラを設置して、映像伝送の実証実験が行われていました。Wi-Fi HaLowのアンテナを設置している建物から公道を隔てて200メートルほどの距離に設置した監視カメラからの映像を、νLab内のモニターで見ることができます。
道路を走る車の動きが予想以上に滑らかでクリアに映っていました。街の防犯や豪雨発生時の河川の水位の見守り、道路のアンダーパス浸水などといった防災対策に役立つソリューションとしての活用を想定しています。
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屋外に設置しているWi-Fi HaLow対応カメラ（Askey Computer社製）
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予想以上に滑らかでクリアなWi-Fi HaLowの映像伝送技術
各ネットワークカメラから伝送される映像は予想以上に鮮明で、人や自動車などの滑らかな動きがモニターに映し出されていました。昨今課題となっている働き手の不足や省人・省力化を解決するための手段として、Wi-Fi HaLowとネットワークカメラを連携した見守りシステムの構築は、農業の鳥獣害被害や街の防犯・防災対策など、あらゆる分野で充分に活用できるポテンシャルを秘めています。
この先も広がるWi-Fi HaLowの可能性
ネットワークカメラはもちろん、温湿度系などのセンサー類やウェアラブル端末など、Wi-Fi HaLowと連携する機器はこれからもどんどん増えていくと思われます。技術が普及し標準化されていくことで、従来のWi-Fiと同様に、私たちの生活にWi-Fi HaLowが浸透する日も、そう遠くはないかもしれません。
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古野電気製の11ah対応定点監視カメラ「Furuno Wireless Camera」
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Askey Computer製のネットワークカメラ「CAM2301」
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腕時計型のウェアラブル端末
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Wi-Fi HaLow対応のセンサー機器末
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日照センサーと11ah対応IoTボード
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Wi-Fi HaLow対応のカメラシステム
νLabにおけるWi-Fi HaLowのユースケースをご紹介してきましたが、展示している内容以外にも、あらゆる領域で活用の幅が広がっていく可能性を感じました。さまざまな社会課題や業界分野での利用に、Wi-Fi HaLowが役立つ余地が多くあると思われます。IoTやスマート社会の実現に役立つ高いポテンシャルを持つWi-Fi HaLow。その技術の片鱗を体感できる施設がνLabとなっています。ご興味を持たれた方は、νLabに足を運んでみてはいかがでしょうか。
AHPCのプライベートワイヤレスラボ「νLab（ニューラボ）」の情報はこちら
https://www.11ahpc.org/newlab/index.html
AHPCのホームページはこちら
https://www.11ahpc.org/index.html
フルノシステムズのWi-Fi HaLowアクセスポイントの情報はこちら
https://www.furunosystems.co.jp/products/musenlan/acera_330/
フルノシステムズのブランディングページ「未来のつながり方を、創ろう。」はこちら
https://www.furunosystems.co.jp/feature/
[PR]提供：フルノシステムズ
