Sub-GHzって何?

Sub-GHzって何?

無線方式を検討する際に、Bluetooth®やWi-Fiと並んで良く候補に挙がるものとして "Sub-GHz(サブギガ)" があります。
サブギガという言葉に馴染みがない方は、920MHzや特小(特定小電力無線)や独自無線(proprietary)という言葉だといかがでしょうか?

このサブギガは、広義では "1GHz未満の周波数" を指す言葉なのですが、狭義では特定の周波数を指すことがあり、日本では920MHzを使った通信を指すことが多いようです。

こんな無線規格でもサブギガを使っている

サブギガには2.4GHzにないメリットがあるため、幾つかの無線規格は2.4GHzではなくサブギガを使用しています。

通信規格

備  考

Wi-Sun

日本の電力スマートメーターなどで使用されている日本発の通信規格。日本では920MHzを使用。

LoRaWAN, SIGFOX

低消費電力でありながら長距離通信が可能なLPWA(Low Power Wide Area)の代表格。日本では920MHzを使用。

Z-Wave

スマートホームで使用される通信規格。日本では920MHzを使用。

 

こうした無線規格は、サブギガと呼ばれることはあまりなく、それぞれの呼称(Wi-SunならWi-Sun)で呼ばれます。
そのため、"サブギガ"という言葉は、独自プロトコルを使用した通信に限定して用いられる場合も良くあります。

サブギガが活きるアプリケーション

2.4GHzと比較されることの多いサブギガですが、長所もあれば短所もあります。そのあたりをしっかりと理解することで、最適な無線方式の選択が可能になってきます。

詳しくは 次回にご紹介しますが、サブギガを使うメリット・デメリットとしては、次のような点が挙げられます。

メリット

  • 障害物に強い
  • 屋外に強い
  • 電波環境が良い


デメリット

  • 使用できる周波数が国によって異なる
  • 表示デバイスとの接続が苦手


これらを踏まえて、既にサブギガが使用されている、或いは今後の活用が期待されるアプリケーションを幾つかご紹介します。


[アプリ①] 工場内センサーネットワーク

工場のIoT化、スマート化が進んでいますが、センサーを利用した設備・機器の監視や、遠隔制御で、ワイヤレスが使われています。

工場内は障害物も多く、回り込みに強いサブギガの特長を活かせる用途です。
従来はサブギガ(426MHz帯)が使われていましたが、よりチャネル数が多く電波環境の良い920MHz帯の使用が進んでいます。

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工場内センサーネットワーク

[アプリ②] 橋梁・トンネルなどの予防保全

橋やトンネルといった交通インフラは、安全を確保するために定期的な点検が行われています。しかしながら点検頻度はそれほど多いものではありません。

異常を検知するためのセンサーノードを橋・トンネルの各所に配置し、取得した情報をサブギガを使って収集し、それを分析することで、常時監視が可能になります。
それによって、安全性をより高めることができ、また効率的な点検計画を立案するために役立ちます。

また、山中の崖崩れ監視などでも、活用が期待されます。

このような用例では、電源を確保できない場合が多いので、電池/バッテリーでの動作が必要になります。加えて、設置や交換が簡単でない箇所にセンサーノードが設置されることも想定されます。(橋の上・下や、トンネル内、山中など)
そのため、センサーノードの低消費電力設計が求められる訳ですが、サブギガは2.4GHzに比べると低電力設計が行いやすく最適です。

また木々などの障害物がある環境でも、サブギガは2.4GHzに比べて通信距離が得やすく、サブギガが好まれる理由の一つです。

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橋梁・トンネルなどの予防保全

[アプリ③] ドローン

ホビーや空撮などで徐々に拡がりつつあるドローンですが、今後は物流、農林水産業、測量、インフラ管理といった業務用途への拡大が期待されています。

操縦用として長距離通信が得意なサブギガを使用し、画像転送用には高速データ通信が得意な2.4GHzを使用する、といった具合に、ドローンでは複数の周波数の利用が想定されています。

サブギガとしては、無線局免許が不要な920MHzの他、免許が必要な169MHzの活用が期待されています。169MHzは新しく使用開放された周波数帯で、920MHzよりも通信距離が得られやすい性質があります。

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ドローン

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