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概要
NB-IoTとは、LTEの周波数帯域を使用したLPWAのひとつである。
LoRaやSigfoxなどのLPWAとは使用する周波数が異なり、NB-IoTを扱うには免許が必要となる。
特徴
NB-IoTとはLPWAのひとつで、LTEの周波数帯域を使用した通信方法である。
携帯電話向けの通信仕様を標準化するプロジェクト「3GPP」によって2016年に定義された。
すでにあるLTEの周波数を利用するため、SigfoxやLoRaのように新たにネットワークを構築する必要がなく、通常のLTEの4倍の距離間での通信が可能で、単3電池のような小さなバッテリでも年単位で運用できる。
名前の意味
NB-IoTの「NB」は狭い周波数帯域を使用した通信方法を指すナローバンドの略である。
LTEでは、規格を「Cat.(カテゴリー)」と「数字」で表記することがあり、その場合、NB-IoTは「Cat.NB1」と表記される。
他の通信方法との比較
NB-IoTはLTEの周波数帯を利用するため、ISMバンドを利用する通信方法と違って電波干渉が起きにくいのが特徴である。
LoRaやSigfoxが基地局を増やして利用範囲を拡大しようとしている中、NB-IoTが使用するLTEはすでに全国に普及しており、新規で導入する場合も他の通信方法に比べてコストが抑えられるのがメリットである。
商用化
すでに中国ではシェア自転車にNB-IOTモジュールをつけて管理しているケースがあり、日本でもソフトバンクやdocomoなどが実用化に向けて動き出している。
性能
NB-IoTでは、基地局と端末が同時に通信できない「半二重通信」を採用しているため、製品の設計が単純になり、対応機器の作成が低コストで行える。
また、LTEのガードバンドを利用した通信も可能である。LTEには両端に「ガードバンド」と呼ばれる、通信に使用しない帯域がある。
ガードバンドの目的は、隣合った帯域との電波干渉を防ぐためであるが、LTEで設けられているガードバンドは上下1MHzずつと、NB-IoTが通信に必要とする幅より広いため、NB-IoTの通信をLTEのガードバンド内で行うことができる。
さらに、現在は使われることの少ないGSM通信(2G)を使った通信も可能である。
通信速度
NB-IoTの通信速度は非常に低速である。
デバイスから基地局への上り通信速度は、シングルトーンなら20kbps、マルチトーンなら250kbps。基地局からデバイスへの下り通信速度は、250kbpsである。
通信の間隔
基地局とデバイスが接続状態の場合の受信間隔は約10秒間だが、使用していない状態では消費電力を抑えるため、受信間隔を3時間としている。