2017/05/04

最近のIT技術の調査(通信規格,無線技術)

最近のIT技術について調べたメモ
主な参考文献:日経エレクトロニクス

省電力通信

広域通信ではNB-IoTがデファクトに

IoT向けの主要通信方式
帯域幅0.2MHz
3.75k~15kHz
上がりFDMA,下りOFDMA
100kbps/ユーザー
10Kmほどの送受信距離
2017年頃にクアルコムがIC発売予定

ほかにはRoLaWAN(soracomが実験している)

Bluetooth Low Energy(BLE)

電池は3ヶ月~3年、単価1500-5000円
・荷物にタグを付けておくと紛失したときに見つけられる
・携帯と一緒に持ち歩けば、BLEタグが圏外になった場所(GPS位置)が紛失場所である
・ソーシャル化すれば誰かが落とし物に近づけば発見できる
・工場内にBLE発信器をたくさん配置。人にBLEデバイスを持たせると、人がどこで何やってるか分かる。

高速通信規格

・LAA(Licensed-Assisted Access using LTE)

LTEアドバンストにおけるキャリアアグリゲーションの1キャリアとして無線LANの5GHz帯をおまけとして使う。あくまで主たる通信経路はLTEのWANであるが、5GHzが使えるときだけ使って加速。
・EnodeBというのも5Gの要素技術らしいがよく分からず。

レーダーと位置測位

■空撮用マイクロ波レーダー
Xバンド 9GHz帯 最高30センチの分解能レーダー 地表観測
夜間や曇りでも上空から空撮できる。NECが作っている。

■ミリ波での高速通信
広島大 275-305GHz帯、帯域幅5G×6本、64QAMで123Gbps
東工大の研究室 類似の伝送実験あり

■三次元の位置測位
・SiRFusion(英CSR社提供)
屋内での位置計測とビルのどのフロアにいるか階数測位。Android向けのSDKが提供されているそうな。
SiRFなつかしい。昔よく使っていたなと思ったら、2009年にCSRがSiRFを買収。いまはクアルコムがCSRを買収した。
測位の原理は、固定無線LAN局の位置情報を大量に集めたデータベースを使い(そんなのがあるのか)電波強度による三角測量をする。
■車載レーダー
LiDAR(Light Detection and Ranging/ライダー)
レーザーを飛ばして反射波をひろい空間を3Dとして認識する
実用向け高精度キネクトのようなもの
機械を物理的に回転させながらレーザーを360度に出す。回転部分をメカレス化すれば安くなる。
→電圧を変えると出力される向きが変わるような機構(無線のフェーズドアレー(指向性アンテナ)を応用)
ミリ波レーダー方式(戻り波の位相変化を見る)もありだが、ミリ波は解像度が低い。現況では79GHzを利用だが140GHzも使って高解像度を目指す(パナソニック)
現況のLiDAR技術では、狭い領域で遠くを見るのと、幅広く近くを見るのを動的に切り替えできない。
→将来的にはGoogleカーのようなものにレーダーを付けて走らせれば、街中がDXFで3Dデータ化できると思われる。直接的に見えないところは機械学習で推測して補足するとか。
■位置情報システム
GPS以外にも使えるものあり
GLONASS(グロナス) – ロシア
北斗(北斗-2、Compass) – 中国
ガリレオ(Gallileo) – ヨーロッパなど
中国コンパスの民生用は位置精度10mに規制されている