注-IoTやWiFiを超えた次世代ネットワークの可能性を探る
注-IoTやWiFiを超えた次世代ネットワークの可能性を探る
都市の利便性のほとんどが無線ネットワークの恩恵から生まれ、現代人の生活は Wi-Fi によってもたらされていることを否定する人はいないでしょう。
スマート シティ、自動化された工場、コネクテッド カー、AIIoT など、これらのクールな概念用語は、通信ネットワークに依存しなければ業界では生き残れません。
結局のところ、スマートな生活への希望は次世代通信ネットワークにかかっています。この1年間、この言葉はあまり耳にしませんでしたが、「次世代通信」とは一体どのようなものなのか、そしてそれがネットワークにどのような破壊力と変革をもたらすのか、おそらくほとんどの人は曖昧な印象しか抱いていないでしょう。
同時に、新たな疑問も湧き上がっています。ウィ-Fiのどんな弱点を私たちは抱えているのでしょうか？5Gはあらゆるモノのインテリジェントな接続を実現する画期的な技術となるのでしょうか？AIoTにはどのようなネットワークが必要なのでしょうか？今日は、脳を活性化させてみようという試みです…
元キングス：WiFiとNB-IoTはなぜ失敗したのか？
その前に、「IoT通信のコアロジックとは何か？」という疑問に答える必要があります。これは難しい問題ではありません。つまり、さまざまなエッジデバイス（特にさまざまなセンサー）とインターネット間の接続を実現することです。
短距離伝送にはBluetooth、ジグビー、Z-波、WiFiなど、長距離伝送にはNB-IoT、ロラ、Sigfaxなど、多くのプロトコルやソリューションが利用されています。イーサネットや光ファイバーネットワークといった有線ネットワークは、私たちにとって馴染み深いものであり、決して珍しいことではありません。
最も一般的な技術の一つがNB-IoTです。2Gネットワーク信号の段階的な廃止に伴い、消費電力と価格面でのNB-IoTソリューションの優位性が徐々に明らかになってきています。2016年の規格凍結以来、わずか3年でNB-IoTは大規模に普及しました。2019年半ば現在、中国には14社のNB-IoTチップメーカーがあり、1,000社を超えるアプリケーション端末メーカーがIoTアプリケーションをリードする技術となっています。
もちろん、ウィ-Fiはそれほど重要ではありません。高速データ伝送を可能にする唯一のプロトコルとして、高性能かつ低遅延で家庭やオフィスの主要ネットワークとして常に利用されてきました。新時代において、ウィ-Fiはレーダーシステムや二要素認証システムなど、新たな用途も与えられています。ガートナーの予測によると、2020年にはWi-Fiチップの出荷台数は15億台を超えると見込まれています。
では、なぜこの2社は次世代ネットワークの担い手になれないのでしょうか? 主な制約は3つあります。
1. クラウドネットワーク統合。ますます多くのIoTデバイスが様々なクラウドプラットフォームへのアクセスを必要としていますが、エッジからクラウドまでのエンドツーエンドのソリューションには、通信事業者と連携した多くのフィールドテストとサポート作業が必要であり、多くのNB-IoTベンダーのR＆D能力は限られているため、同時実行の遅延やデータアップロード成功率の低下などの問題に遭遇しやすい状況にあります。
2. 相乗効果。スマートIoTのもう1つの特徴は垂直産業化であり、これはサービスプロバイダーがさまざまな業界のアプリケーションベンダーの差別化されたニーズを満たす必要があることも意味します。そのため、単一の通信技術ではIoTのアプリケーション要件を満たすことができません。ただし、インテリジェンスが最も必要な産業分野では、注-IoTとWiFiの機能は比較的限られています。WiFiの範囲は約200メートルに過ぎず、動作周波数は2.4〜5 Hzであるため、特殊な構造を貫通することはできません。産業生産に必要なのは、短距離、長距離、有線通信技術を組み合わせて、スムーズで障害のないIoTネットワークを構築することです。単一の技術を適用するだけでは明らかに不十分です。
3. 費用対効果。WiFiの大規模利用を制限するもう一つの理由はコストです。産業分野では、ポンプ場の水位センサー、都市の降雨センサー、気象センサーなど、高密度で低コストのネットワーク接続が必要な機器が頻繁に使用されます。これらの機器は規模が大きく、オフラインになることがありません。つまり、消費電力は1つ1つがコストであり、WiFiアクセスは大量の電力を消費するため、企業にとって耐え難い負担となります。
全体として、単一の通信テクノロジに依存して単一のマイクロコントローラを制御し、通信プロトコルを処理する時代は過去のものになりつつあります。
マッシュアップがトレンドになったとき：次世代ネットワークのプロトタイプ
モノのインターネット（IoT）に関しては、必然的に「5Gってどうなの？ 5Gってどうなの？ 5GってTMじゃないの？」という話題に遭遇するでしょう。
確かに、5G通信ネットワークに期待される市場規模は非常に大きく、特に多数の機器間の通信（M2M）をサポートすることを目指しています。ネットワークを守ることは当然の選択ではないでしょうか？
残念ながら、そのような期待を一つずつ実現するには時間がかかるかもしれません。
まず、5Gは2019年に導入される予定で、中国の速度でさえ成熟するには3～5年かかるでしょう。工場や空港など、費用対効果の高いネットワークを必要とする大規模な場所では、WiFiの補完的なソリューションとして信頼性の高い即時通信を提供したり、車載ネットワークやドローンなど、リアルタイム性が求められる分野で活用したりすることができます。ただし、本格的な展開はまだ先のことです。
さらに、5Gの大規模アプリケーションをサポートするには、統一された技術標準が必要です。現在、3GPPは、低遅延産業用アプリケーション向けのリリース16など、関連仕様の策定を加速させています。チップメーカーにとって作業が容易になる来年には、関連仕様が凍結される見込みです。製品開発は、1～2年後に開始される予定です。
（5G開発ロードマップ）
では、IIoTはどこへ向かうべきでしょうか？その答えはレゴブロックの中に隠されているかもしれません。
完全なビルディングブロックを構築するには、多種多様なコンポーネントが必要です。同様に、複雑なIoTネットワークには、より多様な要件が伴います。例えば、携帯電話でIoTデバイスを表示・制御する必要がある場合、Bluetoothは不可欠です。工場設備とイーサネットは相互に伝送する必要があります。ネットワークは廃止できず、低遅延の要件には高速5Gが必要です。さらに、Wi-Fi、光ファイバー、xDSLなどの技術にもそれぞれ独自の利点があります。完全な次世代IoTネットワークは、市場の需要を満たすために、複数の無線技術を1つのチップに統合する必要があります。
これは、端末メーカーの研究開発力や創造力にも新たな課題をもたらします。
チップベンダーによってソフトウェアや開発ツールが異なるため、端末機器メーカーはこれらの異なる開発環境に応じて異なる技術を製品に統合する必要があり、製品の本来のインタビュー速度に間違いなく大きな影響を与えます。
また、モノのインターネット（IoT）に基づく端末は、カスタマイズされることが多く、多様性は少ないため、開発ソフトウェアのエコシステムを統合し、端末メーカーがネットワークアップグレードの苦しい時期を迅速に乗り越えられるよう支援できる上流ベンダーは、より多くの開発者を採用し、高速開発ライフサイクルと成長の機会を迎えるという利点も得られます。
成功するレゴブロックは、安定した形状を確保するために、緊密に接続された完全で強力な力構造も備えていなければなりません。IoTネットワークに反映されるように、複数のシステムと通信技術の絡み合い、データ伝送の高密度化と相まって、無数の攻撃ポイントが生まれ、ネットワークセキュリティに関する疑問や懸念が生じます。したがって、IoTネットワークの展開は、エコシステム全体の観点からも検討する必要があります。チップの自己保護、安全なチャネルの確立、認証システムの構築などに加えて、相対的なIoTセキュリティを実現するためには、政治的リスクを考慮する必要があるかもしれません。
合計 転覆：次世代産業通信のための産業資源
これまでの動向から、熱心な関係者は業界に多くのビジネスチャンスを見出してきたと思われます。例えば、統合IoTチップ、統合IoT開発プラットフォームなどですが、こうしたハイテクの限界を超えたビジネスチャンスは、多くの場合、業界チェーンの上流に位置するプレーヤーにとってのチャンスです。
多くの中小規模のサービスにとって、このコミュニケーションの混乱の波はどの領域で発生する可能性があるでしょうか?
現時点では、注目すべき変更点が 3 つあります。
1. リアルタイムネットワークの産業応用。新世代ネットワークの応用は、情報フローをストア・アンド・フォワードからリアルタイム情報フローへと移行することを意味します。これにより、産業用IoTは予測可能でリアルタイム、高帯域幅のネットワークへとより迅速に発展し、多くの高解像度データの伝送が可能になります。これにより、画像や音声といった実世界とのインタラクティブ技術の産業的想像力がさらに広がり、遠隔支援によるリアルタイムな応答可視化操作が現実のものとなります。
2. コネクテッドカーの大きな変化。自動運転モジュールを搭載した現行の車両から、完全自動運転へと進む無人車両技術に至るまで、車両制御システムはますます複雑化しています。車載通信システムであれ、車載エンターテイメントネットワークであれ、制御は不可欠です。低遅延、リアルタイム伝送、そして高いセキュリティは、統合管理を実現します。この複合システムは安定したデータ交換を実現し、車両インターネット（IoT）の新たな安全基準を確立するでしょう。
3. 産業用IoT（インダストリアル・インターネット・オブ・シングス）の管理サービス。通信方式の変化に伴い、IoTの管理もデバイス指向からポリシー指向へと変化します。IoTネットワークは、多様なBエンドユーザーに対応できるインテリジェント性を備え、高度な組み込み管理ツールを提供し、障害診断、パフォーマンス監視、自動障害処理などを継続的に実行できるクラウドサービスプロバイダーが求められます。ゼロマネジメントをいち早く実現するクラウドサービスプロバイダーは、エンタープライズレベルのサービスを最大限に活用できると期待されます。
一般的に、次世代通信ネットワークは特定の技術に限定されるものではありません。それはシンプルさ、効率性、そして安全性の代名詞となり、私たちが慣れ親しんできた存在を覆すでしょう。新年の春の陽気に、どんな枝葉が伸びていくのでしょうか。共に期待しましょう。
