京都大学 大学院情報学研究科の原田博司教授の研究グループ（以下 京都大学）と、株式会社日新システムズ（以下 日新システムズ）は、次世代スマートメーター向けの通信規格として期待されている国際無線通信規格Wi-SUN FAN（Field Area Network）の大規模な高密度接続試験を行うための試験機を新たに開発しました。さらにこの試験機を用いて実運用に近い環境で無線機100台による大規模な多段中継接続試験を行うことに成功しました。

■背景

スマートシティやスマートグリッドなど、屋外での通信ネットワークを実現するためには高品質で耐障害性に優れた通信ネットワークが必要となります。Wi-SUN FANはこれらの要求を満たす国際無線通信規格「Wi-SUN」の新規格で、電気・ガス・水道のメータリングのほか、スマートシティ、スマートグリッド、高度道路交通システム等のセンサー、モニター等を用いた各種インフラ、アプリケーションにおいて、相互運用可能な通信ネットワーク技術として期待されています。京都大学と日新システムズは、このWi-SUN FAN 搭載の認証済み無線機の開発を世界初で行い、2020年3月にはWi-SUN FAN搭載USB基板の商用化を行いました。このWi-SUN FANの各種インフラでの利用可否を検証するには、数百台規模の無線機を用いてさまざまな利用状況を想定した接続試験を行う必要がありますが、このような試験を手軽に実現できる試験機は存在していませんでした。

■今回の成果

京都大学と日新システムズが共同開発したWi-SUN FAN無線通信機能搭載のWi-SUN FAN搭載USB基板（以下、USB基板）を10台収容可能な試験機を開発しました。この試験機を積層することで、B4サイズほどの底面積上に100台のUSB基板を収容できる試験環境の構築に成功しました。試験機には制御用ホストマイコンを1台配置し、10台のUSB基板の制御や設定変更、ファームウェアのアップデート、および通信ログの取得をできます。そして、今回構築した試験環境を用いてWi-SUN FAN搭載無線機100台による大規模マルチホップネットワークを構築し、通信成功率および遅延時間等の基本伝送特性データを測定し、今後の実用化にむけた通信パラメータに関する基礎調査を行うことができました。

■今後の展開
Wi-SUN FAN搭載無線機100台を用いた大規模実証を行うことで、Wi-SUN FANによるマルチホップネットワークがスマートシティで要求される通信品質を担保していることを確認できました。この結果を踏まえ、今後さらに無線機を500台、1,000台と増やし、スマートメーターが実運用される状態に近い条件で接続試験を行い、高速で高品質な通信を行うための各種通信パラメータ設定値を最適化するためのデータ収集と解析を行っていく予定です。また、今回の実証に使用した試験機については、Wi-SUN FANによるセンサーネットワーク構築を検討する他事業者等への販売も行っていく予定です。

詳しくは

http://www.dco.cce.i.kyoto-u.ac.jp/ja/PL/PL_2021_01.html

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