LoRa Edgeプラットフォーム、IoT設計を効率化しBOMコストを削減

IoT向け設計はますます複雑化しています。2034年までに5,000億台以上のデバイスが接続されると予測される中、企業はコストを膨らませずに、正確な位置情報と効率的なエネルギー使用を両立する堅実な戦略を必要としています。

IoTは、ウェアラブル健康モニターから広範な資産管理ネットワークまで、日常生活のあらゆる側面に浸透しており、数キロメートルにわたる信頼性の高い長距離・低消費電力通信が求められています。

これらのデバイスは多くの場合、最大8年間の動作が期待されます。継続的なデータ ストリームは滅多に必要とされず、代わりに頻度の低い低ビットレート送信で十分です。LPWAN（低電力広域ネットワーク）は、最小限の電力消費、優れたカバレッジ、拡張性でこれらの要件を満たします。

Semtechの新しいLoRa Edgeプラットフォームは、超低消費電力LoRaトランシーバー、GNSS、Wi-Fiスキャンを単一チップセットに統合しています。個別のGNSSおよびWi-Fiモジュールを不要にすることで、LoRa Edgeは部品表（BOM）コストを削減しながら、適切な位置精度とエネルギー効率の組み合わせを提供します。

LoRaは、長距離センサー読み取りや街路灯制御などのミッションクリティカルなアプリケーションで実績があります。サブGHz変調は0.3 kbps〜50 kbpsのデータレート、最大15〜20 kmの伝送距離をサポートし、高密度都市環境でも2 km以上のリンクが信頼できます。

「LoRaは長距離かつ極めて低消費電力で、長寿命バッテリーの小型トラッカーを実現します」とSemtechのLoRaエコシステム担当シニア ディレクター、Olivier Beaujard氏は述べています。「ユーティリティ、水道、ガス、資産管理において、この技術は具体的な違いを生み出します」と付け加えています。

LoRaのアーキテクチャは、Chirp Spread Spectrum（CSS）ベースの独自物理（PHY）層と、LoRaWANとして知られる媒体アクセス制御（MAC）層で構成されます。エンドポイントはスター トポロジ ネットワークで通信し、複数のゲートウェイに対応する冗長性を持つ単一ホップでゲートウェイに接続します。

図1: LoRa Edgeジオロケーション ソリューション（出典：Semtech）

図2: GNSSスキャン原理、アシスト モード（出典：Semtech）

ジオロケーション機能を持つ最初のLoRa EdgeチップセットであるLR1110は、衛星放送信号の一部を取得します。これらの信号はナビゲーション（NAV）メッセージに集約され、クラウドに転送されます。GNSSスキャナーはGPS L1 + GPS GEO、SBAS（EGNOS + WAAS）、BeiDou B1 + BeiDou GEO/IGSOをサポートしています。

図3: LR1110ブロック図（出典：Semtech）

LoRa Edgeは、屋内外の導入に適したオールインワン チップセットです。資産を特定する必要があるときだけコストを支払うことで、顧客は総所有コストを管理できます。生産時のセキュア キー プロビジョニングと合理化された参加プロセスにより、厳格なセキュリティ要件を満たしながら開発を簡素化します。LoRa EdgeとSemtechのLoRa Cloudジオロケーション サービスが連携し、電力消費を大幅に削減するユニークなアーキテクチャを提供します。