ワイヤレスIoTネットワークプロトコル究極ガイド

ワイヤレスIoTネットワークプロトコル

以下は、モノのインターネット（IoT）プロトコルの広範な（ただし網羅的ではない）リストです。オプションを評価している場合、このガイドは明確な出発点となります。

注： アプリケーションの正確な要件を定義した後にプロトコルを選択してください。互換性、電力予算、レンジ、エコシステムサポートが決定を駆動すべきであり、ブランド名声ではありません。

Bluetooth

Bluetoothはグローバルな2.4GHzパーソナルエリアネットワーク（PAN）で、デバイス間ファイル転送、ワイヤレススピーカー、ヘッドセットなどの短距離通信を可能にします。

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Bluetooth Low Energy (LE)

低電力用途向けに設計されたBluetooth LEは、接続要求があるまでスリープモードを維持します。ウェアラブル、フィットネストラッカー、ヘルスモニターに最適。

関連記事： Bluetooth Vs. Bluetooth Low Energy: What’s The Difference?

ZigBee

ZigBeeは2.4GHzで動作しメッシュLANを形成します。元々ビルオートメーションをターゲットに、ワイヤレスサーモスタット、照明、同様のシステムを駆動します。

関連記事： ZigBee Vs. Bluetooth: A Use Case With Range Calculations

Z-Wave

独自サブGHzメッシュプロトコルとして、Z-Waveはセキュリティ、ホームオートメーション、照明制御で一般的。ベンダー固有スタックに依存します。

関連記事： Z-Wave Vs. ZigBee

6LoWPAN

6LoWPANは低データレートネットワーク上で軽量IPを提供し、ZigBeeに似ていますがオープンです。ホームおよびビルオートメーションで頻繁に使用されます。

関連記事： 6LoWPAN Range: Use Case Calculations

Thread

ThreadはIPv6と6LoWPAN上に構築されたオープン標準で、しばしばGoogleのZigBeeと表現されます。802.15.4ベースを共有し、両プロトコルで共通ハードウェア利用を可能にします。

Wi-Fi HaLow (802.11ah)

HaLowは低データレート、長距離センサーおよびコントローラー向けに調整され、通常のWi-Fiを超えるIoT中心の能力を提供します。

関連記事： Examining The Future Of WiFi: 802.11ah HaLow, 802.11ad (& Others)

セルラープロトコル

2G (GSM) – レガシーTDMA。ATMやレガシーアラームシステムで未だ見られますが、世界的にほぼ段階的廃止。

3G & 4G – 初期の高速セルラー標準（IMT-2000）で、現在のモバイルデータを支える。継続的な電力または頻繁な充電が必要。

LTE Category 0, 1 & 3 – 低速クラスは消費電力が少なく、Cat 1と0がIoTで典型的。詳細はRadio-Electronics記事参照。

LTE-M1 (LTE Cat 20) – IoT向けに設計された初のセルラープロトコル。まだ広く導入されていないが、最小限のインフラ変更で低電力を約束。

NB-IoT – ナローバンドIoTはDSSS変調で低電力セルラー接続を提供。主要ベンダーはHuawei、Ericsson、Qualcomm。

5G – 今後登場する高スループットネットワーク。今後5年でIoTをサポート予定だが、電力とコスト考慮が残る。

近距離技術

NFC – 近距離無線通信で非接触決済と近距離データ交換を実現。

RFID – アクティブおよびパッシブタグで構成。パッシブRFIDは外部フィールドから電力を得て、物流とアセット追跡に最適。

低電力広域ネットワーク（LPWAN）

SigFox – DBPSKとGFSKを使用するグローバルオペレーター。インフラはセルラータワーに類似。駐車場や水道メーターのようなセンサーデータに最適。

関連記事： What Is SigFox?

LoRaWAN – SemtechのLoRa PHYベースのMAC層プロトコル。LoRa（PHY）とLoRaWAN（MAC）は別物だがしばしば混同される。

Ingenu (RPMA) – ランダム位相多重アクセスはDSSSを使用し、低電力代替を提供。元OnRamp、現在は広範なIoT市場をターゲット。

Weightless-N – 超狭帯域、SigFoxに類似、狭チャネルで差動BPSKを利用しアップリンクセンサーデータ向け。

Weightless-P – 双方向通信とQoS階層を持つ最新Weightless提供。

Weightless-W – TVホワイトスペースを活用するオープン標準。理論的には魅力的だが実用上は困難。

関連記事： What Is Weightless?

その他の独自メッシュ＆低電力プロトコル

ANT & ANT+ – Samsung由来の無線で、既存ハードウェア上でメッシュネットワーキングを可能にし、Bluetooth LEに類似。

DigiMesh – 独自メッシュシステム。同梱ホワイトペーパーでZigBeeと比較。

MiWi – Microchipの短距離ネットワークプロトコル。迅速な製品開発を目的とする。

EnOcean – エナジーハーベスティング向けに設計。スマートホーム照明とビルオートメーションで優秀。

Dash7 – オープンソースプロトコル。米国防総省から重要なRFID契約を獲得。

WirelessHART – HART通信プロトコル上に構築。産業分野で最初の国際オープン無線標準として認定。

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