「省電力」で「広域通信」を可能にするLoRa®ソリューション

概要

LoRa®ソリューション

LoRa®は、 Semtech社によって開発されたチャープ・スペクトラム拡散(CSS)によるスペクトラム拡散変調です。ルネサスが提供するLoRa® ソリューションの周波数帯域は、1GHzよりも低いSub-GHz帯を利用します。そして、低消費電力で広いエリアをカバーすることができます。

LoRa®は、最大11kbpsの伝送速度、最大約20kmの伝送距離を実現して、Wi-SUNより広域伝送ができます。

LoRaWAN® オープン仕様は、LoRa® テクノロジーによる低電力、広域ネットワーク(LPWAN)プロトコルです。LoRaWAN®は、オープンな通信規格で、非営利団体 LoRa Alliance®で標準化をしています。

 

Transmission distance

LoRa®ソリューションの応用分野

LoRa®は、少量データ、低速、低頻度+定期的、広範囲のデータ通信用途に適しています。

Applications of LoRa Solutions

  • ガスメータ
  • 水道フローメータ
  • 自販機のデータ収集

Applications of LoRa Solutions

  • 構造物異変通知
  • ビル/駐車場管理
  • 倉庫の在庫管理

Applications of LoRa Solutions

  • 農業/畜産管理
  • 家畜の餌管理
  • 家畜の位置検出

Applications of LoRa Solutions

  • ヘルスケアのデータ管理・転送
  • 人々のトラッキング
開発環境

手軽に開発/評価できる開発環境

ソフトウェア開発は、RL78/G14 Fast Prototyping BoardにSemtech SX1261/SX1262 Shieldを接続して使用することができます。

 

製品情報

 

RFトランシーバご使用上の注意事項

国際規格および国内法規の規定により,無線レシーバおよびトランスミッタの 使用に規制があります。使用する国の規格,法規を順守のうえご使用ください。

ソリューション

「低消費電力」を実現するLoRa®ソリューション

ルネサスが提供するソリューションは、低消費電力動作可能な、低消費電力マイコン RL78ファミリ RL78/G14と、LoRaトランシーバ (Semtech製 SX1261/SX1262)の構成です。このソリューションは、IoT時代のエンドポイントとして長期バッテリー駆動が可能なセンサーデバイスを実現できます。

 

Example of connection

LoRaWAN®平均電流見積もり:LoRaWAN® Class A動作時  -  TX + RX (ACK)

LoRaWAN®スタック低消費機能

  • LoRaWAN®スタックが、内部動作状態に応じてRF部を自動的に最適な低消費モードに移行。
  • フレーム送受信中にMCU部を低消費モードに移行可能。
  • 間欠動作に最適化した低消費のタイマ機能をサポート。アプリからも利用可能。

「設計を容易」にするソフトウェア

ルネサスは低消費電力マイコン RL78/G14で、LoRa®トランシーバ (Semtech SX1261/SX1262)を制御して実現するソフトウェアを提供します。相互運用性が必要なアプリケーションに、LoRaWAN®仕様バージョン 1.0.2/1.0.3の LoRaWAN®プロトコル(Class A, Class B*, Class C)に準拠するLoRaWAN®プロトコルスタック(ATコマンドで制御可能)と、相互運用性が不要なアプリケーションに、カスタム・プロトコルを実装のためのLoRa®向けRadio Driverです。(* Class BはバージョンV1.0.3仕様)

 

Software for ease of design

LoRaWAN®無線によるファームウェア更新サポート

FUOTA(Firmware Updates Over The Air)は、無線通信を介してファームウェアをリモートで更新する機能を提供します。 この機能は、フィールドに広く展開され、長期的な運用が必要なIoTアプリケーションにとって重要な機能です。LoRa Alliance®では、 Clock Synchronization Message Package 、Remote Multicast Setup Package 、 Fragmented Data Block Transport Packageなど、LoRaWAN®プロトコルに加えてアプリケーション層プロトコルを利用したFUOTAプロセスを標準化しています。 これらのプロトコルにより、アプリケーションサーバーによって指定された時間に複数のデバイスにファームウェアイメージを配信することが可能となります。

「評価を容易」にする無線通信評価ツール

無線特性評価を容易にする評価ツールを提供します。Renesas LPWA Studio は、連続無変調/変調送信、PER(Packet Error Rate) / BER(Bit Error Rate)の測定、RSSIの測定等の評価を可能とするパケット送信/受信を実行できます。また、動作確認のためAir上のLoRa®/GFSK変調方式のフレームをキャプチャ、解析結果を表示するスニファ機能があります。その他、消費電力を見積もりできるツールを提供します。

 

Renesas LoRa Studio

センサデータの可視化例

送信ノード側はHS3001温度・湿度センサの値をLoRa®無線で送信します。そして、受信ノード側は受信したデータをリアルタイムに可視化できます。

センサデータの可視化例

技術規格

LoRa®  LoRa alliance logo

近年、IoTの本格的な普及に備え、LPWA無線ネットワークの展開が進められています。特に、グローバル市場の創出に向けて、各種標準化団体および推進団体がそれぞれ仕様策定や普及促進の取り組みを精力的に行っています。その中で、非営利団体LoRa Alliance®では、LoRaWAN®の規格化とプロモーションを推進し、ライセンス不要の周波数帯域を利用したオープン仕様による省電力広域無線ネットワークを発展させるべく、活動に取り組んでいます。ルネサスは、LoRa Alliance®のメンバーシップである「コントリビュータ メンバー」です。今後普及が見込まれるLoRaWAN®の仕様策定と推進活動にかかわっていきます。

LoRa®によるネットワークのLoRaWAN®は、システム構築が容易にできます。LoRaWAN®は、IoT(Internet of Things)向け省電力広域(LPWA: Low Power Wide Area)無線ネットワークをオープンな仕様によりグローバルに実現する無線規格です。

アプリケーション例

LoRaWAN®ネットワークを介してRL78 IoTノードからクラウド(Azure / AWS)に送信されるセンサデータを視覚化する方法を紹介します。

※LoRa®モジュールは、テセラ・テクノロジー社製 LoRa®無線通信開発キット「TK-RL1261+SB」の無線モジュール「MB-RL1261-06」を使用

 

名称 ドキュメント番号
LoRaWAN® IoT Demo LPWA IoT Solution with Cloud R11AN0412

Bluetooth® Low Energy 通信で LoRaWAN® 通信に必要なパラメータの設定を行い、LoRaWAN® 通信でセンサデータを LoRaWAN® Gateway へ送信する応用例です。

 

名称 ドキュメント番号
Bluetooth® Low Energy & LoRaWAN®アプリケーション R01AN5282
パートナーの紹介

テセラ・テクノロジー株式会社

テセラ・テクノロジー株式会社

開発実績
・LoRa®に基づく無線通信評価ボード開発
・マルチホップ対応LoRa®モジュール開発

TEL: 045-595-9533

e-mail:support@tessera.co.jp

http://www.tessera.co.jp/

株式会社スカイリー・ネットワークス

株式会社スカイリー・ネットワークス

開発実績
・プライベートLoRa®ソフトウェア開発
 (SKWAN Pro)

TEL: 045-470-1544

e-mail:info@skyley.com

http://www.skyley.com/

*Semtech、 LoRa® 、および LoRaWAN® は、Semtech Corporation の登録商標です。

 

お問合せ

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