IoTで大事な要素(その5)「ゲートウェイ」

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IoTで大事な要素(その5)「ゲートウェイ」

IoTサービスを考える上で、ネットワークコストや安定性を確保するためにゲートウェイを使うのはよくあるケースです。IoTデバイスにSIMを載せて月額1000円くらいのコストを積み重ねるのは運営上辛いですし、メンテナンスも煩雑になります。そこでゲートウェイがインターネット通信周りを担当し、ゲートウェイを中心としてセンサーデバイスが配置されます。

ゲートウェイに求められるのはネットワークの安定性、つながっているセンサーデバイスの管理機能になります。ゲートウェイもまた、遠隔地に配置されますのでなるべくシンプルで安定した作りが求められるでしょう。

ゲートウェイを配置する場合、センサーデバイスとの通信はBluetoothやWiFiといった無線通信であったり、USBのような有線を使ったシリアル通信が使われます。まだあまり聞かれませんがZigBeeと言うBluetoothと同じ2.5GHz帯を使った通信技術もあります。こちらは速度は遅いものの、3kmくらいの長距離通信も想定している規格です。これらを用いることで運用コストを低額に抑えることができます。

そしてゲートウェイはセンサーデバイスから集まったデータを集約し、インターネット上にあるサーバ/クラウドへデータを飛ばします。なお、この際にデータのフィルタリングや閾値の検出と言ったロジックが組み込まれることもあります。ネットワーク通信費を抑えるためにはフィルタリングは欠かせませんが、あまり複雑なロジックを組むと不具合があった時にメンテナンスのために各ゲートウェイをメンテナンスすることになるかも知れません。

センサーデバイスの管理としてよく挙がるのはセンサーのファームウェアバージョンアップや、センサーをクラウド側から起動する機能の追加です。双方向通信は魅力的ではあるのですが、ロジックは複雑になります。一般的にセンサーデバイスは発信のみ行うことが多いので、ファームウェアを受信して自分自身をアップデート、再起動といった処理は何らかの不具合によって反応がなくなる可能性が高い処理と言えるでしょう。センサーのロジックをなくすことでシンプルにし、オンラインアップデートはゲートウェイだけに留めるのがお勧めです。

ゲートウェイ製品の選定としては対応しているプロトコルの多さによるでしょう。また、アンテナなどを通じてどれくらいの距離までカバーできるかも重要です。ゲートウェイ本体は屋外にそのまま置かれたり、工場内に配置されることが多いので耐塵性や堅牢性も重要になります。消費電力は少ない方が良いですが、センサーデバイスに比べるとあまり気にされないことが多いでしょう。

センサー、デバイス、ゲートウェイ、ネットワーク、クラウド…それぞれ最適な選定を行ってください。

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