AmbiqとNorthern Mechatronics Inc.による新しい業界白書！
モノのインターネット（IoT）の急速な拡大に伴い、デジタルセンサーとネットワーキング技術は、より多くのアプリケーションのためにデバイスやシステムを接続するためにますます活用されている。
多くの消費者は、スマート・スピーカー、スマート・ドアベル、照明・温度制御、セキュリティ監視システムなどのIoT対応製品をスマート・ホームですでに使いこなしている。
コンシューマー向けユースケースやスマートホームでIoTを実現する主要技術は、Wi-Fi®、Bluetooth®、新しい5Gなどの無線技術である。 利用可能なすべての無線プロトコルの中で、最も人気があり普及している技術は、Bluetooth® Low EnergyとLoRa（Long Range）である。
近距離ネットワーク向けのBluetooth Low Energyと、低消費電力の広域ネットワークに最適なLoRaの組み合わせは、今日のIoTアプリケーションを簡単かつ安全に展開するための完璧なソリューションである。
IoT導入はどのように進化したか
従来、IoTの導入は通信インフラの近くで行われることが多く、通常は都市や町にある。 そこでは、IoTデバイスはLTE-MまたはNB-IoTプロトコルを使用して既存の携帯電話ネットワークに接続できる。 これらのプロトコルは低帯域幅、低消費電力、低コストで、IoT機器をセルラーネットワークに接続するのに理想的だ。 さらに、一般的なIoT対応製品は、ポータブルバッテリーやACコンセントに接続して電力を供給する。 しかし、遠隔地に配置されたIoTデバイスやセンサーは、バッテリーの寿命とメンテナンスの両方において、物流上の課題をもたらす。
遠隔地へのIoT配備は、現場技術者がアクセスできないことが多く、工場には何百ものセンサーが配備されている可能性があり、1つ1つを手作業でチェックするのは非現実的だ。
このような需要に応えるため、業界のリーダーたちはBluetooth Low EnergyやLoRaといった最新のワイヤレストレンドや技術を活用している。 これらの無線通信技術を融合させることで、遠隔地にIoTアプリケーションをより効率的に、より安いコストで展開できるようになり、新たなビジネスチャンスが生まれた。
IoTの未来
IoTの未来は、センサーデバイスからクラウドへの無線接続が都市の通信インフラに依存する必要のないエッジにある。 Bluetooth® Low Energyなどの無線ネットワーキング技術は、すでに多くのIoTアプリケーションの基本的な構成要素となっている。
Bluetooth® Low Energyの小さなフットプリントとエネルギー効率に優れたアーキテクチャにより、IoTネットワーク上で、小型のワイヤレスセンサーや制御装置をバッテリーの充電で何年も動作させることができます。 従来の有線機器とは異なり、ユーザーは物理的なアクセス性、技術的な困難さ、金銭的な実用性を心配することなく、Bluetooth® Low Energy対応機器をほぼあらゆる場所に設置することができる。 しかし、Bluetooth® Low EnergyベースのIoTアプリケーションのほとんどは、クラウドへのゲートウェイとして携帯電話のセルラー接続に依存している。 セルラーネットワークに到達できない場合は、LoRa技術が必要になる。
LoRaは、セムテックの無線トランシーバーと変調技術で、データをRF信号に変換して空中で送受信し、長距離通信リンクを可能にする。 LoRaワイヤレスRF技術は、低消費電力広域ネットワーク（LPWAN）を介したIoTアプリケーションに便利です。 LoRa変調技術は、LoRaに基づくソフトウェア・プロトコルであるLoRaWANの物理層を構成している。 LoRaとLoRaWANを組み合わせることで、産業用アプリケーションにおけるIoTデバイスの長距離接続が可能になる。
なぜLoRaとBluetooth Low Energyを併用するのか？
Bluetooth® Low EnergyとLoRaは互いの長所を補い合うため、さまざまなアプリケーションに最適です。 最近まで、Bluetooth® Low Energyの使用は、ビーコンやウェアラブルのような低スループットのエッジデバイスに限られていました。 しかし、最新のBluetooth 5.0は、デバイスのバッテリーを急速に消耗させることなく、大容量のデータファイルの送信やオーディオのストリーミングが可能だ。 一方、LoRaは、長距離にわたって小さなデータパケットを送信する必要のある、低コストで広く配置されたセンサーのニーズを満たしている。
Bluetooth Low EnergyとLoRaは、低消費電力IoTアプリケーション向けの完全なワイヤレス・ソリューションを構成する重要な要件です。 Bluetooth® Low Energyは低消費電力の短距離接続に対応し、LoRaは低消費電力の長距離接続に対応している。
もう1つの要件は、超低消費電力のシステム・オン・チップ・ユニット（SoC）である。Ambiq
より良いIoTソリューション
Ambiqと Northern Mechatronicsが共同で執筆したこのホワイトペーパーでは、企業が既存の通信インフラに依存することなく、安全かつコスト効率に優れたソリューションでIoTを遠隔かつ確実に展開する方法について説明しています。また、Northern MechatronicsのNM180100モジュールはBluetooth Low EnergyとLoRaの両方を活用し、長距離・低消費電力アプリケーションに最適なグローバルIoTソリューションを提供すると結論付けています。
このモジュールはすでに、産業機械のヘルス・モニタリング、宅配便のロックボックス、家畜のヘルス・モニタリングといったミッション・クリティカルなアプリケーションで設計の成功を収めている。 LoRaの送信パワーとAmbiqのApollo3 Blueの処理能力を組み合わせることで、NM180100は遠隔地展開における超低消費電力とエッジコンピューティングの要件を満たします。
基本的に、Ambiqの業界をリードするプロセッサー技術は、多くの実用的で重要なIoTアプリケーションに対するNorthern Mechatronicsのソリューションに力を与えています。
ホワイトペーパーハイライト
このホワイトペーパーでは、IoTとIoTアプリケーションのための無線通信技術に関する主要なトピックを取り上げている：
- IoT導入の進化と現在のトレンド
- 従来のワイヤレス通信ソリューションが機能しない理由
- LoRaとBluetooth Low Energyを使用するメリット
- Bluetooth Low EnergyとLoRaのIoTユースケース
- IoTソリューションのOEMパートナーに求めるもの
長距離・低消費電力IoTアプリケーションを可能にするホワイトペーパーをダウンロードする
業界をリードするAmbiqのマイクロプロセッサー技術の詳細については、ambiq.comをご覧ください。NMIのグローバルIoTワイヤレスモジュールについては、northernmechatronics.comをご覧ください。
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