特集:IoTがもたらす製造業の革新〜進化する製品、サービス、工場のかたち〜
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» 2016年05月17日 11時30分 UPDATE

IoT時代の無線規格を知る【Thread編】(1):Google傘下が主導した無線規格「Thread」とは (1/3)

家庭やオフィスに無線メッシュネットワークを形成し、丸ごとインターネットに接続できる低消費無線通信の新規格「Thread」。Threadは、Wi-FiやBluetoothなどの既存の無線規格で実現することが難しいIoTの世界を実現する。今回は入門編として、Threadの基礎を紹介する。

[水谷章成(Silicon Labs),EDN Japan]

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 今や耳にしない日がない「IoT(モノのインターネット)」。あらゆるデバイスやセンサーがつながる時代を迎え、その数は2020年に500億個に達するといわれている。そのIoTで、ホームネットワーク向けに注目を集める無線規格が「Thread」(スレッド)だ。Google傘下のNest Labsが主導してきたThread、今回は入門編を紹介する。

ホームネットワーク向け無線規格

図1:Thread Groupのロゴ

 Threadとは、「Thread Group」がホームネットワーク向けに策定した通信規格である。2014年7月にSilicon Labs、Google傘下のNest Labs、Yale Security、Samsung Electronics、Freescale Semiconductor(現NXP Semiconductors)、Big Ass Fans、ARMの7社がThread Groupを設立。2015年7月にThread1.0を発表している。

 詳しくは後述するが、Threadには他の無線規格とは違う以下のような特長がある。

  1. メッシュネットワーク
    無線機器を網目のようにつなぐメッシュネットワークを自己形成することで、通常では電波が届かない場所への通信を可能にする。ネットワーク内のどの機器が故障しても、バックアップする仕組みであり堅牢である。
  2. ネイティブIP(インターネットプロトコル)通信
    インターネットのIP通信網をそのまま無線通信に使用する。
  3. ユーザーにやさしいネットワーク管理機能と高セキュリティを両立
    ネットワークに新しい機器が参加する際のプロセスが工夫されており、IoTでは特に重要度を増しているセキュリティ対策も施されている。
  4. 長期間の電池駆動も可能
    Threadのエンドデバイスは自己の都合でスリープ状態に居ることができるため、長期の電池駆動が可能である。

 Thread Groupは設立から急速に規模を拡大しており、2016年4月時点で220社を超える企業が参加メンバーに名を連ねる。中でも、ホームコントロール製品大手のSomfy、ホームセキュリティ製品大手Tyco、Qualcomm Technologies、照明製品大手OSRAMが2015年にBoard of Directorに加わり、中心メンバーとして活動している。

1年でThread 1.0をリリースできた背景

 Thread Group設立後、わずか1年で最初の規格仕様をリリースできたのには、理由がある。図2にネットワークスタックとThreadがターゲットとするレイヤーを示す。

 このように仕様のターゲットをOSI参照モデルのネットワーク層、トランスポート層に定め、新たな技術開発を行わずIETF(Internet Engineering Task Force)で既に標準化が完了した技術を採用することで、短期間の仕様策定完了を実現したのである。

図2:ネットワークスタックとThread仕様のターゲット (クリックで拡大) 出典:The Thread Group

 Thread Groupの取り組みは、仕様策定だけではない。Thread Groupでは認証用のテストハーネスを用意して、相互接続性を確保する取り組みも実施されている。2016年内には認証取得製品は200種に迫るものと見込まれる*)

*)Thread Groupの詳細は、Webサイトが充実している。仕様書はメンバーのみが入手できるが、技術的な内容を記したホワイトペーパーや動画コンテンツも用意されるなど、必要な情報がそろっている。

 また、ZigBeeと同じ物理層(IEEE802.15.4)をベースに規格化され、「EM358x」や「EFR32MG」(Silicon Labs製)のように既存のデバイスが使用できる特長を持つ。

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