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無線通信の920mhz帯とは?メリット・デメリットや用途を解説!

工場の設備管理において、センサーやメーターのデータをどのように収集するかは大きな課題です。
有線でのデータ収集は配線工事のコストや手間がかかり、既存設備への後付けも容易ではありません。
そこで近年注目されているのが「920MHz帯」を利用した無線通信です。
920MHz帯は免許不要で利用できる特定小電力無線として、工場やプラントの設備監視、遠隔監視システムなどに幅広く採用されています。
しかし、「920MHz帯とは具体的にどのような無線規格なのか」「Wi-FiやBluetoothとは何が違うのか」「導入するメリット・デメリットは何か」といった疑問を持つ設備担当者の方も多いのではないでしょうか。
そこで本記事では、920MHz帯無線通信の基礎知識から、メリット・デメリットを、工場設備担当者の視点でわかりやすく解説します。
920MHz帯無線通信とは
920MHz帯無線通信とは、920MHz~928MHzの周波数帯を利用する無線通信方式で、主に「特定小電力無線局」として工場やプラントのセンサーネットワーク、スマートメーター、遠隔監視システムなどに利用されています。
免許不要かつ工事不要で使えることから、IoT機器同士の通信規格として国内で急速に普及が進んでいます。
950MHz帯から920MHz帯への移行の経緯
もともと日本国内では950MHz帯が近距離無線システムに利用されていましたが、周波数の国際的な整合性を図るため、総務省の主導により920MHz帯への移行が進められました。
これにより、日本国内の無線規格が海外で広く使われている周波数帯と近くなり、海外製品との親和性が高まるとともに、周波数資源の有効活用が可能になりました。
現在では950MHz帯の利用は終了し、920MHz帯が主流となっています。
特定小電力無線局としての位置づけ(免許不要の仕組み)
920MHz帯無線通信は、電波法における「特定小電力無線局」に分類されます。
これは、送信出力や利用条件が一定の基準内に定められている無線局に対し、個別の無線局免許や無線従事者資格を不要とする制度です。
そのため、工場の設備担当者が自ら機器を設置・運用でき、導入までのハードルが低いことが大きな特徴です。
ただし、法令で定められた技術基準に適合した「技適マーク」付きの機器を使用する必要があります。
920MHz帯無線通信の特徴
920MHz帯は、他の無線帯域と比較していくつかの独自の特徴を持っています。
ここでは、工場設備での活用を検討するうえで押さえておきたいポイントを解説します。
電波の到達距離が長い
920MHz帯は周波数が低いため、2.4GHz帯などの高周波数帯に比べて電波の減衰が少なく、遠距離まで届きやすいという特徴があります。
見通しの良い環境であれば数百メートル~数キロメートル先まで通信可能なケースもあり、広大な工場敷地やプラント設備の監視に適しています。
障害物に強く回り込みやすい
低い周波数帯は電波の回折性(障害物を回り込む性質)が高いため、壁や設備の裏側、遮蔽物のある環境でも通信が届きやすい傾向があります。
工場内には配管や機械設備など電波を遮る障害物が多いため、この特性は大きなメリットとなります。
省電力でバッテリー駆動に適している
920MHz帯を利用する通信モジュールは低消費電力設計のものが多く、電池駆動でも長期間の運用が可能です。
そのため、電源工事が難しい場所や、頻繁な電池交換が困難な設置環境でも運用しやすいという特徴があります。
他の無線帯域(2.4GHz帯など)との違い
Wi-FiやBluetoothで利用される2.4GHz帯は通信速度が速い一方、電波の到達距離が短く、障害物の影響を受けやすいという弱点があります。
一方、920MHz帯は通信速度こそ劣るものの、到達距離・省電力性に優れており、「大量のデータを高速でやり取りする」用途よりも「少量のデータを長距離・低電力で送る」用途に適しています。 このように、用途に応じて使い分けることが重要です。
920MHz帯無線通信のメリット
工場の設備担当者にとって、920MHz帯無線通信を導入することで得られる具体的なメリットを整理します。
配線工事が不要でコスト削減につながる
有線でのデータ収集は、ケーブル敷設や配管工事など多くのコストと工期がかかります。
920MHz帯無線通信であれば配線工事が不要なため、初期導入コストを大幅に削減できます。 特に老朽化した工場や増設が多い設備では、この効果は顕著です。
既存設備への後付けが容易
既存の設備に対しても、センサーと無線モジュールを後付けするだけでデータ収集が可能になります。
大規模な改修工事を伴わずにIoT化を進められるため、設備更新のタイミングを待たずに導入できる点も魅力です。
広いエリアを少ない中継でカバーできる
電波の到達距離が長いという特性から、広大な工場敷地や屋外設備であっても、少ない中継器(リピーター)で広範囲をカバーできます。
これにより、ネットワーク構築のコストや管理の手間を抑えることができます。
電池駆動によるメンテナンス性の向上
省電力設計により電池駆動でも長期間稼働するため、電源配線が困難な場所への設置が容易になります。
また、電池交換の頻度が少なくて済むため、保守・メンテナンスの負担軽減にもつながります。
920MHz帯無線通信のデメリット・注意点
多くのメリットがある一方で、920MHz帯無線通信には導入前に押さえておくべき注意点もあります。
通信速度がWi-Fi等に比べて低速
920MHz帯はWi-Fiなどの2.4GHz帯・5GHz帯に比べて通信速度が低く、大容量データや動画などのリアルタイム転送には不向きです。
主にセンサーデータや状態監視といった、少量データの定期送信用途に適した通信方式であることを理解しておく必要があります。
混信・干渉対策が必要な場合がある
920MHz帯は免許不要で利用できる分、同一エリア内で複数の事業者・機器が同じ周波数帯を利用する可能性があります。
そのため、混信や電波干渉が発生するケースもあり、通信プロトコルの選定や電波環境の事前調査が重要です。
設置環境によって電波状況の確認が必要
到達距離が長く障害物に強いとはいえ、金属製の設備や大型機械が密集する環境では電波が遮断・反射することもあります。
導入前には現地での電波調査(サイトサーベイ)を行い、最適な設置場所や中継器の配置を検討することが推奨されます。
920MHz帯無線通信に関するFAQ
Q1.920MHz帯無線通信の利用に免許は必要ですか?
A1.技術基準に適合した「技適マーク」付きの機器を使用する場合、特定小電力無線局として免許は不要です。
ただし、機器の技術基準適合は必須のため、導入時には対象製品が技適マークを取得しているか確認しましょう。
Q2.どのくらいの距離まで通信可能ですか?
A2.設置環境や機器の仕様によって異なりますが、見通しの良い屋外環境であれば数百メートル~数キロメートルの通信が可能な場合もあります。
屋内や障害物が多い環境では到達距離が短くなる点に注意が必要です。
Q3.Wi-Fiと920MHz帯無線通信はどちらを選ぶべきですか?
A3.大容量データを高速でやり取りしたい場合はWi-Fi、少量データを長距離・省電力で送信したい場合は920MHz帯が適しています。
用途に応じて使い分けることが重要です。
まとめ
920MHz帯無線通信は、免許不要で利用できる特定小電力無線として、工場やプラントの設備監視、遠隔監視システムに幅広く活用されています。
電波の到達距離が長く、障害物にも強いという特徴から、配線工事の削減や既存設備への後付けが容易になるなど、多くのメリットがあります。
一方で、通信速度が低速である点や、混信・干渉対策、設置環境の事前確認が必要な点には注意が必要です。
自社の設備環境や用途に合わせて、920MHz帯無線通信の導入を検討してみてはいかがでしょうか。
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