障害物が多い製造現場での高品質な無線通信技術を開発、日立

日立製作所は、コンクリートや金属などが密集し電波が届きにくい製造現場でも高品質な通信を実現する「回転偏波無線機」の試作に成功した。実証実験を通じて回転偏波無線通信技術のIoTシステムへの活用を目指す。

回転偏波は、従来の無線通信(直線偏波)と異なり、電波の振動方向(偏波)が回転することで様々な障害物がある環境でも電波を到達可能とする、日立が独自に開発した通信方式。同社は回転偏波が受信機に到達するまでの複数の経路(伝搬路)ごとに偏波の受信状況を評価し、最適な偏波を選択した上で復調する技術を開発した。

具体的には、電波により送信されるデータ(パケット)の先頭部分を受信した際に評価し、最も良好に通信可能な方向の偏波を選択。その後に続くデータ部分を受信する際に、選択した方向の偏波のみを抽出して復調する。この技術を無線通信の受信機に用いることで、障害物の有無やレイアウトなどの影響を受けずに良好な通信品質を維持可能な無線機を試作することができたという。

今回試作した無線機は、送信された回転偏波から、最適な偏波を自動で選択して受信することが可能なため、高品質な通信を実現するという。日立の工場で実証実験を実施したところ、従来の無線通信では金属構造物などに電波が反射してしまい通信困難な地点が複数あったが、試作機を用いることで全ての地点で良好な通信が可能になることを確認したと説明する。

製造現場の高効率稼働などを目的として、機器に設置されたセンサーと無線通信ネットワークを活用して機器の稼働状態を監視・制御するIoTシステムの普及が進んでいる。これまでの無線通信には直線偏波が用いられており、一定方向に振動する電波しか送信されず、製造現場のレイアウトや送受信機の配置によって電波が届きにくい地点があった。

これを解決するため、日立は偏波が回転する新しい電波利用方式として回転偏波による無線通信を2010年に考案し、独自に原理検証を行ってきた。しかし、送信された回転偏波は、複数の方向から受信機に届くため、効率良く受信・復調することが困難だったと説明する。

今後、日立は実証実験を重ねることで、回転偏波無線通信技術の開発・実用化を加速し、高い信頼性を要求されるIoTシステムへの活用を目指す。

障害物が多い製造現場での高品質な無線通信を実現する、回転偏波無線機の試作に成功

カテゴリー: 情報通信 , 製造   

大島 純一郎

大島 純一郎Author

証券系システムエンジニアやIT系資格対策問題集の編集、IT系Webメディアの編集記者などの経歴を生かして、企業向けIT関連の記事制作に携わる。専門は、IT、金融、医療分野。医療情報システムの企画/構築、運用に関する知識を有する専門者としての資格、医療情報技師、情報セキュリティアドミニストレータの保有者。

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