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2018年7月19日

2018年7月19日

LoRaWAN®デバイスが既存建物のBMSソリューションをどのように進化させるか

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By 最終更新:7月17、2025
LoRaWAN®デバイスが既存建物のBMSソリューションをどのように進化させるか
LoRaWAN®デバイスが既存建物のBMSソリューションをどのように進化させるか
製品概要

ビル管理システム(BMS) 30年以上にわたり、施設運営の中核的な制御層として機能してきた。当初は空調制御のために開発されたが、徐々に進化を遂げ、他の重要な建物パラメータも監視できるようになった。しかし、システムの適用範囲が拡大する一方で、現代の建物の新たな要求に必ずしも追いついてきたとは言えない。

今日、施設管理者は、エネルギー効率規制の遵守、運用コストの削減、スペース利用の最適化、そしてより健康的で快適な室内環境の実現といった、ますます高まるプレッシャーに直面しています。これらの目標を達成するには、数個のコアセンサーだけでは不十分で、建物のあらゆる場所からリアルタイムのデータを取得することが求められます。

それはどこに LoRaWAN® に入っています。

従来のアプローチとは異なり、 LoRaWAN®対応IoTセンサー よりシンプルで費用対効果の高い方法で、大規模な建物の監視を可能にします。長距離かつ低消費電力という特長により、新たな配線工事に伴う高額な費用や混乱を招くことなく、既存の空間への後付け設置に最適です。

比較してみましょう: ジグビー、Z-Wave、Wi-Fi, BLE これらの無線周波数伝搬範囲はおよそ80~100dBで、これは通常20~30メートル、つまり建物の1~2階分の範囲をカバーできることを意味します。これらの技術は、短距離での高いデータスループットやメッシュネットワーク向けに設計されていますが、ノイズの多い環境では信頼性が低く、設定も複雑になる場合があります。

LoRaWAN®一方、は最大150dBのリンクバジェットをサポートし、ほとんどの建物で4~6階建てのコンクリート床をカバーします。そのスター型トポロジーは、サブGHz帯周波数(860MHzと900MHz)を使用して小さなデータパケットを長距離送信するように最適化されており、他の技術で使用される混雑した2.4GHz帯や5GHz帯よりも干渉がはるかに少ないのが特徴です。

実際には?これはつまり、 LoRaWAN®ゲートウェイ 施設全体に分散配置された数千個のバッテリー駆動センサーをサポートでき、その多くは単3電池またはコイン型電池1個で5年から10年間動作可能です。

そして、それだけではありません。

LoRaWAN®の特に魅力的な点は、既存のBMSインフラストラクチャとのネイティブな互換性です。施設管理者はシステムを全面的に見直す必要はなく、LoRaWAN®センサーは有線デバイスと同様に統合できます。システムインテグレーターや運用担当者にとっては、これまでと変わらない業務感覚で、しかもコストは大幅に削減できます。

は話していた コストの1/10から1/100 有線センサーを追加する手間が省けます。LoRaWAN®を使えば、使い慣れたBMSインターフェースを通して、建物をリアルタイムで監視・制御することが可能です。

このアプローチにより、建物管理者は以下のことが可能になります。

  1. エネルギー消費を削減する よりスマートなデータ駆動型制御を通じて
  2. 運用コストとメンテナンス コストの削減 手作業による検査を最小限に抑える
  3. スペースを最大限に活用 地域が実際にどのように利用されているかを理解することによって
  4. 快適性と健康状態を向上させる より優れた環境モニタリングを備えた居住者向け
  5. 政府の規制を満たす ネットゼロおよびエネルギー効率化イニシアチブと関連している

既存の施設管理エコシステムを混乱させることなく、これらすべてを実現します。

これこそがLoRaWAN®の力です。そして、多くの施設管理者が既存のBMSにLoRaWAN®デバイスを追加することで、配線、労力、時間を削減し、システムを強化している理由です。

5階建ての商業ビルであろうと、50階建ての高層ビルであろうと、当社は少人数の現場チームだけで、最短1日、大規模施設でも1~2週間以内にLoRaWAN®の導入を支援してきました。

では、なぜLoRaWAN®がビルシステムの近代化における有力なソリューションとして台頭してきたのでしょうか?BMSの進化、従来のインフラストラクチャの限界、そしてLoRaWAN®がもたらす明確な利点について見ていきましょう。

LoRaWANとは

BMSの簡単な歴史

スマートビルディングは比較的新しい技術革新のように感じられるかもしれないが、ビル管理システム(BMS)の起源は2世紀近く前に遡る。

旅は 初期の1800建物内の照明や温度を制御するために、機械式サーモスタットなどの基本的な自動化ツールが導入されたのもこの頃です。これらの初期の発明は、後に登場したより複雑な自動化システムの基礎を築きました。

大きな節目を迎えた 1883ウォーレン・ジョンソンが最初の電気式サーモスタットを開発した時、この時代は終わりを迎えました。このシンプルながらも強力な装置は、やがて今日のビルディングオートメーションシステム(BAS)やビルディングマネジメントシステム(BMS)へと発展していく基盤となりました。

早送り 1920sそして、最初の基本的なBMS(ビル管理システム)はニューヨークのオフィスビルに導入された。これはアナログ式の電気制御装置を使って温度と湿度を管理するもので、商業空間における集中型環境制御の初期の事例と言える。

バイ 1950sデジタルエレクトロニクス、ネットワーク技術、プログラマブルロジックコントローラ(PLC)の台頭に伴い、BMS(ビル管理システム)技術は規模を拡大し始めた。建物は、ますます高度化するインフラストラクチャを用いて、より幅広いシステムを管理できるようになった。

しかし、それは 1970年代のマイクロプロセッサベースの制御 それが、BMSを今日私たちが認識しているようなもの、つまり、主要な建物機能を一元化および自動化できる、柔軟でプログラム可能な制御システムへと真に変革させたのです。

その後来た 1996そして、それによって状況は一変する。 BACnetこのオープンな通信プロトコルにより、HVAC、照明、防火など、さまざまなシステムが「同じ言語で話す」ことが可能になり、BMSソリューションの相互運用性と拡張性が飛躍的に向上しました。

機械式サーモスタットからデジタルインテリジェンスまで、BMS(ビル管理システム)は大きな進化を遂げてきました。しかし、後述するように、基盤は強固であるものの、現代の建物には従来のシステムが想定していた以上の機能が求められています。

BMSシステムがHVAC(空調設備)から始まった理由、そしてそれが今日のBMSシステムの機能にどのような意味を持つのかを詳しく見ていきましょう。

テクテリックの施設管理ソリューションを探る

BMSがHVACから始まった理由

ビル管理システム(BMS)の起源は HVAC自動化そしてそれは偶然ではない。 1880s初期のサーモスタットは、温度と湿度を管理するために開発されたもので、これは「BMS」という用語が存在するずっと前のことである。

By 1902ウィリス・キャリアによる空調の発明は、大規模な建物に集中空調制御をもたらし、自動化の基礎を築いた。ダクト、ボイラー、チラーなどで構成されるHVACシステムは複雑で、施設全体に広がっていた。 デジタルエレクトロニクスとPLC 1960年代から70年代にかけて登場した技術により、空調設備の自動化は自然な第一歩となった。

技術的な必要性以外にも、経済的な要因もあった。 HVACは最も多くのエネルギーを消費します 商業ビルにおいて、自動化は即​​座にエネルギー節約と規制遵守をもたらし、ビジネス上のメリットも容易に実現できた。

つまり、BMSはHVAC(空調設備)から始まった。なぜなら、技術的にも、財政的にも、運用面でも、HVACが最も重要だったからだ。

次に、BMSが空気管理だけでなく、より広範な管理対象へとどのように進化してきたのかを見ていきましょう。

BMSのその他のビル制御機能への拡張

HVACシステムがデジタル化され集中管理されるようになると、BMSプラットフォームは急速に成長し、以下の機能を統合するようになった。

  • 照明: 在室状況に基づいたスケジュール設定と調光
  • 火災安全と生命安全警報装置、煙遮断装置、緊急対応
  • セキュリティとアクセス: CCTV、バッジリーダー、侵入防止システムの統合
  • 配電計測、負荷遮断、および電力供給制御
  • 日よけ、エレベーター、給水システム快適性とエネルギー使用を最適化するため

この拡張により、BMSはマルチシステムハブへと進化し、エネルギー効率、居住者の快適性、安全性が向上した。

現在主流となっているBMSプロトコル、ソフトウェア、フレームワーク 

BACnet(ANSI/ASHRAE 135) は1995年以来、ビルオートメーションの事実上の標準プロトコルとなっています。HVAC、照明、アクセス制御、防火など、幅広い機能をサポートしています。2024年の市場シェアは40%で、Modbusが約25%でそれに続いています。

ロンワークス, KNX, oBIX BACnetまたはRESTを介してデバイス間のデータ交換を可能にするニッチなプレーヤーである。

トリディウム・ナイアガラ・フレームワーク/ナイアガラ4 は、BACnet、Modbus、LonTalk、oBIX、REST APIを介したデバイスと企業間の統合を可能にする汎用エンジンです。Trend、Honeywell WEBs、Distech、Cylonなどの製品に組み込まれています。拡張性、相互運用性、IoT対応性に優れていると評価されていますが、専門的なトレーニングが必要です。

BMSは20年代半ばにHVAC制御から始まった。th 集中型で高コストかつ影響力が大きい性質のため、20世紀には導入が困難でした。導入後は、照明、セキュリティ、火災、エネルギー、遮光、給水、アクセス制御を段階的に統合するために、プラットフォームを他のビルシステムに拡張することが論理的かつ費用対効果の高い次のステップでした。今日のBMSは、オープンプロトコル(BACnet、Modbus)やフレームワークに依存しています。 ナイアガラ 多様なシステムを統合し、最新のIoT対応ビル管理をサポートする。

LoRaWANとBMSの統合

HVAC以外の主要なBMS機能

最新のBMSは、HVAC以外にも、以下のような相互に関連するさまざまなシステムを制御および監視します。

  1. 照明システム – スケジュール設定、調光、在室検知/光応答
  2. 配電および電力監視 – 回路、負荷の管理
  3. 陰影と光沢 – 自動ブラインドまたはスマートガラスの制御
  4. アクセス制御とセキュリティ – ドアシステム、CCTV、モーションセンサー
  5. 火災安全 – 警報装置、ダンパー、排煙装置、HVACシステムとの統合
  6. エレベーター/エスカレーター – 監視および緊急時のオーバーライド
  7. エネルギー管理 – リアルタイム消費、需要応答
  8. 緊急事態管理/災害対策システム ―例:地震や洪水への対応
  9. 給水システム – ポンプ、HVAC給水回路、漏水検知
  10. アラームと警告のログ記録 – システム障害、メンテナンス通知

施設管理

BMS(ビル管理システム)はどれくらい導入されており、市場規模はどのくらいですか?

世界中で導入されているビル管理システム(BMS)の正確な数を把握することは稀ですが、市場データを見ることで規模を明確に把握することができます。

  • その 世界のBMS市場は2024年には約19.8億ドルと評価された。成長率は約 3 年から 2025 年までの CAGR は 2034% (ソース: グローバル市場の洞察).
  • 別の予測では、 2024年の202億5000万ドルから2034年には820億ドルに増加する見込み。、で 0%CAGR (出典: 優先順位調査).
  • 別の推定では、市場は 14.4年には2023億XNUMX万ドル、拡大して 33.8年までに2030億XNUMX万ドル-a 0%CAGR .

これらの予測は、巨大で成長を続ける産業を浮き彫りにしている。 2000年代以降に建設された商業、公共、産業用高層ビルのほとんど 何らかの形のBMSを含めると、簡単に検討できます 数十万から数百万世界中で稼働中のアクティブシステム。

この拡大は、エネルギー価格の高騰、より厳格なサステナビリティ規制、そしてよりスマートでデータ駆動型のビル運用への推進によって促進されています。しかし、こうした成長にもかかわらず、多くのBMS(ビル管理システム)は依然として有線システムであり、LoRaWAN®のような無線技術革新にとって明確な機会が残されています。

次は、従来のBMSアーキテクチャがどのようにコアに接続されているのか、そしてそれが近代化においてどのような制約と機会をもたらすのかを探っていきます。

BMSの歴史

BMSがほぼ完全に有線である理由 

今日の商業ビルや工業ビルにおけるビル管理システム(BMS)のほとんどは ワイヤード 非常に特定の 技術的、運用的、経済的 理由。Wi-Fi、BLE、Zigbee、Z-Waveなどの無線技術は ほとんど使われません BMS の導入では、利用できないからではなく、根本的に 重要インフラには不向き 大規模で複雑な建物内。

Wi-Fi、BLE、Zigbee、Z-Waveがほとんど使われない理由

ワイヤレス技術 Wi-Fi、Bluetooth Low Energy (BLE)、Zigbee, Z - 波 家電製品やスマートホームシステムでは一般的だが、企業向けビル管理システムに採用されることは稀だ。それは、利用できないからではない。これらの技術は単に 規模、信頼性、耐久性を考慮して設計されていない 大規模な商業ビルや工業ビルに必要なものです。その理由は以下のとおりです。

Wi-Fi、BLE、Zigbee、Z-Waveがほとんど使われない理由

LoRaWAN vs Zigbee 

BMSにおけるワイヤレスセンサーの故障原因

実際のシナリオを見てみましょう。

あなたが改修を任されたと想像してみてください。 30階建ての病院 患者室、廊下、ユーティリティエリアの温度と湿度を監視するワイヤレスセンサーを搭載。理論上は配線コストを削減する素晴らしい方法のように思えるかもしれない。しかし、実際にはこうなるのだ。

  1. Wi-Fi 必要になります 数百のアクセスポイント(AP) フロアや棟全体にまたがるネットワークに加え、接続性、アップデート、セキュリティを管理するための広範なITインフラストラクチャも備えている。
  2. BLEとZigbee Wi-Fiに比べれば電力消費は抑えられるかもしれないが、それでも必要となるだろう バッテリー交換は1~2年ごと言うまでもなく、 メッシュリピーター 各階間の円滑なコミュニケーションを確保するためだけに。
  3. コンクリートの壁、エレベーター、医療機器 大規模な信号干渉が発生するため、多くのセンサーが確実に接続できなくなるか、まったく接続できなくなる。
  4. デバイスが移動、故障、または電源喪失されるたびに、 IT担当者または施設管理担当者は、ノードを手動で再稼働させる必要があります。―予期せぬメンテナンスに何時間も費やすことになる。
  5. 結局、 時間、労力、そしてシステム障害のリスク ケーブルを使わないことで得られる初期の節約効果は、すぐにそれを上回ってしまう。

BMSにおけるワイヤレスセンサーの故障原因

これは単なる仮説ではありません。短距離無線センサーを試用した多くの施設チームにとって現実です。専用のインフラストラクチャと長距離での信頼性がなければ、これらのシステムはしばしば 解決する問題よりも多くの問題を引き起こす.

次に、LoRaWAN®がこれらの落とし穴をどのように克服するのか、そして病院、オフィスビル、産業施設といった要求の厳しい環境において、なぜLoRaWAN®がより賢明な選択肢となるのかを詳しく解説します。

LoRaWAN®がBMSの強化に最適な理由

LoRaWANは、多くの無線LANの制約を克服します。

  1. 150dB以上のリンクバジェット → コンクリートを貫通し、4〜6 に渡る。これは、2.4 GHz および 5 GHz スペクトルと比較してサブ GHz スペクトルでの干渉が少なく、干渉に強い LoRa 物理層によるものです。
  2. 超低電力 → 5~10年持続するバッテリー
  3. スター型トポロジー → メッシュなし
  4. BMSネイティブ統合 → ゲートウェイやコンバータ(Modbus、BACnet、MQTT)を介して、BMSの観点から「有線センサー」として機能できます。

現在導入されているほとんどのBMSソリューションには、施設管理者が前述の5つの主要分野に対処するために必要なすべてのデータを収集するのに十分な数の有線センサーとデバイスが接続されているでしょうか?

いいえ、今日導入されているほとんどのBMSソリューションは   十分な数の有線センサーとデバイスを備え、5つの主要分野 施設管理者向け:

  1. エネルギー消費を削減する
  2. 運用および保守コストを削減します
  3. 建物の利用率を高める
  4. 健康と生活の質を向上させる
  5. 政府の指示(ネットゼロ、エネルギー効率など)を満たす

そしてここに理由があります:

従来のBMSはHVACを中心に構築されており、全スペクトル監視には対応していなかった。

  • 従来のBMSは主に制御します 空調設備、照明そしておそらく火災安全と
  • 彼ら 粒度が不足している—1 つのセンサーがフロア全体を表すか、
  • 現代のユースケースでは、 部屋レベル、デスクレベル、ゾーンレベル 従来の有線センサーでは得られない洞察(例:CO₂濃度、在室状況、湿度)が得られる。

有線センサーの導入はコストと複雑さによって制限される

  • 配線工事は費用がかかり、特に 居住中の建物または改修された建物.
  • その結果、BMSインテグレーターは 「必要不可欠」とみなされるもののみ配線する (空調ダンパー、温度測定点、電力計)
  • システムにはしばしば センサーは最小限または全くない ために:
    1. 占有率とデスクの使用状況
    2. 室内空気質(CO₂、VOC、5)
    3. 予知保全(振動、モーター温度)
    4. 水の使用状況と漏水検知
    5. 騒音レベルと人間の快適性

データ不足は盲点を生む 

センサーの設置密度が低いと、施設管理者は以下のことができません。

  1. エネルギー削減のための、利用頻度の低いエリアのベンチマーク
  2. 実際の在室状況に基づいて、清掃、照明、換気を最適化する。
  3. 漏洩や機器の非効率性を早期に検知する
  4. 大気質に関する主張の妥当性を検証する(コロナ禍以降、規制が強化されている)
  5. 新たなESGおよび脱炭素化に関する義務を遵守する

ほとんどのシステムは閉鎖されているか、アップグレードが困難である。

  1. 多くのBMS設置は 独自仕様または半閉鎖型 (例:旧型のジョンソンコントロールズ、シーメンス、またはハネウェルシステムズ)
  2. 新しいデバイスを追加すると、多くの場合 認可を受けた請負業者ソフトウェアのアップデートと互換性
  3. これにより、新しいデータを収集するための柔軟性と拡張性が制限される。

現在最も一般的に導入されているBMS

現在最も一般的に導入されているBMS

5つの目標を完全に達成するために必要なこと

5つの目標を完全に達成するために必要なこと

LoRaWANがこれらのギャップを埋める鍵となる理由

LoRaWANがこれらのギャップを埋める鍵となる理由

現在導入されているビル管理システムのほとんどは、有線インフラを前提として設計されており、それが深刻な制約となっている。これらのシステムは基本的な空調設備や照明設備は管理できるものの、コスト削減、快適性の向上、そして今日の規制やESG要件への対応に必要な、詳細かつ緻密なデータが不足している場合が多い。

そこで登場するのが LoRaWAN®センサーは彼らはBMSを置き換えるために来たのではなく、BMSを完成させるために来たのだ。

現在のBMSセンサーのカバー範囲とLoRaWANセンサーおよびデバイスにおける可能性

現在のBMSセンサーのカバー範囲とLoRaWANセンサーおよびデバイスにおける可能性

Wi-Fi、BLE、Zigbee、Z-Wave、LoRaWANの標準的なRF範囲(dB)

以下に比較を示します。 標準的なRFリンクバジェット範囲 Wi-Fi、BLE、Zigbee、Z-Wave、およびロラワンこれは、信号がどれだけ遠くまで、どれだけ確実に伝送され、受信できるかを決定する重要な指標です。

RFリンクバジェット(dB)比較表

RFリンクバジェット(dB)比較表

「リンクバジェット」とはどういう意味ですか? 

リンクバジェット = 送信電力 + 受信感度 - 伝搬損失 

  • リンクバジェットが高いほど、通信距離が長くなり、
  • 6 dBのゲインごとに、自由空間での到達距離が約2倍になります。例:
  • BLE(約95dB) 1つに到達するかもしれない
  • LoRaWAN(約160dB) キャンパス全体または複数の建物をカバーできます

なにが

ここにあります 一般的なRFリンクバジェット (dB単位)は、無線通信の範囲と浸透度を示す重要な指標であり、消費者向けおよび産業用IoT技術で一般的に引用される。

RFリンクバジェット比較

RFリンクバジェット比較

説明

  • リンクバジェット = 送信電力 + アンテナゲイン – 受信感度これは、信号がどれだけの経路損失を受けるかを示します。
  • おおよそ、追加するごとに 6 dB リンクバジェット内 ダブルス範囲 無料で
  • Wi-Fi、BLE、Zigbee で動作 4 GHz屋内での通信範囲は限定的(10~50m)です。
  • Z-WaveとLoRaWAN、使用して 1GHz未満LoRaWANの提供する機能により、より高い浸透性と通信範囲を実現します。 コンクリート床4~6階 リンクバジェットがはるかに高いため、屋外での到達距離と距離が格段に伸びます。

製品概要

  • Wi-Fi: 約110 dB → 屋内20~50m
  • BLE: 約95~100 dB → 10~30 m
  • ZigBee: 約95~100 dB → 10~20 m
  • Z-Wave: 標準:約100~110dB(屋内30~100m)
  • LoRaWAN: 150~157 dB →屋内では数百メートル、屋外では数キロメートル

dBがどのように導出されるか、そして基本的なdB対線形比を思い出してください。

  • 線形値から電力dB値を求めるには、線形値の対数を取って10を掛けます。つまり、10*Log(100) = 10*2 = 20 dBとなります。これらの基本値を覚えておくと良いでしょう。
  • 10 dB は 10、20 dB は 100、30 dB は 1000、…、60 dB は 1,000,000、…、90 dB は 1,000,000,000 または線形数のゼロの数によって、対数と dB 値の最初の桁が定義されます。

これは、LoRaWANのRFリンクバジェットが50~60dB大きく、つまり100,000万~1,000,000万も多いことを人々に伝える上で重要です。これが、LoRaWANが4~6階建ての建物間で信号を受信できるのに対し、他の技術では同じ階でも問題が発生する理由です。

実用的推定値は次のとおりです。 コンクリートの床 各無線技術は、その RFリンクバジェット, 動作周波数, フロアごとの信号減衰量 (通常は 10~20dB コンクリート床1床あたり(厚さ、鉄筋、水分量によって異なります):

ワイヤレス技術 vs. 床面貫通 

ワイヤレス技術 vs. 床面貫通 

ワイヤレス技術 vs. 床面貫通

デバイスの消費電力

それでは、Wi-Fi、BLE、Zigbee、Z-Wave、LoRaWAN デバイスの典型的なセンサーまたはデバイスの消費電力 (mA) を見ていきましょう。 Wi-Fi、BLE、Zigbee、Z-Wave、LoRaWANセンサー/デバイス(代表的なインターネットおよび学術情報源に基づく)

ワイヤレス技術の電力プロファイル

デバイスの消費電力

ハイライトと解説

  • Wi-Fi デバイスは無線機をアクティブに保ち、 数十~数百mAそのため、バッテリー駆動のBMSには不向きである。
  • BLE 短時間で超低スリープ電流(約5 µA)と控えめなTXスパイク(約5 mA)を実現
  • ジグビー (NAIST) と Z - 波 低消費電力に最適化されており、スリープ時の電流はμA単位、TX電流はZigbeeの場合は約40mA、Z-Waveの場合は約23mAです。
  • ロラワン 長時間のバッテリー使用で優れた性能を発揮:ディープスリープは1桁μA、TXは 20ミリアンペア (低電力) 130ミリアンペア (最大TX)

結果: BLE、Zigbee、Z-Wave、 特にLoRaWAN 複数年バッテリーを有効にすると、Wi-Fiは動作しません。

例の比較 

  • BLEセンサー: 2秒ごとに起動し、5mAで3msのバースト信号を送信します → ~075 mAh/日.
  • LoRaWANセンサー: 60 µAでディープスリープ、約30 mAでTX範囲バースト→ 約25mAh/日 (年間約600mAh)
  • Wi-Fiデバイス: アイドル状態でも約50mAを消費し、1日あたり約1200mAhを消費します(バッテリーにとって持続不可能な消費量です)。

製品概要

  • Wi-Fi常時接続ラジオ。 ハイパワー長期バッテリーには不向き
  • BLEバッテリー駆動に最適。μAレベルのスリープ、約5mA
  • Zigbee/Z-Waveスリープ時の電流(μA)、TX時の電流(μA) 23~40mA.
  • ロラワン: 超効率的なディープスリープ (µA)、TX最大 130ミリアンペア、サポート 5〜10年 バッテリー

IoT技術におけるパケット送信期間

これがの内訳です 一般的なパケット送信時間 Wi-Fi、BLE、Zigbee、Z-Wave、LoRaWANの場合、消費電力、遅延、帯域幅に影響を与える重要な要素は次のとおりです。

技術別のパケットあたりの送信時間

技術別のパケットあたりの送信時間

 LoRaWAN拡散係数(SF)の影響

LoRaWAN拡散係数(SF)の影響

パケットごとの送信時間の概要

パケットごとの送信時間の概要

 

  • BLEとZigbee 短距離での高速かつエネルギー効率の良いバーストに優れている
  • ロラワン 速度と範囲をトレードオフし、送信時間が長いため、送信時間は許容範囲内です。 1時間に数回だけ ほとんどのIoT利用事例において。
  • Wi-Fi 速度とデータに最適化されていますが、 高い基本消費電力 バッテリー駆動のIoTには理想的ではない

次に、Tx/Rxレート、パケットサイズ、Tx周波数に関する5つの技術を見て、5つの技術すべてについて、一般的な3V単3リチウム電池が温度センサーにどれくらい持続するかをリストアップします。

インターネットデータに基づくより洗練された分析は以下のとおりです。 送信(TX)電流と受信(RX)電流、パケットサイズ、送信周波数, 推定バッテリー駆動時間 (一般的な温度センサーの場合、約2600mAhの3V単3リチウム電池を使用):

更新された 電力と使用状況プロファイル 表、各技術が 5分ごとに温度測定 (1時間に12回、1日に288回)送信し、残りの時間は睡眠をとる。

典型的な 送信時間、消費電流, 睡眠時間 推定する バッテリー寿命使用して 3V 2600mAh 単3リチウム電池:

電力および使用状況プロファイル(5分間隔パケット)

電力および使用状況プロファイル(5分間隔パケット)

注意:

  • Wi-Fi 電力を消費する アイドル状態でも また、5分ごとにネットワークに再接続するとかなりのエネルギーを消費するため、バッテリー駆動のセンサーには適していません。
  • BLE 超短伝送バーストとディープスリープにより非常に効率的です
  • ZigbeeとZ-Wave 性能は良好だが、無線オン時間が長く、消費電流はやや高い。
  • ロラワン 持っています 最長の送信期間、しかし、 まれな伝達 超低消費電力のスリープモードでありながら、業界トップクラスのバッテリー寿命を実現しています。

製品概要 

 製品概要

次に、販売テーブルに、RF範囲(dB)と各技術がカバーするフロア数をリストした列を追加します。 完全な比較表 RFリンクバジェットは、すべての重要なパラメータを組み合わせたものです。

  • 電力と使用状況プロファイル (5分間隔のパケットの場合)
  • バッテリーの持続時間 (3V 2600mAh 単3形リチウム電池)
  • RFリンクバジェット(dB単位)
  • 一般的な床貫通部 コンクリートの建物の中で

統合ワイヤレス技術比較表

統合ワイヤレス技術比較表

主要なポイント(要点) 

  • ロラワン バッテリー寿命、RF通信範囲、床面透過性において際立っており、企業や施設全体での使用に最適です。
  • BLE 非常に電力効率が良いが、同じ部屋に限定される
  • Zigbee/Z-Wave スマートホームや軽商業施設向けの堅実な中間ソリューションです。
  • Wi-Fi バッテリー駆動センサーには、継続的な電力消費と多層階での性能の悪さから適していません。

結論:LoRaWAN®でBMSパズルを完成させる

建物のスマート化が進み、持続可能性が単なる「あれば良い」ものではなく「必要不可欠」となるにつれ、従来の有線BMS(ビル管理システム)の限界は無視できないものになりつつあります。BMSシステムは数十年にわたり施設管理者にとって有益な存在でしたが、今日求められるような詳細なデータ処理能力、柔軟性、拡張性を備えるようには設計されていませんでした。

LoRaWAN®はそれを変える。

LoRaWAN®は、長距離かつ低消費電力の無線通信を提供することで、配線工事に伴う高コストや混乱なしに、数千ものセンサーを迅速に展開することを可能にします。コンクリート床を透過し、単一のバッテリーで数年間動作し、BACnetやModbusなどの標準プロトコルを介して既存のBMSとネイティブに統合できます。

エネルギー効率の向上や予知保全から、室内空気質(IAQ)のモニタリング、規制遵守に至るまで、LoRaWAN®は有線システムだけではカバーできない重要なデータギャップを埋めます。これにより、施設管理者は、改修工事、50階建ての高層ビル、あるいは全国規模の不動産ポートフォリオなど、どのような規模の建物であっても、建物の運用に対して積極的かつ包括的なアプローチを取ることが可能になります。

その結果は?設置時間の短縮、コスト削減、より深い洞察力。そして、建物はついに、そこで働く人々と同じくらいスマートで応答性の高いものとなる。

これはBMSを交換するということではなく、その潜在能力を最大限に引き出すということなのです。

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