M2M/IoTを支える最新モバイルネットワーク技術 2015-2016<30%OFF>[3月31日まで]

95,000円

執筆者: 

大澤 智喜、服部 武、インプレスSmartGridニューズレター編集部

サイズ・判型: 

A4判

ページ数: 

442P

発売日: 

2015/09/30

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5年後の2020年には、世界の500億個のものデバイスがインターネットに接続され活用される時代を迎えるといわれ、現在、周辺技術やビジネスに大きなパラダイムシフトが起こっています。
このような膨大なデバイスが接続される背景には、例えば、製造業分野におけるドイツのIndustrie 4.0、米国のIIC(Industrial Internet Consortium)、そして日本のIVI(Industrial Value Chain Initiative)などによる第4次産業革命といわれている動きがあります。さらにこれに加えて、「エネルギー」「医療」「農業」「住宅」「家電」分野に至るまでM2M/IoTの取り組みが同時進行の広がりをもち、業界の境界領域を越えてシームレスに展開されています。  このような産業革命を具体化し推進するキーワードとして、「M2M」(マシンとマシンのコミュニケーション)や「IoT」(モノのインターネット)が登場し、産業界に急速に普及し始めています。本書はこのような「M2M/IoT時代の幕開け」の動きをとらえ、「M2M/IoTを支えるモバイルネットワーク技術」を中心とした動向を整理して解説しています。
 
 
 
はじめに
 
第1章 M2M/IoT の市場動向と最新IoT デバイスの動向
1.1 世界のM2M/IoT 市場動向
   1.1.1 M2M/IoT 市場動向の概要
   1.1.2 データからみる世界のM2M/IoT 市場動向
   1.1.3 M2M/IoT 市場におけるデバイス市場の動向
1.2 世界のモバイルネットワーク市場の最新動向
   1.2.1 世界のモバイルネットワークの利用状況
   1.2.2 3G、4G ネットワークの動向
   1.2.3 デバイスの利用動向
   1.2.4 MVNO の動向
1.3 ウェアラブル端末の最新動向
   1.3.1 ヘッドマウントディスプレイ
   1.3.2 スマートウォッチ
1.4 スマートフォン/タブレットの最新動向
   1.4.1 ZTE の「ZTE Blade S6」
   1.4.2 ファーウェイ の「Media Pad X2」
   1.4.3 サムスンの「Galaxy S6 edge」
   1.4.4 ソニーの「Xperia Z4 Tablet」
   1.4.5 シャープの「AQUOS Xx」
   1.4.6 Apple の「iPhone 6S」
1.5 ネットワーク家電機器(IoT)の最新動向
   1.5.1 エリクソンの「Connected Vehicle Cloud」
   1.5.2 P&G の電動歯ブラシ「Oral-B SmartSeries」
   1.5.3 ジャスパーの「Jasper Control Center」
 
第2章 最新アライアンス動向:AllSeen アライアンス
― Windows 10 に標準装備されたAllJoyn で家電機器も制御へ ―
2.1 M2M/IoT の各種アライアンスの登場
2.2 AllSeen アライアンスのプロフィール
2.3 AllSeen アライアンスがめざすソリューション
   2.3.1 現在のIoT の課題を解決するプロジェクト
2.4 AllSeen Alliance のプロフィールと組織構成
2.5 特徴的な各ワーキンググループ/プロジェクト
   2.5.1 HAE(Home Appliances & Entertainment)プロジェクト
   2.5.2 DSB(Device System Bridge)プロジェクト
   2.5.3 共通フレームワークWG 内のロケーションサービスプロジェクト7
2.6 AllJoyn ソフトウェアのフレームワークの構成
   2.6.1 3 つのレイヤで構成
   2.6.2 コアライブラリという機能
   2.6.3 サービスフレームワークという機能
   2.6.4 特定の物理層やOS に依存しないAllJoyn
2.7 AllJoyn サービスフレームワークの2 つのバージョン:標準版と簡易版
2.8 「プロキシマルネットワーク」とAllJoyn 対応デバイス
   2.8.1 プロキシマルネットワークの構成例
   2.8.2 AllJoyn ゲートウェイ:外出先からの制御も可能
   2.8.3 他のM2M/IoT への取組みとAllJoyn の取組みの違い
2.9 AllSeen アライアンスにおける製品の認証:AllSeen Certified
   2.9.1 2 つのフェーズをもつ認証制度8
   2.9.2 認証制度はビジネスに応じて柔軟に対応
   2.9.3 Windows 10 にデフォルトでAllJoyn を搭載
2.10 AllJoyn の基本的なセキュリティ対策
2.11 AllJoyn におけるプラットフォームとバージョン
2.12 ゲートウェイ(ゲートウェイエージェント)とクラウドサービスの連携
   2.12.1 家庭内の各デバイスを制御
   2.12.2 いろいろなインタフェース:現在はXMPP をサポート
2.13 クアルコムのAllJoyn に関する取り組みと製品
2.14 AllPlay 対応の具体的製品例
2.15 日本でもAllPlay 対応のオーディオシステム/スピーカーなどが登場
   2.15.1 パナソニックがAllPlay 対応製品を次々に投入
   2.15.2 LIFX(ライフィクス)社のAllJoyn 対応のLED 電球
   2.15.3 中国のハイアールはAllJoyn 対応の「スマートオーブン」を
2.16 「AllJoyn」対応の2 つの新チップが登場
2.17 今後の展望:どのようなビジネスモデルが登場するのか
 
第3章 ライセンスバンドとアンライセンスバンドの競合と共存時代
3.1 LTE とWi-Fi オフロード(4G 時代の共存)
3.2 クアルコムの4.5G 時代の戦略
   3.2.1 モバイル業界の技術の変遷と将来
   3.2.2 クアルコム第4.5 世代(4.5G)に関する方向性を打ち出す!
3.3 LTE の強化:最大600Mbps のLTE を発表
   3.3.1 LTE 市場における製品の強化:受信速度最大600Mbps
   3.3.2 LTE モデムのラインアップ
   3.3.3 MDM9000 シリーズ
   3.3.4 幅広い用途に対応するプロセッサ群
3.4 ライセンスバンドとアンライセンスの共存
   3.4.1 キャリアアグリゲーションとリンクアグリゲーション
   3.4.2 キャリアグリゲーションとリンクアグリゲーションの特徴
   3.4.3 LTE とWi-Fi を用いたリンクアグリゲーションの利点
   3.4.4 LTE とWi-Fi を用いたリンクアグリゲーションの仕組み
   3.4.5 アグリゲーションを実現するための端末の仕組み
3.5 共存に向けたLTE とWi-Fi 機能の強化
   3.5.1 LTE Direct という機能
   3.5.2 LTE Direct のメリット
   3.5.3 エリクソンはMETIS をベースに
   3.5.4 IEEE 802.11ai(高速接続・認証規格)もファイナルドラフトへ
   3.5.5 IEEE 802.11ai ベースのローミングのデモ
3.6 5GHz 帯のアンライセンスLTE とWi-Fi
   3.6.1 LAA(LTE-U)の実測結果
   3.6.2 共存に対処するために「CSAT」を提案
   3.6.3 アンライセンスバンドにおけるLTE とWi-Fi の共存
   3.6.4 Wi-Fi アライアンスのLAA(LTE-U)に対する見解
3.7 第5世代(5G)時代の競合と共存
   3.7.1 NTTドコモの興味深いプレゼンテーション
   3.7.2 すべては第6 世代(6G)までに統合されるというロードマップ
   3.7.3 統合とは真逆の「発散してしまうこと」への懸念
 
第4章 活発化する5G(第5 世代移動通信システム)の実現に向けた技術開発と国際標準化動向
4.1 活発化する第5 世代(5G:Fifth Generation)への取り組み
4.2 5G Tokyo Bay Summit の具体的な内容
   4.2.1 NTT ドコモによる5G の研究とベンダ各社との5G実験協力内容
   4.2.2 5G Tokyo Bay Summit のプログラム内容とベンダの5G実験協力
   4.2.3 さらに5G の実験を拡大
4.3 移動通信システムの発展史:第1世代(1G)~第5世代(5G)
   4.3.1 10 年ごとに世代交代する移動通信の世界
   4.3.2 市場ニーズと移動通信システムの進化
4.4 4G の現状から5G への進化
   4.4.1 3 つの多元接続方式の規定
4.5 4G(IMT-Advanced)から5G(IMT-2020)へ
   4.5.1 4G の動向と実現技術の概要
   4.5.2 5G の標準化を推進する3GPP:インドも正式に参加
4.6 日本で商用サービスが開始された4G(IMT-Advanced)
   4.6.1 NTT ドコモのLTE-Advanced:「PREMIUM 4G サービス」
   4.6.2 PREMIUM 4G 対応のルータとスマートフォン
   4.6.3 UQコミュニケーションズ:4G「WiMAX 2+」
4.7 5Gに関する研究開発の必要性および背景
   4.7.1 拡大するM2M/IoT 端末とリッチコンテンツの利用
   4.7.2 5G に求められる「要求条件」(性能目標)
4.8 LTE およびLTE-Advancedの発展と5G
4.9 5G を実現するための主な5つの技術
   4.9.1 ファントムセル(高度C-RAN)
   4.9.2 フレキシブルデュプレックス 
   4.9.3 高周波数帯への無線パラメータや信号波形の最適化
   4.9.4 大規模MIMO
   4.9.5 NOMA(非直交多元接続)
4.10 各通信機器ベンダとの5G 伝送実験システムの成果例
   4.10.1 NTT ドコモとエリクソン、ノキアネットワークスの共同実験と成果:15GHz 帯で5Gbps、70GHz 帯で2Gbps の超高速通信に成功
   4.10.2 エリクソンとの伝送実験
   4.10.3 ノキアネットワークスとの伝送実験
4.11 5G Tokyo Bay Summit 2015で公開された5G 実験システム
 
第5章 第5 世代(5G)への道
5.1 日本の5G を推進する5GMFと世界の動向
   5.1.1 日本の第5世代モバイル推進フォーラム(5GMF)の5G の取り組み
   5.1.2 世界各地の5G推進団体
5.2 国際的に大きな流れとなった第5 世代(5G)への道
   5.2.1 4Gから5Gへのダイナミックな展開
   5.2.2 要求条件(性能仕様):具体化する5Gの目標値の議論
5.3 5Gのパネルディスカッションから見る5Gへの道
   5.3.1 エリクソン:5Gの実験で5Gbps を実現
   5.3.2 ファーウェイ:5Gの強いリーダーシップを目指して精力的に投資
   5.3.3 NTT ドコモ:内外13社パートナーと共同実験
5.4 5G の要求条件に関連する展示デモ内容
   5.4.1 エリクソン:One Network のコンセプトを提唱
5.5 M2M 分野で、2020 年でも2G が44%を占める
5.6 5G時代における全体的なシステムの統合と将来を見据えた拡散
   5.6.1 ファーウェイ:5G で全体を統合
   5.6.2 NTT ドコモ:5G に向けた歓迎すべき発散
   5.6.3 エリクソン:5G 無線の周波数は「6GHz 帯未満と6GHz 帯以上」
   5.6.4 ノキア(Nokia):5G にとって重要な60GHz 帯以上の領域
5.7 5G 導入に向けた各社のロードマップ
   5.7.1 エリクソン:5Gに向けた3フェーズの無線テストベッド
   5.7.2 NTT ドコモの2020 年の5G 導入に向けてのアプローチ
5.8 5G の要求条件と市場ニーズへの適応力
   5.8.1 5G の各社の要求条件と戦略
   5.8.2 エリクソンの考える5G に対する要求条件
   5.8.3 ノキアネットワークスの考える5Gに対する要求条件
   5.8.4 ファーウェイの考える5Gに対する要求条件
   5.8.5 NTT ドコモの考える5Gに対する要求条件
5.9 世界の通信キャリアやベンダの具体的な5G の実験と取り組み
   5.9.1 エリクソン:5Gbps レベルのスループットを達成
   5.9.2 2G/3G/4G のパレートの法則と5Gのロングテール
   5.9.3 KT:2018 年平昌冬季オリンピックで世界初の5Gをスタート
5.10 KT、ノキア、チャイナ・モバイルの5世代(5G)への戦略
   5.10.1 KT のLTE-B(5G プレステージ)
   5.10.2 ノキア:プログラマブルなネットワーク技術の提供
   5.10.3 チャイナ・モバイル:5G に3D-MIMOを推進
5.11 標準化を推進する業界団体「NGMN アライアンス」の役割
   5.11.1 NGMN アライアンスの「5G ビジョンとロードマップ」
   5.11.2 MGMN アライアンスの「5G のホワイトペーパー」
5.12 3GPP の5G への取り組み:2015 年末から開始
5.13 第5 世代(5G)が提供するサービスの具体的なイメージ
 
第6章 M2M/IoT のグローバル展開とM2M プラットフォーム・NFV/SDN の最新動向
6.1 M2M/IoT が関係する技術分野(通信プロトコル)と実現のアプローチ
6.2 M2M/IoT システムのレイヤ構成
6.3 急浮上するSDN/NFV への取り組み
   6.3.1 SDN とNFV
   6.3.2 NFV とSDN についての違い
   6.3.3 EPC にNFV/SDN を適用して経済化
   6.3.4 SDN の仕組み
6.3.5 NFV の仕組み
6.3.6 新しいネットワーク仮想化技術時代の到来
6.4 各ベンダ/キャリアのSDN/NFV の取り組み
6.5 高まるM2M の実現に向けたモバイルSDN への期待
6.6 相次いで登場する多彩な「M2M プラットフォーム」
   6.6.1 NTT ドコモのM2M
   6.6.2 KDDI のM2M
   6.6.3 ソフトバンクのM2M
   6.6.4 UQ コミュニケーションズのM2M
   6.6.5 IIJ:「IIJ GIO M2M プラットフォーム」
6.7 SDN とNFV による新世代のプラットフォーム
   6.7.1 ダイナミックに展開するSDN/NFV
   6.7.2 ヒューレット・パッカード(HP)のOpen NFV リファレンス・アーキテクチャ
   6.7.3 ウインドリバー(Wind River)のNFV とTitanium Cloud
   6.7.4 レッドハット(Red Hat)のNFV/SDN エコシステム
   6.7.5 シスコシステムズ(Cisco Systems)の仮想HetNet ソリューション
   6.7.6 IBM はオーケストレーション機能をクラウドベースで提供
   6.7.7 インテル(Intel)のNFV 協業体制
   6.7.8 デル(DELL)のNFV ソリューション
   6.7.9 エリクソン(Ericsson)のNFV 基盤「Hyperscale Cloud」
   6.7.10 NEC のSDN/NFV への移行ステップ
   6.7.11 NTT ドコモのNFV とエラスティック・コアアーキテクチャ
   6.7.12 テレフォニカ(Telefonica)はクラウドへの移行を目指して
   6.7.13 チャイナモバイル(China Mobile)のNFV「NovoNet」
 
第7章 ETSI,ONF,oneM2M,3GPP,IEEE における標準化動向
=NFV からSDN、M2M、MTC、IEEE P2413 /802.15.4g/11ah/BLE4.2 まで=
7.1 ETSI におけるNFV の標準化とONF におけるSDN の標準化
   7.1.1 ETSI NFV ISG
   7.1.2 SDN(Software Defined Network)
   7.1.3 NFV のアーキテクチャ
7.2 NFV 管理とオーケストレーション
7.3 M2M/IoT へのアプローチ:大きく2 つのアプローチ
   7.3.1 帰納的アプローチ
   7.3.2 演繹的アプローチ
7.4 M2M のビジネスモデル:バーティカル方式かホリゾンタル方式か
7.5 ポイントとなるモバイルM2M におけるeSIM
   7.5.1 eSIM:GSMA で標準仕様を策定
   7.5.2 eSIM でリーダシップを発揮したエリクソン
   7.5.3 各業界から期待されるeSIM8
7.6 各標準化団体における「M2M プラットフォーム」標準化の取組み
   7.6.1 ETSI TC M2M と「oneM2M」の取り組み8
   7.6.2 oneM2M の取り組み
   7.6.3 日本のTTC/ARIB
   7.6.4 米国のTIA
   7.6.5 3GPP:モバイルに関する国際標準化組織
   7.6.6 ITU-T:ITU の電気通信標準化部門
7.7 欧州組織「ETSI」におけるM2M 標準化の活動
   7.7.1 ETSI におけるM2M アーキテクチャの構成
   7.7.2 インタフェース
   7.7.3 レストフル(RESTful)なアーキテクチャを採用
   7.7.4 リリース1 仕様からリリース2 仕様の策定へ
7.8 国際組織「oneM2M」における標準化の活動
   7.8.1 国際標準組織「oneM2M」の組織構成
   7.8.2 oneM2M で策定された技術仕様書および技術報告書
   7.8.3 oneM2M におけるアーキテクチャ
7.9 国際組織「ITU-T」におけるIoT/M2M 標準化の活動
7.10 国際組織「3GPP」におけるM2M 標準化の活動
   7.10.1 当面はLTE に対応した標準
   7.10.2 3GPP におけるMTC(M2M)の標準化
   7.10.3 MTC ではローモビリティを重視
   7.10.4 MTC(M2M)デバイスの通信シナリオ
   7.10.5 USIM(eSIM)の信号によって判定5
   7.10.6 MTC のエンドツーエンドのセキュリティ
   7.10.7 MTC 通信の身近な例:マンションのセキュリティからメータリングまで
   7.10.8 NTT ドコモがM2M 機器向けeSIM の提供を開始へ
7.11 国際組織「3GPP」におけるMTC デバイスの標準化
   7.11.1 低価格MTC デバイス(移動機)の標準化
   7.11.2 簡易LTE の4 つのカテゴリー
   7.11.3 MTC アプリケーションの3 つのモデル
   7.11.4 MTC におけるプロトコルスタック
7.12 M2M/IoT を支えるアクセスネットワーク =ZigBee,Wi-SUN,802.11ah,Bluetooth,Z-Wave=
   7.12.1 IEEE におけるM2M/IoT 関係の通信プロトコルの標準化動向
   7.12.2 IoT 規格の標準策定に向けて「IEEE P2413」がスタート
   7.12.3 IEEE 802.15 ワーキンググループ(WPAN)における標準化の進展
7.13 IEEE 802.15.4WG 標準①:IP 対応の「ZigBee IP」(ZIP)を開発
   7.13.1 IP 対応の「ZigBee IP」(ZIP)
   7.13.2 ZigBee/ZigBeeIP 上で動作するSEP1.x とSEP 2
   7.13.3 SEP の機能
7.14 IEEE 802.15.4WG 標準②:IoT 時代のBluetooth が登場
   7.14.1 センサーネットワークやM2M 分野に対応
   7.14.2 新世代のBluetooth:大幅に省電力化と高速化
   7.14.3 IoT/IoE 時代を加速させるBluetooth 4.2
   7.14.4 アップルのiBeacon:BLE 技術を使用してO2O などで活躍
7.15 IEEE 802.15.4WG 標準③:スマートメーター標準として「Wi-SUN」(IEEE 802.15.4g)規格
   7.15.1 M2M 分野への用途を拡大するWi-SUN
7.16 IEEE 802.11ah はIoT/M2M を目指すWi-Fi グループ
   7.16.1 IEEE 802.11ah の標準化を目指して「TGah」を設立
   7.16.2 IEEE 802.11ah の標準化状況
   7.16.3 IEEE 802.11ah の機能と一般Wi-Fi との違い
   7.16.4 IEEE 802.11ah で想定されているアプリケーションの例
   7.16.5 920MHz 帯対応のZ-Wave が登場(日本の場合)
   7.16.6 Z-Wave の製品事例:ミツミ電機
7.17 日本における920MHz 帯と電波法との関係
   7.17.1 920MHz 帯のパッシブ型無線とアクティブ型無線
   7.17.2 世界各国のRFID 等の920MHz 帯の割当
7.18 M2M の展開と電波利用料の課題
   7.18.1 技術基準の認証の課題
   7.18.2 電波利用料の課題
 
第8章 ビッグデータ/クラウドとそのデータ収集・処理・解析システム=ビッグデータ:2020 年には44,000 エクサバイト(EB)に急増=
8.1 大きなデータ、種類の多いデータ、時々刻々変化すデータ
   8.1.1 ビッグデータの性質
   8.1.2 データをどう使いこなすか
   8.1.3 世界のビッグデータ:2020 年には44,000 エクサバイトに急増
   8.1.4 日本企業:関心は高いが取り組みが進んでいない
8.2 ビッグデータビジネスに参入している企業に共通なこと
   8.2.1 ビッグデータの解析とリアルタイム性
   8.2.2 ビッグデータのフル活用とその恩恵(収益)
   8.2.3 ビッグデータの解析とビッグデータの活用
8.3 インテルとIBM のビッグデータ戦略
   8.3.1 インテルとIBM のビッグデータ量の予測
8.4 シスコのビッグデータとIoT/IoE 戦略
   8.4.1 ビッグデータを可視化
   8.4.2 シスコの仮想HetNet ソリューション
   8.4.3 HetNet(ヘテロジニアスネットワーク)とは
   8.4.4 シスコが運用しているメキシコでのHetNeT
   8.4.5 ビッグデータビジネス例:コネクテッドバス停というソリューション
8.5 シスコと連携したテレフォニカのFree Wi-Fi を用いたマーケティング戦略
8.6 日立のビッグデータ戦略
   8.6.1 トラフィック制御に関するソリューションを展開
8.7 自社ポートフォーリオを活かす富士通の戦略
   8.7.1 交通情報に関するビッグデータの解析
 
第9章 スマートシティへの応用:実践フェーズを迎えた欧州発のKNX シティ
9.1 スマートハウス/スマートビルの中核技術「KNX」
   9.1.1 KNX(ケーエヌエックス)とは
   9.1.2 KNX の3 つの優位性
   9.1.3 すべてをETS ツールで開発可能
   9.1.4 複数の通信媒体の利用が可能
   9.1.5 KNX ロゴはISO 9001 取得企業のみに提供
9.2 KNX シティのコンセプト
9.3 KNX シティの具体的な構成
   9.3.1 活発化するエネルギー効率向上の動き
   9.3.2 KNX シティの具体例
   9.3.3 KNX シティを実現するために重要な4 つの要素
9.4 KNX シティの特別なコンセプト
   9.4.1 KNX シティ実現に重要な2 つの標準化指令:M/441 とM/490
   9.4.2 M/441 で毎月の電気料金の請求が可能へ
   9.4.3 EU20-20-20
9.5 KNX シティが果たす役割
   9.5.1 負荷の変動に対応するビルの役割
   9.5.2 KNX シティの役割
9.6 KNX のネットワーク構成例
   9.6.1 KNX システムのネットワーク構成
   9.6.2 KNX におけるデータタイプの定義
9.7 技術的にみるKNX シティの仕組み
   9.7.1 KNX シティ側(DSM)で行われる評価や管理、測定
   9.7.2 KNX シティのスマートグリッド/スマートシティ連携
9.8 KNX シティの今後の展望
   9.8.1 グリッドからのインセンティブの付与方法
   9.8.2 KNX シティには、いつからデマンドレスポンス機能が組み込まれるか
   9.8.3 日本市場でKNX デバイスを使用する際の課題
 
索引
 
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