2018年12月にIoTシステム技術検定(基礎編)に無事合格しました。新しい勉強方法で勉強したので、今回は第3章を記載します。
毎週投稿して、7章まで記載します。
参考書を購入してこの内容を覚えられれば、基礎編は簡単に合格できると思います。
今回は通信関連です。英語の単語が多く通信の専門用語も多いところなので少し大変だと思います。こういう時こそ、このマインドマップが役に立てばと思います。
今回の勉強法
これまでは、参考書を読んで、要点をノートにまとめるを繰り返していました。今回は参考書をそもそもKindleUnlimitedで購読していたので、ノートの方も電子化してみようと思いました。
これが結構新鮮で、結果として試験も合格できました。
今後の勉強法としても使っていこうと思っているし、この後、中級の受験も考えているのでまとめます。
使ったツールは以下です。
- FireHD 8
Kindleアプリを使いました。 - KindleUnlimited
Amazonの399円キャンペーンを使いました。 - Mac
自宅か図書館で勉強していたのですが、Mac版のKindleアプリをいれて勉強していました。 - Chrome
ブラウザです。手っ取り早く、マインドマップ化してくれるツールを探していたら、Mac版は有料ばかりで結局Chromeの拡張機能を使うことにしました。 - MindMap Tab
手っ取り早く、マインドマップ化してくれるツールでChromeのExtention(拡張機能)です。
参考書を読み進めながら、各単語が関連つくようにMindMapとして入力してプリントアウトして紙で持ち歩きました。(私の場合は、結局、紙にして復習するまでには至りませんでした。)
マインドマップの作り方
第3章の要点を関連つけて記載します。段落(インデント)が線になりますね。以下のような感じです。
第3章IoT通信方式の概要
IoTエリアネットワーク
IoTデバイスとIoTゲートウェイ間をつなぐ無線通信
ECHONETLite
Wi-SUN
主にスマートメータで利用
IoTゲートウェイはコンセントレータ
コンセントレータがIoTサーバ(HES)に接続する
無線LAN
Bluetooth
BluetoothLowEnergy
ボタン電池で数年連続動作が可能
盗難、忘れ物帽子
位置検知
情報配信
ZigBee
センサネットワークを主目的とする近距離無線通信規格
IEEE802.15.4
バケツリレー式にデータ中継するマルチホップ通信
Wi-SUN
自動メータ検針
IEEE802.15.4g
乾電池を利用した場合、1日数十回程度の数年間動作可能
Z-Wave
デンマークZensys
ホームオートメーション関連が集まって、Z-WaveAlliance
周波数900MHz、伝送速度最大100kbps
NFC
カードタイプ
パッシブタグ
バッテリー無しに電磁誘導によりリーダーからの電磁波をエネルギー源にする
スマホなど
セミアクティブタグ方式
電波の読み取りはパッシブ方式と同じで、電波の送信は内蔵電池を用いる
Mifare
Philips
Felica
Sony
IrDA
IoTゲートウェイ
IoTデバイス
有線ネットワーク
IoTエリアネットワーク(PAN/LAN)
安定した品質、雑音に強い、高速伝送、有線接続が必要、設置場所が固定
USB
有線LAN
PLC(PowerLineCommunication)
広域通信網WAN(WideAreaNetwork)
光ファイバー
ADSL
無線ネットワーク
IoTエリアネットワーク(PAN/LAN)
無線LAN
電波不感エリアや電波干渉が発生しないようAPの設置場所を適切に設計する必要がある 多くのAPは天井の設置となる
802.11a
802.11b
802.11g
新しい規格
802.11n
2.4GHz
5GHz
802.11ac
5GHz
IoT向けで長距離通信が可能だが4Mbpsと遅い。
802.11ah
Zigbee
Bluetooth
IrDA
広域通信網WAN(WideAreaNetwork)
セルラー
3G
4G
LPWA(LowPowerWideArea)
衛星通信
PAN(PersonalAreaNetwork)
省エネ通信方式
必要な理由
電源コンセントがない
長期間の電池利用が必要
Bluetooth(BLE)
IEEE802.15.4
920MHz特定小電力無線
RFID/NFC
Z-Wave
DUST
EnOcean
Wi-SUN
平均消費電力を下げる
1回の送信時間を短くする
送信回数を減らす
テキスト形式からバイナリ形式へ
CoAP
EMS
HEMS
家庭向けエネルギー管理
BEMS
ビル向けエネルギー管理
FEMS
工場向けエネルギー管理
CEMS
家庭ビル工場など全てのエネルギー管理
通信方式
アメリカ
ZigBee
6LoWPMN
ヨーロッパ
KNX
日本
ECHONET Lite
セルラー
サービス制御装置
交換機
セルエリア
無線基地局
ケータイ
ハンドオーバー
VoLTE
Skypeなどとは異なり帯域保証しているため、音質が良い
LTEとの同時通信が可能
LPWA(LowPowerWideArea)
省エネ広域通信のためのIoT規格の総称
LoRaWAN
SigFox
LTE Cat.1
LTE Cat.M1(eMTC)
NB-IoT(NarrowBand-IoT)
なぜ安くなるのか?
LoRaWAN
LoRaゲートウェイでまとめてサーバに送信するため
11Byte/回と小容量
Sigfox
12Byte,100bps
1日140回まで
電波の特性
周波数が高いほど通信距離が短くなり、障害物を透過しにくくなる
周波数が高いほど、直進しやすくなる
周波数が高いほど高速伝送に適し、アンテナの大きさは小さくできる
IoTエリアネットワーク無線に関する制度
微弱無線局
特定小電力無線局
工業用テレメーター
スマートメータ
HEMSなど
小電力データ通信システム
無線LAN
ZigBee
Bluetooth
簡易無線局
近距離無線通信アクティブタグ
IoTエリアネットワークは数多くのIoTデバイスを利用することや比較的狭い範囲での利用になるため、免許不要な無線設備を利用することが多くなる
IoTプロトコル
IoT向けに必要な特性
軽量性
限られたリソースでの実装
低消費電力化対応
電池駆動時間を延ばすために低消費電力化に対する取り組みがあるか
移動対応性
リアルタイム性
到達性
通信携帯
通信発生の契機
通信の発生頻度
データサイズ
サポート台数
oneM2M技術仕様書
HTTP
REST
XML
JSON
CoAP
HTTPとの互換性
HTTPヘッダをバイナリ化
UDPを使用
MQTT
パブリッシャー
サブスクライバー
両者を仲介するブローカーからなる
出来上がった図
作成した図です。
この単語ってなに?といった時は参考書やWebで調べるようにしました。
次は4章に行きます。