ネットワークスペシャリスト 2019年午前2 問15

問題文

IoT向けの小電力の無線機器で使用される無線通信に関する記述として、適切なものはどれか。

選択肢

ア：BLE(BluetoothLowEnergy)は従来のBluetoothとの互換性を維持しながら、低消費電力での動作を可能にするために5GHz帯を使用する拡張がなされている。

イ：IEEE802.11acではIoT向けに920MHz帯が割り当てられている。

ウ：Wi-SUNではマルチホップを使用して500mを超える通信が可能である。（正解）

エ：ZigBeeでは一つの親ノードに対して最大7個の子ノードをスター型に配置したネットワークを使用する。

IoT向け小電力無線通信の特徴【午前2 解説】

要点まとめ

結論：IoT向け無線通信では、Wi-SUNのマルチホップ機能により500m以上の通信が可能であることが正しいです。
根拠：Wi-SUNは低消費電力かつ広範囲通信を実現するため、メッシュネットワーク構造を採用し中継機能を持つため距離を延ばせます。
差がつくポイント：各規格の周波数帯やネットワーク構造の特徴を正確に理解し、誤った周波数帯やノード数制限の知識を避けることが重要です。

正解の理由

選択肢ウの「Wi-SUNではマルチホップを使用して500mを超える通信が可能である」は正しいです。Wi-SUNはスマートメーターやスマートシティ向けに設計された無線通信規格で、メッシュネットワークを構築し複数の中継ノードを経由して通信距離を延長します。これにより単一の通信距離を超えた広範囲での通信が可能です。

よくある誤解

BLEは2.4GHz帯を使用し、5GHz帯は使いません。IEEE802.11acはWi-Fi規格であり、920MHz帯はIoT向けの周波数帯ではありません。ZigBeeの親ノードの子ノード数は7個より多い場合もあります。

解法ステップ

各規格の周波数帯を確認する（BLEは2.4GHz、IEEE802.11acは5GHz帯中心）。
IoT向け無線の通信距離やネットワーク構造（メッシュ、スターなど）を理解する。
Wi-SUNの特徴としてマルチホップ通信が可能であることを押さえる。
選択肢の記述と規格の特徴を照合し、誤りを排除する。
正しい記述を選択する。

選択肢別の誤答解説

ア：BLEは低消費電力の2.4GHz帯を使用し、5GHz帯の拡張はありません。
イ：IEEE802.11acは主に5GHz帯のWi-Fi規格であり、920MHz帯は割り当てられていません。
ウ：Wi-SUNはメッシュネットワークでマルチホップ通信を行い、500m以上の通信が可能です。
エ：ZigBeeのスター型ネットワークで親ノードの子ノード数は7個に限定されず、より多くの子ノードを接続可能です。

補足コラム

Wi-SUN（Wireless Smart Utility Network）はスマートグリッドやスマートシティ向けに設計された無線通信規格で、IEEE 802.15.4gをベースにしています。メッシュネットワークにより通信距離を延ばし、低消費電力で安定した通信を実現します。BLEは主に近距離通信向けで、IoT機器の省電力通信に適していますが、通信距離は短いです。ZigBeeも低消費電力の無線規格で、スター型やメッシュ型のネットワーク構成が可能です。

FAQ

Q: Wi-SUNのマルチホップ通信とは何ですか？
A: 複数の中継ノードを経由してデータを送る方式で、単一の通信距離を超えて広範囲に通信可能です。

Q: BLEはなぜ5GHz帯を使わないのですか？
A: BLEは2.4GHz帯を利用し、低消費電力かつ簡易な通信を目的としているため、5GHz帯の高周波数は消費電力や通信距離の面で適しません。

Q: ZigBeeのネットワーク構成はどのようなものがありますか？
A: スター型、ツリー型、メッシュ型の3種類があり、用途に応じて柔軟に構成可能です。

関連キーワード: Wi-SUN, マルチホップ通信、BLE, ZigBee, IEEE802.11ac, IoT無線通信、低消費電力、メッシュネットワーク

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