IPv6	over	LPWAN の状況
坂根 昌一
IETF報告会 (100th	シンガポール),	2017年12月15日
イノベーションセンター
シスコシステムズ
IPv6	over LPWAN
LPWAN
って、なによ?
New	Electronics,	Machina	Research,	Dec-2015
2023年、LPWAデバイスの接続数は約30億になると予想。
2020年、サービスの収益は約64兆円になると予想。
Machina	Research,	Feb-2015
世界でのLPWAの動き
LPWAN ってなによ?
消費電力
BLE
ZigBee
Wi-SUN
WiFi
BT
10	m 100	m 1	km 10	km
3G,LTE
LPWAN
bps
kbps
Gbps
通信速度
NFC
RFID 20	mA
100	mA
Mbps
通信距離
LPWAN ってなによ?
代表的な無線技術の位置付け
LPWANに分類される技術の位置付け
HaLoW
ペイロード
サイズ
1	km 10	km
bps
kbps
通信速度
100	B
1500	BMbps
NB-IoT
20	km
LoRaWAN
1000	B
500	B
DR:	250	bps	~	5.5	kbps
SZ:	~	250	B
RG:	2	km	~	20	km
DR:	100	bps
SZ:	12	B	(140回/日)
RG:	10	km	~	30	km
DR:	up	62	kbps,	dl	26	kbps
SZ:	
RG:	~	約3	km
License	band
DR:	~	4	Mbps
SZ:	1500	B
RG:	~	1	km
(代表的な技術を抜粋)
通信距離
Sigfox
LPWAN ってなによ?
消費電力
BLE
ZigBee
Wi-SUN
WiFi
BT
10	m 100	m 1	km 10	km
3G,LTE
LPWAN
bps
kbps
Gbps
通信速度
NFC
RFID 20	mA
100	mA
Mbps
通信距離
LPWAN ってなによ?
代表的な無線技術の位置付け
WPAN
ü ネットワークデザインが比較的むずかしい。
ü 障害の切り分けがむずかしい。
ü ホップ数が増えると通信が安定しなくなる。
ü GWの近くに特別なデバイスが必要になる。
ü 通信プロトコルが複雑。
ü ネットワークデザインが比較的やさしい。
ü 障害の切り分けを比較的やりやすい。
ü 通信状態を予測しやすい。
ü 通信プロトコルがシンプル。
WPANで採用している。
メッシュ型
LPWANで採用している。
スター型
数百m
数百m〜数km
LPWAN ってなによ?
より正確には上記トポロジはpeer-to-peer型のcluster-tree型
LPWAN
って、なによ?
Long Range
LPWAN
Low Data Rate 数十 bps	〜 数十 kbps
1回の送信は数バイト〜数百バイト
市街地で 数 km
郊外で 数十 km
Low Power
Low Cost
1回の送信に 10〜100	mA	程度
通信モジュール1個 数百円程度
LPWAN ってなによ?
Low Power Wide Area Network
IPv6	over	LPWAN
1.	Compression/Decompression
事前に共有したルールを用いて各ヘッダを圧縮する。
LPWAN	SCHC	and	fragmentation	for	IPv6	and	UDP
IPv6	over	LPWAN
draft-ietf-lpwan-ipv6-static-context-hc-07
NO-ACK ALWAYS-ACK ACK-ON-ERROR
SCHC :	Static	Context	Header	Compression
2.	Fragmentation/Defragmentation
パケットの分割・再構成と3つの送受信方法を用いる。
a.	NO-ACK	mode
b.	ALWAYS-ACK	mode
c.	ACK-ON-ERROR	mode
3.	SCHC	for	IPv6/UDP	headers
[シィーク]
IPV6	over	LPWAN	のコアとなる技術
ここ!
APP APP APP
UDP
IPv6
LPWAN
SCHC C/D
実装のイメージ
IETF lpwan WG で議論されている
IPv6	over	LPWAN
by Alexander Pelov (@ackl.io)• 2016年4月 IETF95 Buenos Aires で BoF
ü 要件が似ている市場に同様の多くの技術が乱立している。
àサイロ化される。
à機器管理、ネットワーク管理が複雑になる。
ü インターネットとの相互運用を前提に設計されていない。
àデータの相互利用が難しくなる。
à運用が複雑になる。
• WG設立
ü WGのL2技術は SIGFOX,	LoRa,	NB-IOT,	WI-SUN
• 2016年11月 IETF97 Seoul で第1回WGミーティングが開催された。
• Webex を使ったテレミーティングが 12回/9ヶ月
Internet Area
Chairs
Ø Pascal Thubert, Cisco
Ø Alexander Pelov, Acklio
次回 12月20日 1:00 ヽ(´Д`;)ノ
IETF 100 lpwan WG ミーティング
IPv6	over	LPWAN
月曜日 9:00-12:00	本会議 100人くらい
火曜日 9:00-12:00	ad-hoc	ミーティング 9人
✓ LPWAN	Overview à AD	Evaluation
✓ LPWAN	SCHC	for	CoAP
✓ LPWAN	SCHC	for	ICMPv6
✓ SCHC	over	LoRaWAN
✓ SCHC	over	Sigfox LPWAN
LPWAN	技術のプロファイリング
✓ LPWAN	SCHC	and	fragmentation	for	IPv6	and	UDP
基本技術仕様
APP APP APP
UDP
IPv6
LPWAN
プロトコルスタックのイメージ
SCHC
ドラフトステータス・アップデート
リチャータ
•	ICMPv6
•	SCHC-over-FOO
•	Data	Model	for	SCHC	Contexts
•	Minimal	context	provisioning	protocol
なんで 6LoWPAN じゃないの
( ゚д゚)	?
IPv6	ヘッダの圧縮技術と言えば・・・・
6LoWPAN	と SCHC
IPv6	over	LPWAN
Adaptation 技術 6LoWPAN SCHC
コンテキスト なし あり
IPv6	ヘッダ (40 B) 2 0
UDP	ヘッダ最小値 (8 B) 2 0
CoAP 最小値 (4	B +	URI) なし 2
フラグメント あり あり
フロー制御 なし あり
L2 IEEE	802.15.4 LPWAN
Peer-to-Peer トポロジ あり なし
中間ノード あり なし
最小L2フレームサイズ (Bytes) 127 8
Duty	Cycle >	1% > 1	%
簡単には対象のL2技術の違い。
IEEE	802.15.4	を運用して見えてきた課題への対策を取り入れている。
IPv6	over	LPWAN
IETF	Hackathon
11-Nov	土曜日 08:00-22:00
12-Nov	日曜日 09:00-17:00
土日に一歩も外に出ずに、大部屋に押し込められて、丸一日座りっぱな
しで、モニタとにらめっこし、ひたすらキーボードを打ち続け、修行する会。
アドレナリンとドーパミンが交互にだだ漏れし続けて、
ひたすらハッピーになれる会。
言い換えると・・・
(	´_ゝ`)
IETF	100	hackathon	lpwan team
IPv6	over	LPWAN
https://pycom.io/product/lopy/
IPv6	over	LPWAN
何をしてた?
まとめ
• モノをつなぐ技術として LPWAが注目されてます。
ü Low	Power,	Low	Cost,	Long	Range,	Low	Data	rate
• IPv6	over	LPWAN
ü LPWAネットワークで IPv6/UDP	を使う技術のこと。
ü IETF	lpwan WG	で議論されてます。
ü SCHC	[シィーク] がコア技術。
ü SCHC	over	Foo	[シィーカバブー]	はこれから。
• IETF	Hackathon	に参加してハッピーになろう!
IPv6	over	LPWAN	の状況
次回も行けるかなぁ・・・ (´・_・`)
ご質問などは、
ありますでしょうか?
End	of	presentation

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