IoTのルーターの機能や仕組み|選び方や設定など徹底解説

ゲートウェイ・ルーター
目次

IoTに使うルーターとは?機能と役割

IoTにおけるルーターは、ネットワーク内でデータパケットを転送するデバイスで、データ通信を管理する役割を果たします。

イメージとしては、道路交差点で交通を調整する交差点信号機のようなものです。データパケットは、発信元から目的地まで適切な経路を通り抜けて到達します。

ルーターとゲートウェイの違いは?

・ルーター
デバイス同士の内部通信を管理し、ネットワーク内でのデータの正確な経路を提供します。

・ゲートウェイ
異なる種類のデバイスやネットワークとの通信を仲介し、プロトコルの変換やセキュリティの確保を担当します。特に、異なるIoTデバイスが同じネットワークで協調動作する場合に役立ちます。

一般的に、IoT環境では、複数のデバイスやプロトコルが混在するため、ルーターとゲートウェイが協力してスムーズな通信を実現します。これにより、異なるIoTデバイスが効果的に連携し、データの収集や制御が円滑に行われます。ルーターとゲートウェイは同時に使うことが多く、両方の機能をもつ製品となっていることが多いです。

ルーターの種類|主要なものを抜粋

ルーターにはさまざまな種類があり、その中でも主要なものにはWi-FiルーターとLTEルーター、M2Mルーターがあります。

Wi-Fiルーターとは

Wi-Fiルーターは、家庭やオフィスで一般的に使用されているデバイスで、無線LAN(Wi-Fi)を提供する役割を果たします。これにより、複数のデバイスが同時にインターネットに接続できるようになります。

適用事例

・工場内の生産ライン監視
・倉庫内の荷物トラッキング
・ビル内のスマートオフィス
・ホームIoTで家電制御
・Wi-Fiは主に※屋内で短距離で高速な通信が求められる場所で活用
 ※屋外用の規格もあります。

LTEルーターとは

LTEルーターは、モバイルネットワークを使用してインターネットに接続するためのデバイスです。これは、場所に制約されずに高速のインターネットアクセスを提供し、特に遠隔地や移動中に便利です。

適用事例

・工場など広域な設備を持つ場所で利用される
・Wi-Fiや有線網が敷設されていない場所で活用
・高速な通信速度が求められるケース

LTEルーターは工場など一括管理が求められる広域場所に使用されます。

M2Mルーターとは

M2Mルーターは、機械同士の通信を可能にするための装置であり、主にIoT(Internet of Things)デバイスやセンサーとの通信に使用されます。

通常、モバイル通信ネットワークを使用してデバイスと通信し、データのやり取りを可能にします。これにより、センサーデータやIoTデバイスの情報をクラウドに送信したり、遠隔からデバイスを制御することができます。特に、IoT向けの無線であるLPWAに対応している製品が多くあります。

適用事例

・村落部の道路網管理など、遠隔地での監視が目的
・機器同士の通信に適し、クラウドとの通信にはSIMを使用
・通信量が少なく低速通信な無線規格の分類であるLPWAで済む用途

M2Mは遠隔地の分散型モニタリングなどに使用されます。

各ルーターの利点と欠点

各ルーターには異なる用途があります。最適な用途の選択をするために、各ルーターの利点や欠点を理解して適切なルーターを選択することはとても重要です。

Wi-Fiルーター

【利点】

・利便性:Wi-Fiルーターは家庭やオフィスなどで一般的に使用され、複数のデバイスが同時に接続できるため、利便性が高いです。
・コスト:一般的な標準であり、多くのデバイスがWi-Fiに対応しているため、設置コストが比較的低いです。

【欠点】

・有限なカバレッジ: Wi-Fiの範囲は物理的な制約があり、特に大規模なエリアや遠隔地ではカバレッジが不足することがあります。
・安全性の懸念: Wi-Fiネットワークは複数の通信暗号化方式があり、古い方式にはセキュリティの脆弱性があるため、適切な通信暗号化方式の選択など、適切なセキュリティ対策が必要です。

LTEルーター

【利点】

・モバイルアクセス: LTEルーターはモバイル通信ネットワークを使用するため、移動中や遠隔地でも高速なモバイルインターネットアクセスが可能です。
・広範なカバレッジ: モバイル通信ネットワークは広範な地域にカバレッジを提供し、Wi-Fiよりも遠隔地での利用に適しています。

【欠点】

・通信料金: モバイル通信サービスには通信料金がかかるため、データ使用量によっては高額な請求が発生する可能性があります。
・速度の制約: ネットワーク混雑や信号の弱さにより、速度が制約されることがあります。

M2Mルーターとは

【利点】

・IoTデバイスとの通信: M2Mルーターは機械同士の通信を可能にし、IoTデバイスやセンサーとのデータ通信に適しています。
・遠隔管理: M2Mルーターは遠隔地に設置されたデバイスを遠隔から管理できるため、物理的なアクセスが難しい場所でも効果的に管理できます。

【欠点】

・専門的な用途: M2Mルーターは特定の用途に特化しており、一般的な家庭やオフィスでの利用には向いていません。
・高いセキュリティ要件: M2M通信は機密性の高い情報を扱うことが多いため、メーカーによって異なるセキュリティ機能を適切に選択、設定する必要がある。


IoTルーターを選ぶ際の注意点

IoTルーターを選ぶ際には、以下のポイントに注意しましょう。これらの要因を考慮することで、特定の用途や環境に最適な製品を選択できます。

対応プロトコルとデバイス数

IoTデバイスは様々な通信プロトコルを使用しています。選ぶルーターがこれらのプロトコルに対応していることを確認してください。また、同時に接続できるデバイス数も確認してください。

セキュリティ機能

IoTデバイスは通信の暗号化など、セキュリティ機能が必須です。。ルーターがセキュリティ機能を備えているかどうか確認しましょう。例えば、ファイアウォール、ゲストネットワークなどが有用です。ファームウェアの自動アップデートに対応していると、セキュリティアップデートに迅速に対応することができます。

クラウドサービスの連携

ルーターが、使用するクラウドプラットフォームに対応しているか確認しましょう。これにより、連携の難易度が下がり、リモートアクセスやデバイスのモニタリングが容易になります。

IoTルーターのトラブルシューティング

IoTルーターは、スマートホームデバイスやその他のIoT機器を接続するために重要な役割を果たしています。

しかし、時折トラブルが発生することがあります。IoTルーターの一般的なトラブルを紹介します。IoT導入時、ルーターを取り扱う際は、以下のような点を鑑みつつプロジェクトを進行する必要があるでしょう。

接続の不安定さ

デバイスがルーターに正しく接続できず、データの送受信が不安定になる場合があります。デバイスの設置場所の変更や、通信の不安定さを考慮した通信設計が必要になります。

接続速度の低下

ルーター周辺に通信機器が多く、電波干渉が発生してネットワーク速度が低下することがあります。

セキュリティの懸念

ルーターのパスワードが弱かったり、セキュリティ設定が不適切な場合、不正なアクセスのリスクがあります。

クラウド連携の問題

ルーターがクラウドサービスと正しく連携できていないため、リモートからのデータアクセスが制約されることがあります。

リモートアクセスの問題

ルーターが適切に設定されておらず、リモートからのアクセスが制限される場合が考えられます。

不明なエラー

ルーター自体がハードウェアやソフトウェアの問題により、正常に機能していない場合があります。

まとめ

IoTの急速な発展に伴い、適切なルーターの選択とトラブルシューティングはますます重要です。Wi-Fi、LTE、M2Mなど様々な種類のルーターが存在し、用途やセキュリティ要件に応じて選定することが必要です。

常に最新の技術動向を把握し、対応することで、安定性と信頼性の高いIoTインフラストラクチャを構築できます。これにより、異なるデバイスが協調動作し、データの収集や制御が円滑に行われ、未来のIoTの可能性を最大限に引き出すことができます。

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