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事業を新たな形態へと昇華させるローカル5Gの利用動向

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スマートフォン向けの新たな通信規格として注目を集める「5G」。高速、低遅延、多数同時接続などの利点を持つこの通信規格を、ビジネスで活用する動きが目立ちつつあります。中でも注目すべきが、特定エリア内に独自の5Gネットワーク網を構築する「ローカル5G」です。ここではローカル5Gの特徴を整理しつつ、具体的な実証実験例、ローカル5Gをサービスして提供する主要ベンダーの動向をまとめます。

Wi-Fiの不得手補う5Gに関心集まる

 NTTドコモが2020年3月25日に提供したのを皮切りに、各携帯電話キャリアがサービスをスタートさせた「5G」(第5世代移動通信システム)。調査会社であるMM総研が2021年5月18日に発表した調査結果によると、スマートフォン出荷台数全体に占める5G対応端末の比率は33.6%で、新規スマートフォンの3台に1台が5G対応という状況です。ただし、5Gに対応した基地局の設置は遅れていると言わざるを得ません。対応エリアは大都市圏が中心で、NTTドコモは人口カバー率で80%を超えるのは2024年3月末と発表しています。  一般ユーザーへの5G普及は道半ばかもしれません。しかし、ビジネス用途では5Gをいち早く活用しようとする動きが見られます。これまで一般的に使われてきたWi-Fiでは「エリアが狭い」「屋外での利用に向かない」などの問題があり、大規模な工場や施設での利用には必ずしも向きませんでした。こうした課題を5Gを使って解消しようとしています。

自社占有のネットワーク網を構築できるローカル5G

 通信事業者ではない企業や自治体が、自己が所有している限定されたエリアや建物・敷地内に専用の5Gネットワークを構築する方法のことをローカル5Gといいます。独自に5Gの通信システムを構築するローカル5Gでは、限られた範囲内で5Gネットワークを使用できるようになります。
図1:広範な工場、生産施設、商業施設などのエリアで、独...

図1:広範な工場、生産施設、商業施設などのエリアで、独自の5Gネットワーク網が使えるようになるローカロ5G。デバイスごとに5G回線を契約する手間・コストもかからない

 なお、一般的な5Gで利用される周波数帯は3.7GHz帯、4.5GHz帯、28GHz帯となっていますが、ローカル5Gの場合は2019年12月に総務省により制度化され、28.2GHz帯~28.3GHz帯が割り当てられています。さらに2020年12月には、4.6GHz帯~4.9GHz帯と28.3GHz帯~29.1GHz帯が割り当てられており、ローカル5G導入のための環境が整うようになりました。  一般的な5Gでも携帯電話キャリアが順次展開しており、あと数年待てば全国エリアをカバーする予定なので、5Gと別に存在するローカル5Gの必要性はないと考えるかもしれません。  しかしローカル5Gが求められる最大の理由は、その独立したネットワークにあります。一般的な5Gネットワークは今後、数多くの人が利用することが想定されます。大規模イベント開催時や災害の発生時にはネットワークが混雑することも予想されます。このとき回線に輻輳(ふくそう)が生じ、ネットワークに接続しづらくなることも考えられます。工作機械や建設機械、IoTデバイスなどの遠隔操作に5Gを利用していたとしたら、回線に輻輳(ふくそう)が生じる都度にその機械やデバイスを制御できなくなり、大きな問題が発生するわけです。  そのほかにも、工場内の情報を外部に漏れることを防ぐためにも独立したネットワークであることがセキュリティ的に強固なものとなります。  また、携帯電話キャリアの5Gネットワークが数年以内に全国展開するとはいえ、自己が所有しているエリアや建物・敷地内が絶対にエリア内となる保証はありません。その点ローカル5Gなら、携帯電話キャリアの5G基地局整備の動向を気にせず、5Gのネットワークを活用できます。

他国と比べ先行する日本のローカル5G

 携帯電話キャリアの5G商用サービスは他国と比べて遅れ気味の日本ですが、ローカル5Gの展開は比較的進んでおり、既に数多くの実証実験例が存在します。  レイヤーズ・コンサルティングとNTTドコモ、NEC ネッツエスアイ、東京大学 大学院情報学環中尾研究室は共同でコンソーシアムを構成。ローカル5Gと水中ドローンを使って海中の状況を可視化する実証実験を行いました。2021年1月25日から2月8日にかけて行われたこの実証実験は、広島県江田島市内の牡蠣養殖場が舞台でした。  生産低下が課題の養殖カキ分野では、カキの死滅を防ぐために海中の可視化や環境データの取得を重視しています。そこで、陸上から水中ドローンを遠隔操作し海中の状況を可視化。水中ドローンから得られた高精細映像と環境データを組み合わせて養殖漁場の環境分析を行いました。これらの通信にローカル5Gを活用しています。ローカル5Gを活用することで、陸地からの遠隔操作や映像監視が可能になりました。  NTT東日本も2021年3月25日、農業分野の課題解決のために自動トラクターなど農機の遠隔監視制御による自動運転等の実現に向け、ローカル5Gを活用する実証実験を開始しました。  この実証実験を行っているのは、北海道・岩見沢市です。同地では、農業従事者の担い手不足による生産量の低下や、農家数減少にともなう農地集約化による稼働の逼迫などといった課題を抱えていました。そこで、の担い手不足による生産量の低下に対しては、自動走行トラクターの遠隔監視制御をローカル5Gで実現。少ない稼働で生産規模の維持・拡大を可能とする高効率的な営農作業を実現しています。  農地集約化による稼働の逼迫に対しては、ローカル5Gをはじめ、LPWA(Low Power Wide Area)や地域BWA(Broadband Wireless Access)で生育、気象、土壌などのビッグデータを収集することで、農作業スケジュールの最適化や農機の共同利用、作業委託による営農稼働、コスト削減などを実現しています。  大手電機メーカーである富士電機では、ローカル5Gを活用した実証実験を東京都日野市に位置する東京工場で2021年5月11日からスタートしています。同社ではこれまでも、生産設備をネットワークで接続し生産状況や設備の稼働状態などのデータを取得。生産現場における滞留の解消や設備の予知保全などを実現するスマートファクトリー化を推進しています。  ただ、以前の無線ネットワークでは、同時接続できる設備台数や通信速度が満足いくものではないため、工場すべての設備からデータを収集できないほか、高精細な画像データの取得に時間がかかっていました。そこで、スマートファクトリーを強化し生産性をより向上していくために、ローカル5Gの実証実験を行ったのです。今後は、この実証実験で得られた実績・知見をもとに、ローカル5Gの特徴を活かしたソリューション創出を目指す考えです。

ローカル5Gをサービスとして提供するベンダーも続々登場

 ローカル5Gを利用するためには、ローカル5Gの利用を考えている企業や自治体などが総務省から無線免許を取得する必要があります。取得すると、建物や施設内などのエリア内だけで利用できるようになります。  しかしローカル5G無線局免許の申請は手続きが煩雑で、ネットワークの設計や保守運用には専門的な知識・技術が求められます。そこで、ローカル5Gの無線免許取得から、システム構築、保守・運用まで、一連の流れをサービス化して提供するベンダーが登場しています。  NTTコミュニケーションズもそんなベンダーの1社。NTTドコモと連携し、ローカル5G環境構築のための導入コンサルティングから無線免許取得、機器構築、運用支援をまとめて提供する「ローカル5Gサービス」として月額制で提供しています。  富士通の場合、PoCから無線免許申請・電波測定、設計構築、保守・運用までサービスとして提供します。稼働状況の遠隔監視や障害発生時の一次対応などのサービス管理機能に絞ったサービスも用意するなど、導入企業に応じたラインナップを拡充させています。  NECもローカル5Gをサービス型で提供します。企画・検証段階を担う「コンサルティングサービス」、無線局免許取得支援から最適なネットワーク構築・運用を支援する「インテグレーションサービス」、ローカル5Gの保守・運用を担う「マネージドサービス」に分け、さまざまな段階に合わせた提供が特徴です。  多くのメリットを持ちながらローカル5Gの導入に踏み切れていなかった企業や自治体も存在するはず。ベンダーがローカル5Gをサービスとして提供することで、本格的な普及が見込まれています。

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