LPWA と BLE の違い
遠くへ届けるか、近くで省電力に使うか
- LPWA と BLE は、どちらも省電力で使える IoT 向けの無線通信ですが、届く範囲が違います。
- LPWA は、低速のデータ通信に特化して消費電力を抑え、数km〜数10km の長距離を伝送します。BLE は、Bluetooth の規格のうち通信距離と速度を抑えて省電力にしたもので、ボタン電池1つで数年動かせます。
- LPWA には SIGFOX・LoRaWAN・ELTRES・ZETA などの方式があり、BLE の使い道にはビーコンがあります。
LPWA とは
LPWA(Low Power Wide Area)は、IoT のために低速のデータ通信に特化して消費電力を抑え、数km〜数10km の長距離を伝送できる無線通信技術です。広い範囲に散らばった機器とつなぐ場面で使われます。
方式はいくつかあります。それぞれの特徴を問われます。
- SIGFOX: IoT デバイスからの上り通信は随時できますが、下りは上りの通信が起きたときだけ伝送し、デバイスの消費電力を抑えます。
- LoRaWAN: チャープ拡散変調を使い、伝わる環境や距離に合わせてデータの伝送速度を選べます。無線の区間を提供し、その先は一般の固定網を使います。
- ELTRES: 上りだけに限り、GNSS を使った高精度な同期で省電力にします。最大100km の伝送ができ、時速100km で動く環境でも上りの伝送ができます。
- ZETA: 双方向の通信ができ、メッシュ型のネットワークも作れます。
BLE とは
BLE(Bluetooth Low Energy)は、Bluetooth の規格のうち、通信できる距離と速度を抑えるかわりに、省電力にしたものです。ボタン電池1つで数年動かせます。
使い道の1つがビーコンです。モノに付けたタグ型の端末から、ID を含むアドバタイズメント・パケットを、不特定多数の機器に向けて一方向に発信し、店舗での来客誘導などに使います。Bluetooth 5.1 以降は、信号の到来角や発射角を測って方向を検知する機能も加わり、位置情報にも使えます。
違いを表で比べる
| 比べること | LPWA | BLE |
|---|---|---|
| 届く距離 | 数km〜数10km の長距離 | 近距離(距離を抑えた規格) |
| 速度 | 低速のデータ通信に特化 | 速度を抑えた規格 |
| 消費電力 | 抑える(省電力) | 抑える(ボタン電池1つで数年) |
| 代表例 | SIGFOX・LoRaWAN・ELTRES・ZETA | ビーコン(アドバタイズメント・パケット) |
| 使われる場面 | 広い範囲に置く IoT デバイス(例 浸水検知サービス SUIJIN は SIGFOX を利用) | 来客誘導のビーコン、ウェアラブルデバイスとスマートフォンの連携 |
試験での問われ方
モバイルシステム技術検定2級では、第12章「IoTシステム」で出ます。もちこ道場の第12章の問題では、次のような問われ方をしています。
- 穴埋め: 「低速で省電力、数km〜数10km の長距離」の空欄に LPWA、「通信距離と速度を抑えてボタン電池1つで数年動く Bluetooth の規格」の空欄に BLE を選ぶ。LPWA の方式では、「下りは上りの通信が起きたときだけ」の空欄に SIGFOX を選びます。
- 誤った記述を選ぶ: 「BLE は通信距離と速度を増やすかわりに消費電力を高めた規格」「SIGFOX は下りを常に監視して高速に通信する」「ZETA はスター型だけで、メッシュ型は作れない」といった記述を見抜く。いずれも誤りです。
覚え方
- LPWA は名前のとおり Wide Area(広い範囲)。LPWA は「低速・省電力・広域」、BLE は「低速・省電力・近距離」と、近いところと違うところを並べて覚えます。
- BLE の L は Low Energy(低エネルギー)。距離と速度を抑えたぶん、電池が長持ちします。
- LPWA の4方式は、SIGFOX は下りが上りのときだけ、LoRaWAN は速度を選べる、ELTRES は GNSS で上りだけ、ZETA はメッシュ、と一言ずつ結び付けます。
第12章のほかの用語は「第12章 IoTシステムの要点」にまとめています。
第12章の問題を2問、解いてみる
もちこ道場の第12章の問題です。演習画面と同じ解説(図解・選択肢ごとの解説)を付けています。
問1
Bluetoothの規格のうち、通信可能な距離と通信速度を抑える代わりに、ボタン電池1つで数年間稼働できるようにするなど省電力化を図った技術は1である。
答えと解説を見る
正解は 3(BLE)です。
【概要】
BLEは通信距離と速度を抑えて省電力化を図ったBluetoothの規格である。ボタン電池1つで数年間の稼働を可能にする。
【図解】実験的機能
図解は実験的機能です。内容を簡略化しているため、公式テキストの記載と異なることがあります。
【各選択肢の解説】
- 1. NFCあなたの解答 NFCは10cm程度の極近距離で通信を行う非接触IC技術であり、Bluetoothの省電力規格を示す空欄(1)とは異なる。
- 2. Wi-SUNあなたの解答 Wi-SUNは920MHz帯を利用する近距離無線通信規格であり、Bluetoothの省電力規格を示す空欄(1)とは異なる。
- 3. BLE正解あなたの解答 BLEは通信距離と速度を抑えて大幅な省電力化を実現したBluetooth規格であり空欄(1)に適合する。
- 4. Z-Waveあなたの解答 Z-Waveは主にホームオートメーションで用いられる無線通信規格であり、Bluetooth技術を示す空欄(1)とは異なる。
問2
LPWAの技術のうち、IoTデバイス発の上り方向通信は随時可能である一方、下り方向のデータは上り方向の通信が発生したときに限って伝送できるようにすることで、デバイスの一層の低消費電力化を図っている通信網は1である。
答えと解説を見る
正解は 2(SIGFOX)です。
【概要】
SIGFOXはアンライセンス帯を用いるLPWA技術である。上り通信発生時のみ下りを受信する仕組み等で端末の低消費電力化を図る。
【図解】実験的機能
図解は実験的機能です。内容を簡略化しているため、公式テキストの記載と異なることがあります。
【各選択肢の解説】
- 1. LoRaWANあなたの解答 LoRaWANはLoRaアライアンスが推進するオープンな通信規格であり、上り発生時のみ下り伝送を行う独自網の空欄(1)と異なる。
- 2. SIGFOX正解あなたの解答 SIGFOXは上り通信発生時のみ下りデータを伝送する仕組み等でデバイスの低消費電力化を図るため空欄(1)に適合する。
- 3. ELTRESあなたの解答 ELTRESはソニーが開発した独自技術によるLPWA規格であり、上り発生時のみ下り受信を行う通信網を示す空欄(1)と異なる。
- 4. ZETAあなたの解答 ZETAは多段中継(メッシュネットワーク)を特長とするLPWA規格であり、上り契機で下りを受信する空欄(1)と異なる。
第12章は約140問。いま解いた問題と同じ形で、選択肢ごとの解説と図解が付いています。まずは登録なしで、第1章の142問から解き方を試せます(第2章からはプランで解けます)。
よくある質問
LPWA と BLE は、どちらが優れていますか?
優劣ではなく、使い道が違います。広い範囲に散らばった機器の情報を集めるなら LPWA、身の回りの近い機器どうしやスマートフォンとつなぐなら BLE が向きます。
Zigbee や Wi-SUN とは何が違いますか?
Zigbee と Wi-SUN は、IEEE802.15.4 をもとにした IoT エリアネットワークの近距離無線の規格です。Wi-SUN は、エネルギー管理用の標準規格である ECHONET Lite の下位層に使われています。LPWA は広域、これらは近距離という点で見分けます。
LPWA は無線局の免許が必要ですか?
LPWA などの IoT の無線システムでは、機器の数が多く無線従事者が不要なことから、国内では主に無線局の免許が不要な920MHz帯などが使われています。
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モバイルシステム技術検定2級の第12章「IoTシステム」で問われる用語を、6つのまとまりと取り違えやすい組み合わせで整理しました。第12章の問題を2問、その場で解いて確かめられます。
モバイルシステム技術検定2級の勉強時間は、公式の目安がありません。合格した人の体験談と解説サイトの目安を集めた平均(約60時間)と、1日2時間で1か月の計画を週ごとにまとめました。
出題範囲は、2026年11月6日にMCPC の公式ページで確認しました。用語の説明は、もちこ道場の問題と解説をもとにまとめたものです。