FSK技術のWi-SUN Allianceでの標準化

GLOSSARY

Wi-SUN AllianceにおけるFSK技術の標準化は、単なる変調方式の採用に留まらず、異なるメーカー間の「相互接続性（Interoperability）」を担保するための厳格なプロファイル策定として進められてきました。

原田博司教授はこの Wi-SUN Alliance の設立メンバーであり、技術委員会の議長を務めるなど、まさに標準化の舵取りを行ってきた人物です。

1. 標準化のベース：IEEE 802.15.4g (SUN PHY)

Wi-SUNのFSKは、IEEEで策定された IEEE 802.15.4g (Smart Utility Network Physical Layer) をベースにしています。

名称: 規格内では MR-FSK (Multi-rate and Multi-regional FSK) と呼ばれます。
役割: 物理層（PHY）の仕様（周波数、変調、データレートなど）を規定しています。

2. Wi-SUN Alliance によるプロファイル化

IEEE規格は「選択肢」が多すぎるため、そのままではメーカーが異なるデバイス同士で通信できません。そこで Wi-SUN Alliance が、特定の用途に合わせて仕様を絞り込んだ「プロファイル」を策定しました。

① Wi-SUN ECHONET プロファイル (HAN)

日本のスマートメーター（Aルート/Bルート）で採用されている形式です。

変調: 2-FSK
速度: 100 kbps / 50 kbps (日本国内の920MHz帯に最適化)
特徴: 家庭内（HAN: Home Area Network）のエネルギー管理に特化。

② Wi-SUN FAN (Field Area Network)

スマートシティやインフラ管理など、屋外の大規模メッシュネットワーク向け。

FAN 1.0 (FSK中心): データレート 50kbps ～ 300kbps。2-FSKが必須（Mandatory）とされ、広域をカバーします。
FAN 1.1 (FSK + OFDM): 最新版ではFSKに加え、高スループットなOFDMも統合されました。FSKは「堅牢な長距離通信用」として引き続き重要な役割を担っています。

3. 日本における標準化への貢献（原田研究室の役割）

原田教授らは、単に海外の規格を導入するだけでなく、「日本独自の電波法規（ARIB STD-T108など）」と国際標準を整合させる活動に尽力しました。

キャリアセンスの最適化: 日本特有の「送信時間制限」の中で、FSKがいかに効率よく通信できるかのパラメータを標準化。
認証試験の主導: 京都大学内に Wi-SUN の認証試験環境を構築し、世界初のWi-SUN FAN認証デバイスの開発・認定にも寄与しました。

4. なぜ「FSK」が選ばれ続けているのか？

OFDMなどの新しい方式が登場しても、Wi-SUNでFSKが標準の柱であり続ける理由は以下の通りです。

電力効率: FSKは信号の振幅が一定（定振幅）なため、安価で効率の良いアンプが使え、電池寿命が非常に長くなります。
受信感度: シンプルな変調ゆえにノイズに強く、非常に低い信号レベルでもデコード可能です。
実績: すでに数千万台単位のスマートメーターで稼働しており、信頼性が極めて高い。

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