IoT製品の屋内無線伝搬環境評価(電磁界・電波伝搬連成解析事例) TOP 解析コンサルティング サービス 解析事例 IoT製品の屋内無線伝搬環境評価(電磁界・電波伝搬連成解析事例) 背景 「IoT」とスマートロック IoTとは「Internet of Things」の略称であり、身の周りのあらゆるモノがインターネット経由で通信をすることを指す。 スマートフォンで自宅の家電を操作したり、車と車が通信をしたりするなど、IoTの活用範囲は広がっている。 今回の解析では、IoTの一例としてスマートロックを用いた。 スマートロックは、インターネット経由で複数の鍵を一元管理できるWi-Fi接続型の電子錠であり、複数の鍵や物件を現地対応する手間が省け、オフィスや宿泊施設で利用される。 目的 スマートロックを活用するためには、鍵の管理元であるアクセスポイントから電波の届く範囲内にスマートロックを設置する必要がある。しかし、 スマートロックからどのように電波が出ているか分からない。 スマートロックを設置したドアからどの程度の距離まで通信可能か分からない。 という課題がある。これらの課題を解決するため、今回の解析ではスマートロックからどのように電波が出ているかを可視化し、通信可能なエリアの検証を行った。 使用する解析ソフト スマートロックからどのように電波が出ているか、3次元電磁界シミュレータ XFdtd を用いて解析する。 狭い領域の解析には電磁界解析が有効である。 屋内の通信可能エリアを、3次元電波伝搬シミュレータ Wireles InSite を用いて解析する。 部屋のような広い領域の解析には電波伝搬解析が有効である。 解析の結果 電磁界解析 スマートロックに搭載されているWi-Fiアンテナをモデリングし、ドアに取り付けた状態の放射パターンを求めた。 アンテナ単体では、特定の方向に強く電波が放射されており、シンプルな放射パターンとなった。 アンテナ単体を、スマートロックの筐体に組み込み、ドアに取り付けたモデルを解析した結果、放射パターンは全く異なる特性となることがわかった。 電波伝搬解析 電磁界解析で求めた放射パターンを用い、スマートロックを玄関に取り付けた場合の受信電力マップを求めた。その結果、 スマートロックを設置している玄関付近では電波がよく届いていることが分かった。 しかし、玄関から離れた部屋では遮る壁も多く、電波が届きにくいエリアがあることが分かった。 まとめ 電磁界解析と電波伝搬解析を用いて玄関に取り付けたスマートロックから出ている電波の受信電力マップを求めた。 その結果、スマートロックと通信を行う鍵の管理元の設置場所として適切な場所と不適切な場所を可視化した。 電磁界解析によってアンテナ周りに部品が付属した場合のアンテナ特性の解析が可能である。 電波伝搬解析では電磁界解析で求めた放射パターンを用いたシミュレーションを行うことで、より現実に近い通信環境の検証が可能となる。 スマートロックからどのように電波が出ているか、3次元電磁界シミュレータ XFdtd を用いて解析した。 屋内の通信可能なエリアを、3次元電波伝搬シミュレータ Wireless InSite を用いて解析した。 Wireless InSiteXFdtd電波伝搬解析電磁界解析 お問い合わせ 解析事例の一覧に戻る 関連情報 シミュレーションによるスマートホームデバイスのトライバンドアンテナ設計と住宅内Wi-Fiのスループット評価 詳しくはこちら 工場IoTの無線化支援 詳しくはこちら 電磁界解析によるホームスマートスピーカーWiFiルーターのアンテナ性能評価 詳しくはこちら 住宅街におけるLPWAの適応範囲の検討 詳しくはこちら 住宅内のWi-Fiのスループット性能評価 詳しくはこちら コネクテッドホーム 屋内リモートカメラの電磁界解析 詳しくはこちら