超混雑！2.4GHz帯無線通信の現状と対処法

Roboba

トライアングルエレクトロニクス代表 久保幸夫

大阪・日本橋 ロボット連絡会11 月例会 11 月18 日（火） プレゼン資料（短縮版 ） http://roboba.jp/images/ROBOBA/doc/roboren/roboren_2014_11.pdf

※Ustream配信(http://www.ustream.tv/channel/robobatv )が 切れたので、スライドの形で公開させていただきます

内容

無線LANやBluetooth、IEEE802.15.4/ZigBeeなどで使用される2.4GHz帯無線は、混雑が酷くなっ

ています。それにともない、ロボットや組込み機器の「Bluetoothがつながらない」「遅い」などのトラブルも多く発生しています。日経NETWORK

誌で連載中の「ネットワーク実験室」で実験した内容などを含め、2.4GHz帯無線の注意事項と対応策をお話します。

自己紹介１

Robobaでは…

• 電子工作マガジン、エレキジャックなどの 雑誌記事を書いている人

• 最近は 地元・大阪日本橋（ぽんばし）に生息 – 日本橋ロボット連絡会幹事

– 日本橋ものづくり拠点 robobaのメンバー

• 今年から「トライアングル エレクトロニクス(仮)」 の屋号で活動。 長いので三角電子 とか・・・

– 電子工作KITや教材の開発・製造・販売を企むが、 まだまだ準備中・・・ 別の顔もあります

久保幸夫 @tentenV3って誰やねん？

日経NETWORKに連載中

• 基本的に定期購読雑誌 • 大きな本屋さんならあるかも

• 一般書店で市販されている ムックにも一部の記事が 再掲載されています

（例） ネットワークのしくみを知る！基礎を学ぶ！ 絶対わかる！無線ＬＡＮ超入門 http://ec.nikkeibp.co.jp/item/books/230450.html

2003年４月～から 日経NETWORK（月刊誌）に

「ネットワーク実験室」シリーズ連載中

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自己紹介２

エレクトロニクス関連以外にも

組込み技術・IT関連技術の講師・執筆（実はこっちが本業）

• 情報処理試験などIT系試験の対策書籍や教材、各種問題作成

IT系雑誌連載 • 日経NETWORKに連載中 2003年４月～

– 一部は、ネットで読めます • 日経NETWORK 2003年４月～オキテ破りにトライ！ ネットワーク実験室 （師匠・友人との共著時代）

– http://itpro.nikkeibp.co.jp/article/COLUMN/20060122/227652/

• 2006年10月号～ ガンバレ“駆け出し”ネット・マネージャ（サーバー編） – http://itpro.nikkeibp.co.jp/article/COLUMN/20080118/291398/?ST=system

• ネットワークなんでも実験室 2007年10月～ – http://itpro.nikkeibp.co.jp/article/COLUMN/20140701/568004/

• 日経NETWORK セミナー パケットキャプチャー入門講座 担当 • http://coin.nikkeibp.co.jp/coin/itpro-s/seminar/nnw/141031/

最近・・・ あるある

• Bluetoothがつながらない、遅い、切れる

• 無線LANがつながらない、遅い、切れる

• IEEE802.15.4/ ZigBeeの伝送遅延

それも、イベント等 お披露目の席で・・・・

大事な時に使えない…

人がいっぱい 人気があるほど・・・

大事な時に orz…….

つながらない、遅い、よく切れる 新・2.4GHz帯無線三大悪

３っの無線の共通点

• IEEE802.15.1 Bluetooth

• IEEE802.15.4 / ZigBee

• IEEE802.11 b/g 無線LAN ※ ※11a,acは5GHz帯

•2.4GHｚのISMバンドを使う

ISMバンド

• ISM (ISM:Industry-Science-Medical) – 免許不要

• （315MHｚ、400MHz） 小電力、微笑電力 • 920MHz帯 ISMバンド

– 2012年7月25日から割り当て Wi-SUNなどに注目が

• 2.4GHz帯 ISMバンド – 無線LAN、Bluetooth、 IEEE802.15.4 / ZigBee、FWA、デジタルコードレス、電子レンジ、医療機器など

• 5GHz – 無線LAN 気象レーダー 羽田とか・・・・

例えば、

事例１ 2012年 ET2012展示会 – Bluetoothがスループット出ない

事例２ 2013年 大阪市の第二回ものアプリハッカソン – Bluetoothがペアリングできない

事例３ 2014年 4月 ロボット連絡会 – Bluetoothがペアリングできない

事例４ 2014年 11月8日 KOF会場 – 無線LANがつながらない、遅い

• スマホが熱をもつ、電池消耗激しい

• いったい、なにが起こっているのか？ • ツールを使って、見えない電波を見える化

無線LAN見える化ツールの例 inSSIDer（インサイダー）

http://www.metageek.net/ から入手できる（ちょっ前までフリーだった）

無線電波見える化ツールの例 2.4GHZ/５GHｚ簡易スペアナ Wi-SPY

http://www.metageek.net/

Wi-Spy DBx & Chanalyzer

事例① ET2012（横浜）にて 2.4GHz帯

Bluetooth

スループット出ない

71個のAP

事例② 2013年 第二回ものアプリハッカソン

129個のAP

Bluetoothが ペアリング できない

メディアを含め100人以上の人が集まった

ほとんどの人が、スマホ タブレット、PCを使用

テザリングや無線ルータも使用

事例② WiFiの使用の自粛おねがい後

43個に減った！

Bluetooth ペアリングOK！

会場の参加者に 無線LANテザリングや 無線ルータの使用の 自粛を要請した

事例④ KOF2014会場

185個のAP

マシンパワーが弱いマシンほど、 電波の混雑の影響が出やすい マルチコアとか性能が良い マシンは出にくい模様

（電波の処理に余裕があるのか？）

WiFi超遅い！ スマホが熱い 電池が減る

電子レンジの影響も！

• 電子レンジも2.4GHｚ帯を使う • 無線LAN以外にも、 電子レンジ（マイクロウエーブ）の影響も

• 以下の記事で実験を行った – 日経NETWORK 2009年 6月

「電子レンジが無線LANに与える影響を調べよ！」 • http://coin.nikkeibp.co.jp/coin/itpro-

s/book/dtl/nnw053.html にて掲載

– 日経NETWORK 2009年 7月 「2.4GHz帯を使う機器を徹底調査せよ！」

• 無線LAN 電波受信レベル 強

• 電子レンジからの距離３M

レンジON レンジOFF

レンジOFF

電子レンジをオンにすると、スループットが下がったわ。

タスクマネージャ画面

電子レンジからの距離３m

日経NETWORK 2009年 6月 のネタより 「無線LAN 電子レンジが無線LANに与える影響を調べよ！」

図２ 電子レンジを調べてみよう

電子レンジとの距離 約１mで 測定

堀部

わー、2.4GHz全体に電波が出ていますね。特に、 Ch12～13あたりの電波が、強そうですね。

片岡

だから、前回の実験で、ch12のとき、電子レンジ

の影響が強くでたのか！

スペクトル表示において、色が赤いほど、電波が強いことを示している

日経NETWORK 2009年 7月 のネタより 「2.4GHz帯を使う機器を徹底調査せよ！」

2.4GHz帯を使う機器は多い

• でも、無線LAN見える化ツール inSSIDer

は 無線LANしか 見ることができない

• 電波の見えるツールが必要

• 例えば、簡易スペクトルアナライザ―

Wi-Spy DBx & Chanalyzer を使えば、見ることができる

• 2.4GHz帯を使用する機器をいろいろ調べてみよう

Wi-Spyでいろいろな2.4GHz帯を使用するものを調べてみよう

IEEE802.11b/g +Bluetooth搭載ゲーム機

2.4GHｚ独自方

式＋IEEE802.11 搭載ゲーム機

Bluetooth リモコン

IEEE802.11b/g +Bluetooth搭載 スマートフォン（PHS）

2.4ＧＨｚ デジタルコードレス電話

Wi-Spy

日経NETWORK 2009年 7月 「2.4GHz帯を使う機器を徹底調査せよ！」 より

対策

• 根本的対策 – サブギガ帯 920MHｚなどへ移行

– 特にミッションクリティカルなシステムはサブギガ帯の使用を考える と言っても急には無理なはなし

• 運用面 – 紹介したツールなどを使ってモニタリング – 無線LANは５GHｚに移行し、2.4GHｚの使用を減らす – 人が集まる場合、 無線LANや、 Bluetoothの使用を減らすための お願いをする • 特に、WiFiテザリングや無線ルータ • 代わりに、その限りの公衆無線LANなどを用意しておく

これ大事！結構有効！

まとめ

• 電波は見えないだけに やっかい – 見えない電波を知ること

– 見えない電波を調べること

– みんなに 見えない電波 を 知ってもらうこと • 節度をもって使えば、最高に便利なツール

• 見えないことを良いことに、 各自が好き勝手やれば、最悪なツール

– 携帯電話屋さん 良く考えてほしい

• 電波の有効利用を考えて、 みんなが HAPPY になりたいものですね

ご清聴ありがとうございました

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無線LANの調査等のご依頼は Tw:@tentenV3

FB: 久保幸夫 で検索 または

http://triangle-ele.com/ のフォームから

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