現在、 Wi-Fi 、 Bluetooth 、その他の 2.4GHz技術 が短距離通信を支配していますが、より低い周波数帯域で動作する無線技術は、そのかけがえのない利点により、モノのインターネット（IoT）の広大な分野で独自の地位を確立しています。 Sub-1GHz（略してSub-G）無線モジュール は、遮るもののない「郊外の高速道路」のように、2.4GHz帯の混雑した「都心の高速道路」とは対照的に、長距離と低消費電力という優れた特性により、広域IoT接続を実現するためのバックボーンとなっています。

• Sub-Gモジュールについて

Sub-1GHzモジュールの略であるSub-Gモジュールは、1GHz未満の免許不要のISM周波数帯域（169MHz、315MHz、433MHz、470MHz、868MHz、915MHz、920MHzなど）で動作する無線周波数モジュールです

その技術的利点は、基本的な物理学に根ざしています。周波数が低いほど、電波の伝搬損失は少なく、回折能力は強くなります。これにより、Sub-Gモジュールは、キロメートルレベルの通信距離と強力な壁貫通・障害物越え能力を容易に実現できるため、複雑な環境や大規模なカバレッジを必要とするIoTアプリケーションへの導入に特に適しています。

• ネットワークトポロジ構造

Sub-Gモジュールは、常に変化するアプリケーションシナリオに適応するための柔軟なネットワークアーキテクチャをサポートします。

スタートポロジ： すべてのエンドノードは、中央ゲートウェイまたはコンセントレータと直接通信します。シンプルな構造と非常に低い消費電力を特徴としており、 LoRaWAN および多くの独自プロトコルに最適であり、スマートメーターや環境モニタリングなどの大規模アプリケーションに最適です。
ポイントツーポイントトポロジ： 2つのデバイス間に直接リンクを確立します。シンプルで直接的、低遅延で、リモートコントロールやデータ透過的な伝送によく使用されます。
メッシュトポロジ： 各ノードはリレーとして機能し、自動的にネットワークを形成し、データ伝送を中継します。これにより、ネットワークカバレッジを大幅に拡張でき、ゲートウェイの設置が困難であるが広いカバレッジが必要なエリアに適しています。

• コアRFテクノロジーとチップ

Sub-Gモジュールの実装は、基盤となるチップと通信プロトコルに依存しており、主に以下のカテゴリーに分類されます。

LoRa（長距離無線）
これは最も代表的な技術の1つです。チャープ拡散スペクトラム（CSS）技術を採用し、非常に低い消費電力で超長距離通信を実現し、非常に高い受信感度を備えているため、リンクバジェットと耐干渉能力が大幅に向上します。

代表的なチップ：Semtechの SX1276 、 SX1262 シリーズ

独自プロトコル（プライベートプロトコル）
チップメーカーは基本的なRFトランシーバーチップを提供し、開発者はそれに基づいてプライベートプロトコルをカスタマイズできます。このアプローチは、コスト管理と高い柔軟性を提供します。

代表的なチップ：Texas Instruments（TI）の CC1310 、 CC1312R 、 CC1352R 、 CC1352P 、 CC1352P7 、 CC1354P10 、シリコンラボのSi446xシリーズ。

RF-Starは、CC1310( RF-SM-1077B1 / RF-SM-1077B2 )、CC1312R( RF-SM-1277B1 / RF-SM-1277B2 )、CC1352R( RF-TI1352B1 )、CC1352P( RF-TI1352P1 )、CC1352P7( RF-TI1352P2 )、CC1354P10( RF-TI1354P1 )も供給しています。

Wi-SUN (ワイヤレス・スマート・ユビキタス・ネットワーク)
これはIEEE 802.15.4g規格に基づくオープンスタンダードプロトコルであり、強力なメッシュネットワークの自己形成および自己修復機能と高い拡張性で知られています。高度計量インフラストラクチャ（AMI）やスマート配電など、大規模、高信頼性、デバイス間の頻繁な通信を必要とするIoTアプリケーションに最適です。

代表的なチップ：TIの CC1312R 、 CC1352R 、 CC1352P 、 CC1352P7 、 CC1354P10 およびその他のシリーズのチップは、+20dBmの送信電力を特徴としており、Wi-SUNネットワークを構築するための理想的なハードウェア基盤です。

RF-starの Sub-G無線モジュール リスト：CC1312R( RF-SM-1277B1 / RF-SM-1277B2 )、CC1352R( RF-TI1352B1 )、CC1352P( RF-TI1352P1 )、CC1352P7( RF-TI1352P2 )、CC1354P10( RF-TI1354P1 )も供給しています。

その他の標準プロトコル
Sigfox（超狭帯域技術）、ワイヤレスM-Bus（スマートメータの欧州規格）、Z-Wave（スマートホームプロトコル）など、それぞれ特定のアプリケーション分野で重要な役割を果たしています

• Sub-Gモジュールのコア特性

超長距離伝送： 同じ送信電力で、通信距離は2.4GHz技術をはるかに上回り、数キロメートルの範囲を容易にカバーします。

強力な透過・回折能力： 低周波信号は、建物や植生などの障害物を効果的に迂回または透過し、複雑な環境でも安定して動作します。

超低消費電力： 多くのプロトコルはバッテリー駆動向けに最適化されており、ディープスリープモードと組み合わせることで、デバイスのバッテリー寿命を数年、あるいは10年以上持続させることができます。

強力な耐干渉能力： Sub-G帯域は、Wi-FiやBluetoothのような混雑した帯域から離れており、環境ノイズが少ないため、通信リンクの信頼性が非常に高くなります。

大容量ネットワーク： スタートポロジーなどのさまざまなネットワークアーキテクチャに基づいて、単一のゲートウェイで数万、数十万のエンドノードに接続できるため、大規模な導入が容易になります。

優れた相互運用性 （特にWi-SUNのような標準プロトコルの場合）：世界的に統一されたオープンスタンダードに準拠することで、異なるメーカーのデバイスがシームレスに同じネットワークにアクセスでき、エコシステムの障壁を打ち破ります。

• 一般的なアプリケーションシナリオ

スマートシティとユーティリティ： スマート水道／電気／ガスメーターの遠隔読み取り、スマート街灯制御、スマートパーキング、都市環境モニタリングなど、Sub-Gモジュールの最も典型的なアプリケーション領域を表します。
スマート農業と畜産： 圃場の土壌水分モニタリング、気象データ収集、スマート灌漑制御、家畜の位置追跡を可能にします。
産業用IoT（IIoT）： 広大な工場エリアや鉱山で、機器の状態監視、資産追跡、パイプラインの安全監視に使用されます。
スマートホームとセキュリティ： スマートドアロック、ドア/窓センサー、煙探知機などのデバイスに、強力な信号浸透により家全体を安定的にカバーします。Z-Waveプロトコルは、海外のスマートホームで広く使用されています。

• RF-star Sub-Gモジュールソリューション

RF-starテクノロジーは、成熟した安定したSub-Gモジュールシリーズを提供しています。ハードウェア設計と統合における利点は、お客様の製品開発プロセスの簡素化に大きく貢献します。

豊富なパッケージデザイン
RF-starモジュールは、多様なサイズの標準化されたスタンプホールSMDパッケージを採用しているため、さまざまな構造物への組み込みに最適です。この統合型SMDパッケージは、自動ピックアンドプレース機を使用した大規模生産を容易にし、生産効率を効果的に向上させ、製品の一貫性を確保します。

柔軟なアンテナオプション
さまざまな製品設計ニーズに対応するため、RF-StarのSub-Gモジュールは、さまざまなアンテナ接続方法を提供しています。内蔵アンテナを必要とするデバイスの場合、モジュール上のPCBアンテナは便利で費用対効果に優れています。最適なRF性能が求められるアプリケーションの場合、モジュールは標準世代のIPEXインターフェースを搭載しており、外付けロッドアンテナまたはフレキシブルアンテナへの容易な接続を可能にし、エンジニアに最大限の設計柔軟性を提供します

プラグアンドプレイの信頼性
RF-Star Sub-Gモジュールを選択すると、開発者は複雑なRF回路設計に多大なコストと労力を費やす必要がなくなり、一部のモジュールは独自の透過的伝送プロトコルも備えています。これらの重要かつ時間のかかるステップはモジュール側で完了しているため、優れた通信安定性と信頼性を備えた最終製品を迅速に市場に投入できます。

豊富なインターフェースサポート
RF-StarのSub-Gモジュールは、UART、SPI、I2C、その他の標準インターフェースなど、システム統合を容易にする包括的なハードウェアインターフェースリソースを提供します。豊富なインターフェースリソースは、ほとんどのIoTノードの接続ニーズを満たします。

マルチプロトコル対応プラットフォーム
RF-Starの一部のSub-Gモジュールは、デュアルモード同時動作（2.4GHz + Sub-G）をサポートし、Wi-SUNや独自プロトコルなどのさまざまな通信プロトコルもサポートできます。同じハードウェアプラットフォームで、さまざまな市場要件やアプリケーションの要件に適応でき、将来の製品アップグレードや機能拡張のための十分なスペースを確保できます。

• まとめと展望

IoT接続のニーズがますます多様化する現代において、Sub-Gモジュールは、範囲、消費電力、貫通能力、コストといった総合的な利点により、広域IoTアプリケーションに欠かせない要素となっています。RF-Starが提供する多様で高性能なモジュールソリューションは、開発者を支援し、研究開発の障壁を大幅に下げ、「Internet of Everything（あらゆるもののインターネット）」の境界をより広く深く拡大し続けます。