IOWN アーカイブ - IoT MCUのHappyTech

NTT Innovative Devices

2023年9月15日2023年9月15日 WithHappy

2023年9月6日、IOWN光電融合技術の規格・設計・開発・製造・販売を行うデバイス製造新会社：NTT Innovative Devicesの記者会見がNTTブログに掲載されました。

新会社：NTT Innovative Devicesは、NTT研究所の光電融合部門と最先端光電子部品メーカ：NTTエレクトロニクスの2者を統合しました。

NTT Innovative Devicesは、光電融合デバイス市場をネットワークだけでなくコンピューティングへも広げること、そして次世代ネットワークの電力問題を解決するミッションを持ちます。

新会社NTT Innovative Devices

NTT Innovative Devicesは、光電融合デバイスの研究開発とデバイス製造、北米、欧州、ホンコンなど世界規模の販売が目標です。

会見で示された事業戦略も、実践的かつアグレッシブで、従来にない新しい研究・開発・製造・販売スタイルを持つ会社と言えます。

従来のNTTグループ企業とは異なる日本に固執しないビジネス展開が期待できそうです（関連投稿：日本固執Change）。

地球沸騰化の電力不足を救う光電融合デバイス

デジタル世界を支えるクラウドのデータ量がこのまま増え続けると、データセンター消費電力はさらに増加し、地球温暖化へ繋がります。参考資料：光電融合技術とは、2023年8月29日、NTTブログ。

国連グテーレス事務総長が示した危機感「地球沸騰化」は、絶対に避けなければなりません。

光電融合技術は、コンピュータやネットワーク内の電気処理と光処理を融合し、電力効率100倍、伝送容量125倍、エンドエンド遅延1/200が目標の革新的デバイス技術です（関連投稿：IOWN 1.0提供開始）。

Summary：低消費電力化はIoT MCUへも

個々の消費電力は僅かでも、世界中で莫大な投入数量が予想されるIoT MCU。

ネットワークによる電力不足や地球環境変化は、IoT MCU開発も影響を受ける可能性があります。MCU開発者は、処理効率だけでなく、低消費電力化を意識した開発も重要になりそうです。

コチラの投稿に、間欠的な無限ループ動作と空き時間SleepによりMCU消費電力を下げる基本動作を示しています。参考にしてください。

Afterword：今年の猛暑

今年の日本の夏は暑かった。未だ猛暑は続いていますが、異常気象は電力不足に直結します。

例えば、自動車排出ガス規制のように、地球規模のエネルギー危機は、我々MCU開発者へも低消費電力開発を義務化する動きに繋がるかもしれませんね。

ニッポン固執Change

2023年6月23日 WithHappy

“Change before you have to” 、Jack Welch氏（米GE：CEO、1981年から2001年）の名言です。日本スマホメーカ破綻とRapidus記事、グローバル市場必須の日本製造業と技術者の今をJack Welch氏の名言から考えてみました。

Rapidus記事

Rapidusロゴ

2023年6月12日から始まった日経クロステック「半導体立国ニッポンの逆襲」、Rapidus特集記事の昨日までの目次です。

第1回：日本で先端半導体をつくるだって?! 突然の記者会見、6月12日
第2回：20年前にラピダスの原点、小池社長の苦い過去、6月13日
第3回：ラピダス設立に動いた経産省の青写真、6月14日
第4回：ラピダス設立に透ける米国の影、6月15日
第5回：IBMからの電話で始まったラピダスへの道、6月16日
第6回：難関とともに終わったラピダス設立会見、6月19日
第7回：ニッポン半導体再起動へ、3つのラストチャンス、6月20日
第8回：⽇本半導体復活戦略の出発点「熊本」、6月21日
第9回：経産省が⽬指す半導体復活への3ステップ、6月22日

毎日追記され、各2000文字前後の文字数です。気分転換や隙間時間に読むのに適した量ですので、是非ご自身でお読みください。

AI要約ではありませんが、筆者が昨日迄の全記事をまとめたのが下記です。

全体トーンは、経産省主導Beyond 2nmを目指す次世代半導体会社Rapidus成功に懐疑的。2030年市場規模100兆円達成には、人材確保・育成や製造・量産ノウハウなど課題クリア必須。過去の政府主導失敗経験を活かしたのは、半導体ユーザ製造業（トヨタ、NTT、Sonyなど）を加えた点。但し、政府700億円拠出に対し、ユーザ10億円以下で温度差あり。Rapidus成功の道は険しいが、半導体立国ニッポン最後で最大のチャンス。

関連投稿：Rapidus（ラピダス）

日本スマホメーカ破綻

デジタル弱者、特に中高年層に人気があり販売実績数も多い「らくらくスマートフォン」メーカのFCNTが、経営破綻しました。

破綻要因は、半導体不足による調達価格高騰、スマホ不況など色々あると思います。言えるのは、ニッポンに拘った製品は、日本市場Shrinkと共に消える可能性大と言うことです。もはや、日本市場だけで存続できる製造業はあるのでしょうか？

例えば、前章Rapidus出資のトヨタ、Sonyは、グローバル市場でも稼いでいます。NTTもKDDIとタッグを組んでIWON（Innovative Optical and Wireless Network）を研究開発し、狙いはワールドワイド通信キャリア市場です。

関連投稿：世界規模の宇宙センシングIOWN

つまり、日本製造業が生残るには、ニッポン国内の稼ぎだけでは少なすぎる訳です。この対策の1つが、かつてのライバルKDDIと共同で光電融合デバイスを開発するNTTの動きにも現れています。

民間企業だけでなく、人口減少が進む地方自治体でさえ、従来のやり方では破綻危機が予想されています。

Summary：Change Now

Change before you have to

日本製造業は、高性能、高品質、低価格なニッポン製品を世界中へ輸出、販売し稼いできました。この稼ぎ方は、製品性能を左右する高性能半導体や円安が前提です。円安は、逆に海外製半導体の購入には不利です。

※円安＝輸出日本製品が、海外で比較的安く買える

Rapidusが、次世代半導体のニッポン製造に拘る理由は、円安・円高の為替相場に依存しない高性能半導体の国内安定・安価提供が目的だからです。

同様の動きは、欧州半導体法、米国CHIPS法にも見られます。ローカライゼーション動向に見えますが、これら諸法に後押しされる欧米製造業は、元々グローバル市場が狙いの猛者たちです（←誉め言葉です）。

日本製造業と日本技術者が生残るには、Rapidus成功・失敗にかかわらず、グローバル市場への “Change before you have to” が今必要、と名言は警鐘を鳴らしていると思います。

Afterword：弊社Change

WordPressの本サイトは、多言語対応済みです。しかし、MCUテンプレートサイトは、日本語のみ、ここも多言語化したいと考えています。

それにしても、本稿投稿のきっかけになった、ガラパゴス携帯に続く人口比多数派中高年対応らくらくスマホ破綻、単にスマホ不況だけでは考えられません。日本≠弱者≠ビジネス切捨対象なら良いのですが…。
Change必要です！

IOWN 1.0提供開始

2023年3月17日2023年3月17日 WithHappy

ベストエフォートのインターネットに対し、NTT専用線による品質保証：ギャランティーサービスIOWN（Innovative Optical and Wireless Network：アイオン）1.0が2023年3月16日から開始されました。

個人利用には価格（100Gbps月額料金198万円、初期設備費3万円）が高すぎますが、2030年以降のIOWN4.0では、インターネット並みの料金で利用できるかもしれません。

IOWN対インターネット

インターネットは、多重共用ネットワークです。従って、多重されたトラフィックにより自分のデータ遅延揺らぎは不可避、さらに強固なセキュリティも必須です。

そのセキュリティ対策は、ユーザみずから行う必要があります。対して、専用線は、ネットワーク側が通信品質を保証するなどセキュリティレベルは高く、ユーザのセキュリティ対策は、インターネットに比べると楽になると思います。

問題は、利用価格です。

IOWN専用線では、共用インターネットでは困難な魅力的IOWNサービス（後述）が提供され、かつ、APNと光電融合デバイスにより価格を抑え、かつ、将来の限界を超える特徴、つまり、低遅延、大容量、低消費電力（後述）があります。

ユーザセキュリティ費用、万一のセキュリティリスクも含め、専用線IOWNと共用インターネット、どちらが安全、安心で利用価格が安いのか、費用対効果検討が必要だと思います。

IOWNサービス

IOWNで期待されるサービスの実証記事がコチラです。

ロボットや自動車の遠隔制御、遠隔医療、e-スポーツや遠隔地間を繋ぐ同時演奏会など、大容量で低遅延、揺らぎ無しのIOWNサービスが提供されます。

IOWN特徴＝揺らぎ無し低遅延＋大容量＋低消費電力

NTT技術ジャーナル2023.1によると、IoTによるデータドリブン社会は、膨大なデータ量やデータ処理サーバの膨大な電力消費増大に対して、限界が来るそうです。

この課題にAPN（All Photonic Network）サービスと、光電融合デバイスをボード接続→チップ間→チップ内と融合度を上げ、さらに、このデバイスをサーバへも適用することで、大幅な使用電力削減が可能となります（本稿最初の図参）。

IOWN4.0の目標は、電力効率100倍、伝送容量125倍、エンドエンド遅延1/200です。

まとめ

2030年度以降のIOWN4.0とインターネットの利用価格がどの程度になるかは、今のところ不明です。

それでも、IOWN1.0の利用決定会社/組織の記事（2023年3月3日、EE Times）を見ると、既に多くの有力企業が参加しています。

揺らぎ無し低遅延大容量IOWNが、新しいIoTネットワークサービスを生み、メタバースを推進するのは確かだと思います。IoT MCU開発者も注目しておく必要があります。

関連投稿：世界規模の宇宙センシング、次世代ネットワークIOWN

世界規模の宇宙センシング技術

2023年2月17日2023年3月17日 WithHappy

次世代ネットワークIOWN（アイオン）で紹介した、低軌道人工衛星と無線免許不要IoTデバイス（LPWA：Low Power Wide Area端末）の宇宙センシング実証実験が2024年度に予定されています。

この宇宙センシング技術は、世界中で低コストIoTデータの衛星センシングを可能にします。

低コストIoTデータ衛星センシングプラットフォーム

衛星センシングプラットフォームとLPWA端末（出展：NTT技術ジャーナル2022.10）

従来の世界規模データセンシングは、専用衛星や免許が必要な専用無線周波数を使うため高価です。

NTTとJAXA（宇宙航空研究開発機構）が2024年度打ち上げ予定の革新的衛星技術実証4号機は、地上用のLPWA端末の免許不要無線周波数：920MHz帯、送信電力：0.1W程度を介して低軌道衛星と通信します。

この通信により、LPWA端末の小容量データを世界規模で収集できる低コストIoT衛星センシングプラットフォームの実証実験が可能です。

LPWA端末

LPWAは、低消費電力、低ビットレート、広域カバレッジが特徴で、その端末の多くは無線免許が不要です。

この地上用LPWA端末を、通信網が無い山間部や河川、海上など世界中のあらゆる場所へ設置しても、衛星を介したグローバルなIoTデータセンシングが可能になります。

気象データ収集や防災対策など多くの新しいIoTサービスへ発展する可能性は大きいでしょう。

地上のLPWA端末と低軌道衛星との通信は、シンプルです。LPWA端末の測定データは、衛星搭載メモリへ一時蓄積され、衛星の基地局上空の飛来タイミングで蓄積データが一括ダウンロードされます。

LPWA端末には、衛星からのコマンドによる再起動処理などが必要になるそうです。

宇宙ビジネス

多くのIoTセンサを組込んだスマートホームICTインフラへも応用できそうです。スマホ衛星通信も可能な時代です。ソニーは、2050年50兆円市場との試算もある地球みまもりプラットフォーム向けエッジAIカメラセンサを開発しました。

2030年実現を目指すIOWN（Innovative Optical and Wireless Network）により、従来通信網制約や国境の枠を超えた新しいIoTサービスや宇宙ビジネスが期待できそうです。

IoT MCU開発者は、革新的衛星技術実証4号機の打ち上げも注目しましょう。

次世代ネットワークIOWN（アイオン）

2022年12月2日2022年12月12日 WithHappy

What's IWON（出展：NTTサイト） — What’s IOWN（出展：NTTサイト）

IOWN（Innovative Optical and Wireless Network）は、2030年実現を目指すNTTの次世代ネットワークです。

IOWN技術

大容量、低遅延の光伝送路。ネットワーク遅延や揺らぎ無し。データドリブン将来社会のデータ量や消費電力増加を解決。キーテクノロジが「光電融合デバイス」、などなど実現技術に興味がある方は、コチラの記事で解ります。

IOWNサービス

IOWNが提供するサービスの一例が、コチラの遠隔医療記事です。IOWNは、ネットワーク本来の目的、離れた場所との距離を感じさせない通信を提供します。

既存ネットワークで遅延や揺らぎが生じるのは、電気信号と光信号の変換回数が多いためです。電気に比べ減衰が少ない光伝送と、光と電気を融合した光電融合デバイス、これらにより電気と光の変換回数を減らし、IOWNのオールフォトニックス・ネットワーク（APN）を実現します。

APNは、低消費電力で大容量、高品質、低遅延で揺らぎの無い理想的な伝送サービスを提供します。

さらに、WirelessのIOWNは、宇宙空間や海中でも接続します。低軌道人工衛星を用いた宇宙RAN（Radio Access Network）や、地上IoT端末と衛星を接続する宇宙センシング、さらに、海中での高速無線通信による水中ドローンなども2030年頃のIOWN 4.0で可能になります。

早くもAMDは、宇宙空間でAI処理ができる宇宙グレードSoCの信頼性評価を完了しました。

宇宙統合コンピューティング・ネットワーク（出展：SKY Perfect JSATサイト）

TRONプロジェクトリーダ：坂村健氏も注目

2022年11月25日の記事では、TRONプロジェクトリーダ：坂村健氏が、多くのIoTセンサを組込んだスマートホームなどのICTインフラに、電力効率100倍、伝送容量125倍、レイテンシ200分の1のIOWNが大きなインパクトを与えると語ったことが記載されています。

スマートホームでこれほど高速、大容量の公衆ネットワークが安価に使えると、個人のPCストレージは、もはや全てクラウド上に置くことも可能な気もします。

IOWNと2030年

2030年まであと8年。リモートワークや移動時、遠距離でも低電力、大容量、低遅延、遅延揺らぎ無しの通信ニーズは、今後益々高まります。

IOWNが、これらニーズを満たし現状ネットワークの様々なボトルネックを解消した新たなサービスの実現、開発インフラになりそうです。IoT MCU開発者もまた、IOWNと2030年に向けた進化が必要です。

関連投稿：2030年のエンジニア