IoTシステムでは、通信距離、データ量、消費電力、利用環境などに応じて、 Wi-Fi、Bluetooth、セルラー通信、LPWAなど、 さまざまな無線通信技術が使い分けられています。 LoRa（Long Range）は、 小容量のデータを低消費電力で比較的長距離へ送信することを目的とした無線通信技術です。 Wi-FiやBluetoothのような高速・大容量通信ではなく、 長距離通信と省電力性を重視していることが特徴です。

LoRaWAN（Long Range Wide Area Network）は、 LoRa無線技術を利用したネットワーク通信プロトコルです。 センサーやIoTデバイスから送信される小容量のデータを 低消費電力でゲートウェイへ送り、 ネットワークサーバーや各種アプリケーションへ接続することができます。 環境モニタリング、スマート農業、家畜管理、GPSトラッキング、 インフラ監視など、さまざまな地域IoTへの活用が期待されています。

下図は、一般的なLoRaWANネットワークアーキテクチャの基本構成です。 センサーなどのデバイスからLoRaで送信されたデータは LoRaWANゲートウェイで受信され、 Ethernet、Wi-Fi、セルラー通信などのIPネットワークを経由して ネットワークサーバーへ転送されます。 その後、サーバー上でデータの処理・保存を行い、 ダッシュボードや地図などを通じてモニタリングや解析に利用します。

SEEDs／D-Labでは、この基本構成に加えて、 固定型・可搬型LoRaゲートウェイや、 実験的なLoRa中継通信システム「TSUNAGU」の検証も進めています。 固定ゲートウェイの通信範囲外やインターネット接続が限られる環境でも、 より柔軟でレジリエントな通信を実現することを目指しています。

LoRaWANを利用する主な利点として、以下が挙げられます。

• 長距離通信が可能
• 通信距離は、地形、建物、アンテナの高さ、設置環境、無線設定などによって異なりますが、 条件によっては数km以上の通信が可能です。 広い農地や山間部などでのセンサーデータ収集にも適しています。
• 低電力・低コストでのネットワーク構築が可能
• 小容量データを低消費電力で送信できるため、 バッテリー駆動のセンサーを長期間運用しやすく、 温湿度、土壌水分、位置情報などの IoTデータを効率的に収集することができます。
• 用途の多様性
• 農業、家畜管理、環境モニタリング、 スマートシティ／スマートビレッジ、 防災、インフラ監視など、 さまざまな分野のセンサーやIoTデバイスに活用できます。
• セキュアな通信
• LoRaWANではAESベースの暗号技術を使用し、 ネットワークとアプリケーションで役割の異なるセキュリティキーを利用して、 デバイスからアプリケーションまでの通信を保護します。