Produce by イージーメジャー

―Wi-FiやBluetoothでは届かない”工場の壁”の話―

「無線センサ＝Bluetoothでしょ？」という先入観が、選択を狭めている
スマートフォンのイヤホン、スマートウォッチ、キーボード――日常生活で「無線」といえばBluetoothやWi-Fiが身近な存在です。 IoTセンサの世界でも、Bluetoothを採用した製品は多く、設備監視の入門用途として広く使われています。
しかし、工場・プラントの現場に導入した途端に「思ったより電波が届かない」「データが途切れる」という問題が起きることがあります。
これは機器の品質の問題ではありません。電波の”周波数”という物理的な特性の違いが原因です。
本記事では、工場環境における無線通信の課題を周波数帯の観点から整理し、なぜ産業用振動監視システムに920MHz帯が採用されるのかを、技術的な根拠と現場の視点から解説します。

まず知っておきたい「周波数」と「電波の性質」の基本

電波は周波数によってその性質が大きく異なります。ここで押さえておきたいのは、以下の関係です。
周波数が低い → 波長が長い → 障害物を回り込みやすく、遠くまで届く
周波数が高い → 波長が短い → 直進性が強く、障害物に弱い
日常的に使われる主な無線規格の周波数帯を整理すると、次のようになります。

Wi-FiもBluetooth(BLE)も2.4GHz帯に集中しています。 それに対して920MHz帯（LoRa）はより低い周波数帯を使用しており、電波の性質として波長が長く、障害物を回り込む性質（回折）が高いという特性があります。

工場・プラントが「電波の難所」である理由

オフィスや家庭と異なり、工場・プラント環境は電波にとって非常に過酷な環境です。
金属の塊が電波を遮断する
工場内には鉄骨の梁、金属製の配管、大型の機械設備が至るところにあります。 2.4GHz帯の電波は金属面で反射・吸収されやすく、遮蔽物が多い環境では数メートル先まで届かないこともあります。
回転機械が電波干渉を生む
モーターや大型ポンプ、インバータ制御装置などは電磁ノイズを発生させます。 同じ2.4GHz帯に密集するWi-Fi・Bluetooth機器との干渉も、工場ではオフィスより問題になりやすい環境です。
広大な敷地・屋外エリア
石油・化学・鉄鋼プラントでは、監視したい設備が建屋内に収まらず、屋外の広大なエリアに点在することが多くあります。数十メートルが限界のBluetoothでは、そもそもカバーできる範囲に限界があります。
これらの現実的な制約が、「工場内でBluetoothが思ったより使えない」という体験の技術的な背景です。

920MHz帯が工場に強い理由：3つの物理的根拠

① 波長が長く、障害物を回り込みやすい
920MHzの波長はおよそ32cmです。 一方、2.4GHz帯の波長は約12.5cmと短く、金属や壁の影に回り込む力（回折）が弱くなります。波長が長い920MHz帯の電波は、金属の配管や機械設備の陰にある設備にも比較的届きやすく、見通しが確保できない工場内でも安定した通信が期待できます。
② 見通し距離が圧倒的に長い
LoRaを活用した920MHz帯無線は、見通し環境で500m以上の通信距離を持ちます。 これは同じ低消費電力規格のBluetoothとは比較にならない距離であり、広大なプラントエリアを少数の親機でカバーすることが現実的になります。
③ 低消費電力で電池駆動に向いている
LoRaは低消費電力通信技術として設計されており、少ない電力で長距離通信が可能です。 これにより、電源配線なしの電池駆動センサが実現できます。Bluetoothも低消費電力を謳いますが、工場内での通信維持に必要なパワーを考えると、大規模な産業用途ではLoRaの方が長期電池運用に向いているといえます。

「では、Bluetoothの振動センサは不要なのか？」――そうではない

ここで重要な点を整理しておきます。 920MHz＝優れている、Bluetooth＝劣っている、という単純な話ではありません。 それぞれに適した使い方があるというのが正確な見方です。
Bluetoothが活きる場面
・設備との距離が近く（数m〜十数m）、障害物が少ない環境
・振動波形データや3軸データを詳細に取得したい場合
・PC・タブレットと直接接続して手軽にデータを確認したい場合
・小規模・数台から試験的に始めたい導入初期
920MHz LoRaが活きる場面
・広いプラント・工場敷地をカバーしたい場合
・金属設備が多く電波の遮蔽が多い環境
・100台・1,000台規模での大規模同時監視
・屋外・遠距離エリアの設備

イージーメジャーの製品はどう使い分けるか

イージーメジャーでは、2つの無線振動センサ製品を展開しており、それぞれが上述の特性に対応した設計になっています。
WASABI-V（Bluetooth採用）
IoT無線振動センサWASABI-Vは、Bluetooth（BLE）を採用したコンパクトな振動センサです。
・直径33mm × 高さ53mmの小型・軽量設計で設置が容易
・3軸MEMSセンサによる振動波形・RMS・PEAK値・温度の同時取得
・通常データ送信（1時間周期）で電池5年運用
・最大5台の子機をPCのUSBドングル経由で管理
設備近くで振動波形を含む詳細データを取得したい場合や、数台規模での試験導入・精密診断用途に向いています。 PC上で直接データを確認しながら診断を進めるスタイルとも相性が良い製品です。
WASABI（920MHz LoRa採用）
無線振動監視システムWASABIは、920MHz帯LoRa無線を採用した大規模・長距離対応のシステムです。
・見通し500m以上の長距離通信
・1グループで親機1台・子機最大1,200台まで接続
・最大15グループ・最大2段の中継機によるエリア拡張
・電池駆動で子機は最大10年間運用可能
・親機・子機ともに防爆認証取得済み
石油・化学・鉄鋼・電力・ガスなど、広大なプラントや危険区域を含む大規模設備の常時監視に向いています。

まとめ：「どの無線を選ぶか」は周波数の特性から考える

工場の振動監視における無線通信の選択は、単なる製品スペックの比較ではありません。 電波の物理的な特性と、現場環境の制約を照らし合わせることが、正しい選択の出発点です。
Bluetooth（2.4GHz帯） 近距離・少数台・詳細波形取得に強い。設備との距離が確保できる環境に向く。
920MHz帯 LoRa 長距離・大規模・障害物の多い工場環境に強い。プラント全体を少ない親機でカバーできる。
「工場に無線センサを入れたい」と思ったとき、まず「どの周波数帯が自分の現場に合っているか」を確認する。その視点を持つだけで、導入後の「思ったより使えなかった」という失敗を大きく減らすことができます。