u-blox、IoT・自動運転などの新規分野開拓を強化 - 日本市場にも期待

u-blox、IoT・自動運転などの新規分野開拓を強化 - 日本市場にも期待

画像提供:マイナビニュース

●u-bloxが注力する4つのIoT分野
u-bloxはこのほど、スイス・タルウィル(Thalwil)の同社本社にて、アジア地域のメディア向けに事業説明会を開催した。また、同社社長Thomas Seiler氏への日本メディア合同インタビューも同時に行われた。本記事では、この説明会と社長インタビューの内容をもとに、同社の注力分野である自動車・IoT向け無線通信チップ・モジュール事業について説明する。

○4つのIoT分野に注力した事業展開

まず、u-bloxの企業概要だが、1997年に設立され今年で創立20周年になるスイスの半導体メーカーであり、無線通信、衛星測位向けのチップ・モジュール製品をグローバルに提供している。2016年度の収益は3億6000万スイスフランで、従業員数は世界900名以上となっている。収益割合が最も高いセグメントは産業用製品で、全体の60%程度を占める。次いで自動車向けが30%程度、残りが民生向けという構成比になっている。顧客数は世界65カ国5700社に及んでいる。

無線通信のアプリケーションとして、スマートフォン・携帯電話市場はすでに成長が鈍化しており、市場規模は2022年に累計100億台弱で頭打ちになると予想されている。その一方で、IoT関連の市場は年平均成長率20〜30%の高い伸びが見込まれる。そこで同社では、「広域および近距離のIoTアプリケーション」が今後の同社の注力事業であるとの方針を明確に打ち出している。

Seiler氏の説明によれば、同社が注目しているIoT分野には4つある。1つ目が「コネクテッドカー」であり、アダプティブ・クルーズ・コントロール(定速走行・車間距離制御装置)の出荷台数が2025年までに8000万台、トラック隊列走行システムが同年までに770万台、通信機能付自動車インフォテイメントが2020年までに2億4600万台といった予測が出ている。

2つ目は「コネクテッドシティ」であり、スマートホーム向け機器、在宅介護ロボット、通信機能付街路灯、スマートメーターといった分野でそれぞれ高い成長が期待されている。

3つ目が「コネクテッドインダストリ」で、ドイツなどで特に活発に研究が進んでいる分野である。その市場規模は、物品管理システムが2021年に56億ドル、ワイヤレス・センサ・ネットワークは2020年に10億ドル、通信機能付工業用コントローラが2014〜2020年に3倍増(年平均成長率20%)といった予測が出ている。産業用製品はもともと同社の得意とするところでもあり、今後の収益の大きな柱として期待されていると思われる。

4つ目が「コネクテッドコンシューマ」といわれる分野で、スマホの無線通信機能を使ったスポーツ機器・ヘルスケア機器や、ウェアラブルデバイスなどが注目されている。

●もっとも注力する自動車向け無線通信分野
○自動運転向け測位には高度な技術統合が必要

自動車向け無線通信は同社が特に力を入れている分野であり、今回の事業説明会でも車車間・路車間通信モジュール「VERA-P1」や車載LTEモジュール「TOBY-L4」といった新製品に関するプレゼンテーションがあった。

また、新製品の発表はなかったが、自動運転技術も、自動車関連で同社が注力している分野の1つである。これについては、u-blox共同創立者・エグゼクティブVPのDaniel Ammann氏から詳しい説明があった。

広義の自動運転には、人間による操縦運転をアシストする技術も含まれる。このレベルの技術については、同社の既存のGNSS製品と自動車用推定航法によってすでに実現可能となっている。

一方、人間がほとんどあるいはまったく運転に関与しない狭義の自動運転については、高速道路での運転アシスト、高速道路での全自動運転、ロボットタクシーなどによる一般道での自立走行といった段階が想定されており、後者になるほど自動化のレベルは上がる。これら高レベルの自動運転技術には、より高精度で信頼性の高い測位技術が不可欠で、たとえば高速道路での完全自動運転には誤差範囲数10cm以内に抑えた高精度の測位が要求される。その実現には現在開発中の次世代モジュールが必要とのことである。

次世代モジュールで具体的に要求されるのは、「マルチGNSS受信」「マルチバンド受信」「3D自動車用推定航法」「SSR補正データの使用」というGNSSの4つのコア技術の融合であるという。

マルチGNSS受信、マルチバンド受信は、文字通り複数のGNSSデータ、複数の周波数帯を同時に利用して測位精度を高める技術である。推定航法は、加速度計やジャイロスコープなどのセンサのデータを使ってGNSSデータを補正するもので、都市部のビル陰や地下駐車場、トンネル内などGNSSの精度が落ちる(または利用できない)状況でも正確な測位を可能にする技術。3D自動車用推定航法の場合は、緯度経度に加えて、高さ方向の精密な位置情報も加えた推測を行う。SSRは空間状態表現(State Space Representation)と呼ばれる推定成分誤差表現法のことで、日本では準天頂衛星システム(みちびき)を使った測位補正データにSSR方式が使われる。

これらの中にはマルチGNSS受信などすでに実用化されているものも一部あるが、Ammann氏からは「4つの技術すべてに対応したモジュールの完成にはもう少し時間がかかる」との説明があった。ただし、現行のGNSSチップ(製品番号「8M」のシリーズ)の次世代にあたる自社開発チップについては、「順調に行けば今年の終わりくらいには発表できる」とのことだった。事業説明会では、開発中の次世代モジュールでは都市部での測位精度が大きく改善していることを示すため、同社の現行世代のADRモジュールやRTK(リアルタイムキネマティック)モジュールと測位誤差を比較したグラフが紹介されていた。

○車載製品では信頼性の確保が重要

車載用製品は当然、高温・極寒といった過酷な環境下での動作を保証する必要があり、製品の信頼性確保が特に重要視される分野である。新製品「VERA-P1」「TOBY-L4」についても、使用可能な温度範囲を広げることによってさらに信頼性を高めた点が強調されていた。車載半導体の技術を長年蓄積している同社ならではのコネクテッドカーへの取り組みであるといえる。

推測航法の信頼性に関していうと、自社のGNSS製品だけでなく、サードパーティのセンサデータを利用して測位データを補正しているため、最終的な測位精度はセンサの性能にも依存することになると考えられる。一般的にはセンサの精度は温度変化の影響を受けやすいため、推測航法の信頼性確保にはセンサの精度をどうやって確保するのかという問題もある。

この問題に関して、同社で扱っている推測航法には、GNSSモジュールを自動車のセンサに接続して使うタイプと、モジュール内に最初からセンサを組み込むタイプがあり、これらによって同社としての対応は異なる。前者は主にADR(automotive dead reckoning)で使われるものであり、GNSSモジュールは推測航法アプリケーション全体の1要素という位置づけになる。センサの信頼性についてはシステム全体の設計者によって確保される必要があり、同社としてはセンサの精度保証は管轄外の問題ということになる。

一方、後者のようなセンサ内蔵型モジュールは、主にUDR(untethered dead reckoning)すなわち車両との電気的接続を必要としないタイプの推測航法で使用されるもので、センサを含むパッケージとして同社が製品提供することになる。このため、サードパーティのセンサについても品質・性能を注意深く扱う必要がある。UDRは後付で推測航法を利用できるため、アフターマーケットでの展開が可能であるという強みがある。

UDRで使用するセンサについて、Seiler氏からは「センサのサプライヤとは緊密な連携をとっており、センサが正しい値を取るための境界条件の定義を特別に行っている。保証された温度範囲内でセンサのデータを厳密にどのように扱うかにはノウハウがあり、このノウハウは当社製品のソフトウェアアルゴリズムに実装されている。また、これらのセンサの品質評価は自社の信頼性ラボで徹底的に行っている」との説明があった。

同社本社ラボ内の信頼性評価設備については、今回、事業説明会と合わせてメディア向けに公開された。このラボの内部の様子は、写真が多いので改めて別記事でお伝えする。

●セルラーM2M用LTEモジュール向けチップセットを自社開発
○IoT向け自社開発チップセットを強化

GNSS分野では以前からチップレベルでの自社開発を行ってきたu-bloxであるが、これまでセルラー向けでは他社製チップを使用してモジュールを組むというビジネス形態をとってきた。しかし、IoTおよびセルラーM2M市場の拡大が確実に見込めるようになってきたことから、同分野でのチップレベルの自社製品開発に乗り出し、昨年11月に発表したセルラーM2M用LTEモジュール「LARA-R3121」では、自社開発のチッププラットフォーム「UBX-R3」を初めて使用している。同事業については、u-blox共同創立者・エグゼクティブVPのAndreas Thiel氏がプレゼンテーションを行った。

「UBX-R3」は通信規格LTE Cat1に対応するもので、帯域幅としてはナローバンドとブロードバンドの中間あたり(下り10Mbps/上り5Mbps程度)を狙って設計されている。またその後、よりナローバンド側の規格であるCat M1とCat NB1に対応したチップ「UBX-R5」も発表。さらに今後はCat M2/NB2対応の製品開発も予定しており、IoT/M2M向けの省電力・広範囲・低速通信(LPWA:Low Power Wide Area)の分野で自社開発製品の充実を図る姿勢が鮮明になっている。

同社では、まず他社製のチップを使用してモジュールを組んで製品化するところから、新規事業に着手することが多い。これによって市場特性や顧客ニーズを探ったり、いろいろな問題を洗い出す作業などが低リスクで行えるためである。セルラーM2M市場に関しては、2016年からの6年間に年平均成長率35%という高い伸びが見込まれており、2021年には4億台程度のモジュール出荷台数に達するとの予測も出ているため、自社製品による安定した量産体制を確立する方向に舵を切ったという。

また、これらのIoT/M2M向けチップ・モジュール製品の日本での販売開始時期については、CEOのThomas Seiler氏から「昨年発表した自社開発のM2M向け通信チップセットを世界中で使えるようにするため、いま準備を進めている段階だ。日本を含むアジア地域でも、だいたい来年には製品が市場に出回るのではないかという見通しだ」との説明があった。

なお、LTEは通信免許を必要とするライセンス系の規格であるが、同社ではこの他に、免許不要のアンライセンス系LPWA規格として「RPMA(Random Phase Multiple Access)」方式に対応したモジュールの提供も行っている。アンライセンス系では、「LoRaWAN」や「Sigfox」といった規格も注目されているが、これらについては現時点では市場成長性を見守っている段階だ。

○日本市場への期待

u-bloxでは日本市場の特性についてどう考えているか。Seiler氏に質問したところ、やはり注目しているアプリケーションとしては自動車やIoTなどの分野があがった。

「日本市場には高い関心を持っており、また重要な市場だと当社では考えている。自動車分野のキーサプライヤーとは強い関係を築いているし、ビル管理ソリューション分野、IoT分野などにも注目している。企業向けのプロフェッショナルユースの製品に加えて、コンシューマ向けの分野がさらに面白いと感じている。コンシューマー向けというとセルラー関連製品ももちろんあるが、特に力を入れていきたいのはやはり自動車だ」(Seiler氏)

同社では、日本企業とのコラボレーションも積極的に行ってきている。最近では、パナソニックと共同開発したセンチメートル級測位が可能なRTK-GNSS技術を搭載したタブレット端末を発表している。また、三菱電機と提携し、準天頂衛星システム「みちびき」を利用したセンチメートル級測位補強サービスを提供するための自動車用受信チップの開発も行っている。三菱電機との案件については、2018年度からのサービス提供が予定されており、Seiler氏は「技術開発と製品化は順調に進んでいる。当初の予定通り製品提供を始められると思う」と説明した。

また、今後の日本企業との協業拡大の可能性についても、「日本市場は産業分野、自動車分野などで進んだ技術を持っており、活動量も多い。当社としては今後も、こうした分野での日本の顧客のニーズに応えていきたい。協業についての具体的なコメントは現時点ではできないが、いろいろな案件が進んでいる。必要に応じて協業関係は拡大していきたい」と話していた。
(荒井聡)

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