LoRaWAN のネットワーク容量を計算するにはどうすればいいですか?

2025 年 11 月 21 日
IoTに関するよくある質問

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LoRaWANのネットワーク容量を計算するには、チャネル帯域幅、拡散係数（SF）、データレート、メッセージサイズ、デューティサイクル制限、ゲートウェイ数、デバイスのメッセージ送信頻度など、いくつかの技術的要素を考慮する必要があります。以下は、推定に役立つ詳細なステップバイステップガイドです。 LoRaWANネットワーク容量:

1) 主要なパラメータを特定する

帯域幅（BW）: 通常は 125 kHz です。.
拡散係数（SF）： LoRaWAN は SF7 から SF12 をサポートしており、SF 値が高いほどデータレートが低くなり、送信時間が長くなります。.
データレート（DR）： 帯域幅と SF によって決まります。DR 値が異なると、送信時間も異なります。.
ペイロードサイズ: 通常はバイト単位で測定されますが、ここでは 12 バイトと仮定します。.
メッセージ送信頻度: 各デバイスが 1 日あたり 10 件のメッセージを送信すると仮定します。.
デューティサイクル制限: 1% (ヨーロッパの一般的な制限) を想定します。.
チャンネル数: 8 チャネルを想定します。.
デバイスの数: これは推定する必要のあるパラメータです。.

2) 単一メッセージの送信時間を計算する

単一の LoRa メッセージの通信時間を計算するには、次の式を使用します。
[T_{メッセージ} = シンボル時間 × (ペイロードシンボル + プリアンブル長)]
シンボル時間は SF と BW に依存し、ペイロードシンボルはペイロードサイズとコーディングレート (CR) に関連します。.

シンボルタイム = (2^SF/白黒)
ペイロードシンボル CR とペイロードサイズによって異なります。.

たとえば、125 kHz の帯域幅と SF12 の場合、12 バイトのメッセージを送信するには約 1.5 秒かかります (これは概算であり、具体的な値は専用のツールを使用して計算できます)。.

この数値を計算する簡単な方法は、以下のツールを使用することです。.

https://www.semtech.com/design-support/lora-calculator

3) チャネルあたりの最大メッセージ数を計算する

チャネルが最大デューティサイクルで動作していると仮定します。

[N_{チャネルあたりの最大}=T_利用可能/T_{メッセージ}]

1 日の合計使用可能時間 (通常は 24 時間 × 3600 秒) とデューティサイクル制限 (例: 1%) はどこにありますか。.

4) ゲートウェイあたりの最大メッセージ数を計算する

チャネルが 8 つある場合:

[N_{ゲートウェイあたりの最大}= 北_{チャネルあたりの最大} × 8]

5) デバイスの最大数を見積もる

各デバイスが 1 日に 10 件のメッセージを送信すると仮定します。

[N_デバイス = 北_{ゲートウェイあたりの最大}/デバイスあたりの1日あたりのメッセージ数]

6) 最終的なネットワーク容量の推定

上記の手順に従うことで、LoRaWANネットワークの理論上の最大容量を推定できます。ただし、デバイスの分散、信号干渉、パッケージの競合、伝送障害率といった現実的な要因により、実際の容量は通常より低くなります。実際には、8チャネルゲートウェイの実際の容量は、数千台から数万台のデバイスに及ぶ可能性があります。.

例：

1 つのメッセージの送信時間 (T_”msg” ) が 1.5 秒で、デューティサイクルが 1% の場合、1 つのチャネルは 1 日あたり約 576 件のメッセージを処理できます。.
8 つのチャネル全体では、1 日あたり約 4,608 件のメッセージになります。.
各デバイスが1日に10件のメッセージを送信する場合、ゲートウェイは約460台のデバイスをサポートできます。パッケージの競合や紛失が頻繁に発生するのを防ぐため、ゲートウェイの総容量の約15%を使用することをお勧めします。.

この計算方法は、LoRaWANの様々な導入シナリオに適用できますが、具体的な値はネットワーク構成や環境条件によって異なります。お問い合わせ「“8チャンネルLoRaWANネットワーク容量評価ツール”