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ルーター・ゲートウェイ・モデムは何が違う？
それぞれの役割や機能の違いを、IoTの活用例とともに解説しています。
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モバイルルーター界隈では生産数量世界一とも名高い、コストパフォーマンスと信頼性の高いテルトニカからニュース記事が配信されましたので代理店目線でかみ砕いて解説したいと思います。
IoTや産業用ネットワークについて調べていると、よく登場するのが「モデム」「ルーター」「ゲートウェイ」という3つの機器です。
見た目が似ている製品も多く、「結局、何が違うの？」と思ったことはないでしょうか。
実は、この3つはそれぞれ担当している役割が異なります。
まずは3つの違いを簡単に
例えば、街中に設置された水道メーターを遠隔監視するシステムを考えてみます。
まず、それぞれのメーターを携帯電話網などへ接続する必要があります。
複数の機器をひとつのネットワークとして利用するなら、通信を管理する必要があります。
さらに、古い産業機器の通信規格とインターネット側の通信方式が異なっていれば、両者を橋渡しする必要があります。
この「接続」「管理」「橋渡し」が、それぞれの機器を理解するポイントです。
1. モデムとは？
※ 現在国内で利用できるモデムの取扱いは御座いません。モデムの役割は「通信回線につなぐ」
モデムの基本的な役割は、機器を通信ネットワークへ接続することです。
デジタルデータを通信ネットワークで伝送できる信号に変換し、受信側では信号を再び利用できるデータへ戻します。
一方で、基本的なモデムは、
- 複数機器間の通信管理
- ネットワーク内のトラフィック制御
- 高度なルーティング
- VPNやファイアウォールなどのネットワーク管理
といった機能を主目的としていません。
そのため、3種類の中では比較的シンプルな機器といえます。
NB-IoTやLTE-Mという選択肢
IoT用途では、通信するデータ量や設置場所によって使用する通信方式も変わります。
たとえば、NB-IoTは高速通信よりも長距離通信や電波の到達性を重視する用途に適しており、地下設備、メーター、遠隔インフラなどへの利用が考えられます。
一方LTE-Mは、NB-IoTより高いデータレートと低遅延が求められる用途に向いており、資産追跡などのモバイルIoTにも適しています。
さらに大量のデータを高速で送るのであれば、5Gという選択肢もあります。
2. ルーターとは？
ルーターの役割は「通信を振り分け、ネットワークを管理する」
モデムによって外部ネットワークへ接続できたとしても、複数の機器でその接続を共有したり、機器同士を通信させたりするには、ネットワークを管理する仕組みが必要になります。
そこで登場するのがルーターです。
ルーターは、複数の機器間でどのようにデータを流すかを管理します。
産業用ルーターの場合には、
- Ethernet
- Wi-Fi
- 4G LTE / 5G
- VPN
- ファイアウォール
- マルチWAN
といった機能を組み合わせることで、単純なインターネット接続以上のネットワーク構築が可能になります。
産業用途では「つながり続けること」も重要
たとえば工場、建設現場、イベント会場、鉄道・車両などでは、固定回線を簡単に用意できない場合があります。
こうした環境ではセルラー回線を利用するルーターが役立ちます。
また、2つの5Gモデムや複数のSIM、Multi-WANなどを組み合わせれば、ある通信回線に問題が発生したとき、別の回線へ切り替えるといった冗長化も可能です。
PoE+対応ルーターであれば、Ethernetケーブル一本で通信と電力を供給することもできます。
監視カメラ、アクセスポイント、センサーなどを設置する場合、通信ケーブルと電源ケーブルを別々に敷設する必要がなくなるため、配線の簡素化にもつながります。
3. IoTゲートウェイとは？
ゲートウェイの役割は「異なる世界をつなぐ」
3つの中で少し分かりにくいのがゲートウェイです。
IoTでは、既存設備と新しいネットワークで通信方式が異なることが珍しくありません。
たとえば産業機器では、
- RS232
- RS485
- デジタルI/O
- Ethernet
といったさまざまなインターフェースが使われています。
ゲートウェイを介することで、このような既存設備をLTE、NB-IoT、5Gなどの外部ネットワークにつなぎ、クラウドや遠隔監視システムと連携させられるようになります。
「モデム」と「ゲートウェイ」は何が違う？
ここは特に混同しやすいポイントです。
大まかに整理すると、
モデムは「通信回線との接続」が主役。
それに対して、
ゲートウェイは「異なる通信環境・システム間の橋渡し」が主役。
と考えると理解しやすくなります。
たとえばセンサーが直接セルラー通信できれば、モデムで十分な場合があります。
しかし既存の産業機器がRS485などで通信していて、それをセルラー通信経由でクラウドへ送りたい場合には、双方を橋渡しできるゲートウェイが有力な選択肢となります。
では、どれを選べばいい？
判断するときは、次の3つの質問をしてみると分かりやすくなります。
Q1. 単純に機器をネットワークへ接続したい？
→ モデム
Q2. 複数機器を接続し、ネットワーク全体を管理したい？
→ ルーター
Q3. 既存設備や異なる通信方式をネットワーク／クラウドへ接続したい？
→ ゲートウェイ
ただし、実際のIoTシステムでは必ずしもどれか1種類だけを利用するわけではありません。
モデムで接続し、ルーターでネットワークを管理し、ゲートウェイで既存設備との通信を橋渡しする。
このように、それぞれの役割を組み合わせてシステムを構成する場合もあります。
まとめ
IoTや産業ネットワークで登場する「モデム」「ルーター」「ゲートウェイ」。名称や外観だけを見ると似たような装置にも見えますが、「その装置に何をさせたいのか？」から考えると違いが見えてきます。
IoT機器を選定するときには、通信速度や対応回線だけを見るのではなく、
① 回線へ接続するのか
② ネットワークを管理するのか
③ 異なる通信方式を橋渡しするのか
という観点で整理すると、必要な機器を判断しやすくなりそうです。