ローカル5G「Celona 5G LAN」を活用した倉庫DXの実現
公開日
- ヒアリング先
- 双日テックイノベーション株式会社ネットワークインテグレーション事業本部 事業推進部 畑 和之 氏
近年、工場・倉庫・物流拠点など産業現場でのデジタルトランスフォーメーション（DX）が加速しています。その基盤技術として注目を集めているのが「ローカル5G」です。本記事では、米国Celona社が提供する「Celona 5G LAN」を活用した倉庫DXの実現について、双日テックイノベーション株式会社 ネットワークインテグレーション事業本部 事業推進部 畑和之 氏への取材内容をもとにご紹介します。
1. ローカル5Gとは
ローカル5Gの定義
ローカル5Gとは、特定のエリア（工場・倉庫・オフィスビルなど）に限定して構築する、自営の5Gネットワークです。通信キャリアが全国に展開するパブリック5Gとは異なり、自社の敷地内や建物内に専用の5G環境を構築・運用できます。
日本では総務省が2019年末に制度化し、企業や地方自治体・研究機関などが自ら免許を取得して運用することが可能になりました。利用できる周波数帯は以下の通りです。
| 周波数帯 | 特徴 |
|---|---|
| 4.5GHz帯 | 屋内・屋外ともに利用可能。帯域幅100MHzを確保でき、工場や倉庫の敷地全体をカバーするのに適しています。 |
| 28GHz帯 | 超高速通信に向いた高周波帯域。屋内で250MHzなど広帯域の確保が可能で、データ量の多いユースケースに対応します。 |
Wi-Fiとの違い：ローカル5Gが産業現場に適している場面
産業現場ではWi-Fiが多用されていますが、ローカル5Gとは技術的に大きな違いがあります。以下に主な比較を示します。
| 比較項目 | Wi-Fi（802.11） | ローカル5G |
|---|---|---|
| 通信速度 | 最大9.6Gbps（理論値） | 最大10〜20Gbps（理論値） |
| 通信遅延 | 数十ms〜100ms以上 | eMBB：4ms以下 / URLLC：1ms以下 |
| 通信の安定性 | 電波干渉を受けやすい | TDDにより干渉なし・安定 |
| ハンドオーバー | 端末主導（切断を伴う） | 基地局主導（切断なし） |
| セキュリティ | 免許不要・共有帯域 | 免許制・SIM認証・占有帯域 |
| カバーエリア | 小規模向き | 広域・屋外にも対応可 |
①通信の安定性：TDD方式による制御
Wi-FiはCSMA-CA（搬送波感知多重アクセス／衝突回避）という仕組みで、複数の端末が「空いていれば送信する」方式をとるため、多数の機器が同時に通信すると干渉・衝突が発生します。
一方、ローカル5GはTDD（時分割複信）という方式で、基地局（アクセスポイント）がすべての端末の送受信タイミングを制御します。指示を受けた端末だけが通信するため、多数の機器が存在する倉庫や工場でも安定した通信が維持できます。
②接続の継続性：基地局主導のハンドオーバー
Wi-Fi環境では、端末が移動して別のアクセスポイントへ切り替わる際（ハンドオーバー）に必ず一度接続が切断されます。これはWi-Fiの端末主導型ハンドオーバーの仕様上、避けられない問題です。AGV（自動搬送ロボット）や作業者が移動しながら通信を続ける現場では、この瞬断が操作の遅延や誤動作を引き起こすリスクがあります。
ローカル5Gでは基地局が接続先を判断し、端末へ切り替えを指示する「基地局主導型ハンドオーバー」が採用されています。そのため移動中でも通信が途切れることなく継続でき、AGVの高速移動や広範囲の倉庫での利用に最適です。
③セキュリティ：免許制と占有帯域
ローカル5Gは総務省の免許制のもと、特定の周波数帯を自社専用に占有します。SIM認証による接続制御と相まって、不正な端末の接続や外部からの電波干渉を根本的に防ぐことができます。機密性の高い生産ラインや物流データを扱う現場において、高いセキュリティを実現します。
2. ローカル5G基地局「Celona」の特徴
Celonaとは
ローカル5Gの可能性に注目が集まる一方、「導入コストが高い」「専門知識がなければ運用できない」といった懸念から、導入をためらう企業も少なくありません。こうした課題を解決するために開発されたのが、米国Celona社が提供する「Celona 5G LAN」です。
Celonaは、企業のLAN（構内通信網）にローカル5Gをシームレスに統合するコンセプト「5G LAN」を実現したソリューションです。アクセスポイント（基地局）、SIM、5Gコア（ネットワークの頭脳部分）、クラウド管理ソフトウェアをすべて1社で提供するオールインワン設計が最大の特徴です。
Celonaは「ローカル5Gを、Wi-Fiと同じ感覚で導入・運用できる」ソリューションを目指して開発されました。従来のローカル5G構築で必要だった複数ベンダーの組み合わせや専門人材の確保が不要になります。
Celonaの3つの強み
① 企業LAN統合（5G LAN）
Celonaの基地局は、既存のIPネットワーク（企業LAN）に直接接続できる設計になっています。追加で5G専用の複雑なコアネットワーク設備を用意する必要がなく、現行のネットワーク環境を活かしながらローカル5Gを導入できます。
② マイクロスライシング（MicroSlicing™）
Celonaが特許を取得した独自のQoS（通信品質制御）技術が「マイクロスライシング」です。ネットワークを仮想的に分割し、アプリケーション単位でトラフィックの優先度を細かく制御できます。
- AGVの制御通信：遅延最小・優先度最高
- 在庫管理システム：安定した帯域を確保
- 従業員の業務端末：標準的な優先度
このように用途に応じた通信品質の保証が可能になり、重要な通信が他のトラフィックに影響されることなく安定的に届くようになります。
③ シンプルな導入・運用（単一ベンダー）
クラウドベースの管理ソフトウェア「Celona Orchestrator」を使えば、複数拠点の基地局状況をリモートで一元管理でき、Wi-Fi運用経験のある担当者であれば運用を担えます。専門のエンジニアを新たに採用する必要がないため、運用コストの最適化にも貢献します。
| 項目 | 内容 |
|---|---|
| Celona Orchestrator | 複数拠点のアクセスポイントをクラウドで一元管理。トラフィック状況の可視化・ポリシー設定・ファームウェア更新などが遠隔で実施可能。 |
| SIM管理 | SIMの発行・割り当て・失効をソフトウェアから管理。物理SIM・eSIMの両方に対応。 |
| iOSデバイス対応 | スマートフォンやタブレットをCelonaネットワークに接続可能。現場担当者の業務端末としてもすぐに活用できる。 |
3. Celonaの倉庫における活用事例と効果
ここでは、実際にCelonaを導入した倉庫・物流施設における活用事例を紹介します。
事例① 大型スマート倉庫でのダウンタイム削減
導入背景
延床面積5,600㎡・14階層の大型倉庫において、100台を超えるロボットが稼働するスマート倉庫の構築が進められていました。しかし既存の無線環境では、多数の機器が同時稼働した際の通信干渉が頻発し、ロボットの停止（ダウンタイム）が業務に深刻な影響を与えていました。
導入・効果
Celonaのローカル5G環境に切り替えた結果、通信干渉に起因するロボットのダウンタイムを90%削減することに成功しました。また、Wi-Fi環境と比較してアクセスポイント数を10分の1に削減しながら、十分なカバレッジを確保。設備コストと管理工数の大幅な削減も実現しました。
| 項目 | 効果 |
|---|---|
| 倉庫規模 | 約5,600㎡・14階層 |
| 稼働ロボット数 | 100台超 |
| ダウンタイム削減効果 | 90%削減（通信干渉起因のロボット停止） |
| APコスト最適化 | 従来比1/10のアクセスポイント数でカバレッジ確保 |
事例② AGV高速走行環境でのハンドオーバー課題解消
導入背景
延床面積121,400㎡の広大な物流倉庫で、AGVが高速移動しながら在庫管理・搬送業務を自動化していました。Wi-Fi環境ではAGVが基地局間を移動する際に必ず発生する切断（ハンドオーバー時の瞬断）が月間で相当数にのぼり、業務の遅延や誤動作リスクが常態化していました。
導入・効果
Celonaのローカル5G環境に移行してからは、基地局主導のシームレスなハンドオーバーにより、AGVが高速移動中でも通信が途絶えることがなくなりました。導入後は月間ダウンタイムを最小化し、業務の安定稼働を実現しています。さらにWi-Fi時代と比べてアクセスポイント数を4分の1に削減しながら、倉庫全体の通信カバレッジを2倍に拡大するという驚異的な効率化も達成しました。
| 項目 | 効果 |
|---|---|
| 倉庫規模 | 約121,400㎡ |
| 月間ダウンタイム | ゼロを達成（導入後） |
| AP削減効果 | Wi-Fi比1/4のアクセスポイント数 |
| カバレッジ拡大 | Wi-Fi比2倍のカバレッジを実現 |
投資対効果（ROI）の試算
製造・物流業における典型的な活用例では、ローカル5G（Celona）の導入投資を大幅に上回るコスト削減効果が得られることが実証されています。あるユーザー実績では、3年間の総投資額に対して下記のような効果が確認されました。
| 項目 | 内容 |
|---|---|
| コスト削減効果 | 4億5,000万円以上（10倍超のROI） |
| 主な削減要因 | ダウンタイム削減による稼働率向上、AP数削減、運用人件費削減 |
まとめ
Celonaを活用したローカル5Gは、「通信の安定性」「シームレスなハンドオーバー」「低コストな運用」という三拍子がそろったソリューションです。倉庫・物流の自動化・省力化を本格化させたい企業にとって、DXの基盤インフラとして有力な選択肢となっています。
コメント
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本Webサイトの運営担当者です。2005年から、産学官連携や産業振興の業務に携わっています。
コメント
倉庫において自動化・省力化機器の導入が進んでいくほどに無線の課題は顕在化しやすく、それが倉庫DXのボトルネックになるケースを目にしてきました。AMRやAGVなどの搬送機器が数多く利用されていたり、拠点面積のスケールの大きい倉庫では特にそのリスクが高いです。
Celonaのローカル5Gは、そのような課題にダイレクトにアプローチできるソリューションです。ローカル5G特有の強みであるハンドオーバーとマイクロスライシングという機能によって、倉庫の無線環境を根本的に改善することができます。
倉庫や工場では、自動化機器やロボットを導入していくごとに無線の課題が顕在化し、通信環境の調査を行って、Wi-Fiのアクセスポイントを増設していく対応を行うケースがありますが、それでも通信トラブルが0にまで削減できなかったり、現場の要件に合わず技術上の限界を迎える事態が生じます。倉庫DXの初期計画段階で通信インフラの整備を検討すること、本社が各倉庫の通信環境をモニタリングし、適切に課題の発掘・対処を行う管理体制が重要であり、その点でCelonaのコンセプトは理にかなっていると感じました。
また、ローカル5Gはまだ普及が進んでいないことから、「コストが高い」「導入・運用が難しい」といったイメージをもたれることが多くあります。Celonaはシングルベンダーで機器を揃えて管理することができ、その点でもハードルが低いと思います。
Celonaのソリューションが広まることで、倉庫DXに取り組む上でのつまずきが減っていくことを願っています。このコメントと投稿者はデジタル証明書（VC）によって真正性が保証されています。
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須藤 慎
記事作成者
株式会社キャンパスクリエイト・専務取締役・プロデューサー