ISO/IEC 15149-2:2015 情報技術—システム間の電気通信と情報交換—磁場領域ネットワーク(MFAN)—パート2:ワイヤレス電力伝送のための帯域内制御プロトコル | ページ 2

※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。

序文

ISO (国際標準化機構) と IEC (国際電気標準会議) は、世界標準化のための専門システムを形成しています。 ISO または IEC のメンバーである国家機関は、技術活動の特定の分野を扱うために、それぞれの組織によって設立された技術委員会を通じて、国際規格の開発に参加しています。 ISO と IEC の技術委員会は、相互に関心のある分野で協力しています。 ISO および IEC と連携して、政府および非政府の他の国際機関もこの作業に参加しています。情報技術の分野では、ISO と IEC が合同技術委員会 ISO/IEC JTC 1 を設立しました。

この文書の開発に使用された手順と、今後の維持のために意図された手順は、ISO/IEC 指令で説明されています。 1. 特に、さまざまなタイプの文書に必要なさまざまな承認基準に注意する必要があります。この文書は、ISO/IEC 指令の編集規則に従って作成されました。 2 ( www.iso.org/directives を参照)

このドキュメントの要素の一部が特許権の対象となる可能性があることに注意してください。 ISO および IEC は、そのような特許権の一部またはすべてを特定する責任を負わないものとします。ドキュメントの開発中に特定された特許権の詳細は、序文および/または受信した特許宣言の ISO リストに記載されます ( www.iso.org/patents を参照)

このドキュメントで使用されている商号は、ユーザーの便宜のために提供された情報であり、保証を構成するものではありません。

適合性評価に関連する ISO 固有の用語と表現の意味に関する説明、および技術的貿易障壁 (TBT) における WTO 原則への ISO の準拠に関する情報については、次の URL を参照してください: 序文 — 補足情報 .

この文書を担当する委員会は、ISO/IEC JTC 1, 情報技術、小委員会 SC 6, 電気通信およびシステム間の情報交換です

ISO/IEC 15149 は、以下の部分で構成され、一般的なタイトルは「情報技術 — システム間の電気通信および情報交換 — 磁場エリア ネットワーク (MFAN)」です。

  • Part 1: エア インターフェイス
  • Part 2: ワイヤレス給電のための帯域内制御プロトコル
  • Part 3: 拡張範囲のリレー プロトコル
  • Part 4: 承認のためのセキュリティ プロトコル

序章

この国際規格は、磁場エリア ネットワーク (MFAN) のプロトコルを提供します。 MFANは、過酷な環境下での無線通信と無線電力伝送に基づくサービスをサポートできます。 MFAN は 4 つのプロトコルで構成されています。エア インターフェイス、帯域内制御プロトコル、リレー プロトコル、およびセキュリティ プロトコル。

ISO/IEC 15149-1 は、磁場を介したワイヤレス ネットワークの物理層とメディア アクセス制御層のプロトコルを規定しています。

ISO/IEC 15149-2 は、磁場エリア ネットワークに基づくワイヤレス電力伝送の制御プロトコルを規定しています。

ISO/IEC 15149-3 は、リレー プロトコルを指定して、磁場エリア ネットワークの効果的なネットワーク カバレッジを拡張します。

ISO/IEC 15149-4 は、ノードが磁場エリア ネットワークで通信することを承認するためのセキュリティ プロトコルを指定します。

1 スコープ

この国際規格は、ワイヤレス電力伝送とデータ伝送の両方が同じ周波数帯域で同時に行われる帯域内ネットワークのシステムを確立します。安定したネットワークとともに、リモートで一貫した電源供給のための技術的ソリューションを提供します。

この国際規格の目的のために、システムは ISO/IEC 15149 (Magnetic Field Area Network) で説明されている原則に基づいて設計されています。これにより、要求に応じて複数のデバイスへのワイヤレス給電を管理しながら、デバイスの制御における優位性を実現することが期待されます。焦点は、物理およびメディア アクセス制御層プロトコルにあります。上位層のプロトコルに関する事項については説明しません。同様に、PHY 層と MAC 層は、データ伝送、信号制御、ワイヤレス電力伝送などのタスクを実行できなければなりません。

この国際規格は、さまざまな状況や環境に適用できますが、次の特定のユースケースで優れた性能を発揮することが期待されています。

  • 携帯電話: 携帯機器にユビキタスな充電環境を提供します。
  • 家電製品: 電源用のワイヤー ケーブルとプラグをなくして、家電製品を自由に配置できます。

メディア アクセス制御層プロトコルは、次の範囲で設計されています。

  • 複数のデバイスへのワイヤレス電力伝送のための可変スーパーフレーム構造。
  • 効率的なワイヤレス電力伝送のためのシンプルで効果的なネットワーク トポロジ。
  • 複数のデバイス間での効率的なタイムシェアリングのための動的アドレス割り当て。

物理層プロトコルは、次の範囲で設計されています。

  • ワイヤレス電力伝送と磁場通信の両方に対応する 1 つの周波数帯域。
  • 低コストの実装と誤差の最小化のためのシンプルで堅牢な変調。
  • 動的充電環境向けの可変コーディングと帯域幅。

2 参考文献

以下のドキュメントの全体または一部は、このドキュメントで規範的に参照されており、その適用に不可欠です。日付のある参考文献については、引用された版のみが適用されます。日付のない参照については、参照文書の最新版 (修正を含む) が適用されます。

  • ISO/IEC 15149-1:2014, 情報技術 — システム間の電気通信および情報交換 — 磁場エリア ネットワーク (MFAN) — 1: エア インターフェイス

3 用語と定義

このドキュメントでは、次の用語と定義が適用されます。

3.1

ワイヤレス電力伝送

WPT

範囲内の複数のデバイスに、物理的な非接触で一貫して同時に給電する方法

3.2

磁場エリアネットワーク

MFAN

磁場を利用して過酷な環境下でも信頼性の高い通信を提供する無線ネットワーク

3.3

磁気パワーネットワーク

MPAN

通信に磁場エリアネットワーク(MFAN)を組み込み、単一周波数帯域内でワイヤレス電力伝送を行うインバンドワイヤレス電力伝送ネットワーク

3.4

磁力エリアネットワークコーディネーター

MPAN-C

磁気電力エリアネットワークの統合操作を実行するデバイス。ワイヤレス電力伝送、デバイスの接続と解放、および電力伝送とデータのタイム スケジューリング

3.5

磁力エリアネットワークノード

MPAN-N

磁気パワーエリアネットワークを構成し、コーディネーターではないデバイス

Foreword

ISO (the International Organization for Standardization) and IEC (the International Electrotechnical Commission) form the specialized system for worldwide standardization. National bodies that are members of ISO or IEC participate in the development of International Standards through technical committees established by the respective organization to deal with particular fields of technical activity. ISO and IEC technical committees collaborate in fields of mutual interest. Other international organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO and IEC, also take part in the work. In the field of information technology, ISO and IEC have established a joint technical committee, ISO/IEC JTC 1.

The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are described in the ISO/IEC Directives, 1. In particular the different approval criteria needed for the different types of document should be noted. This document was drafted in accordance with the editorial rules of the ISO/IEC Directives, 2 (see www.iso.org/directives ).

Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent rights. ISO and IEC shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or on the ISO list of patent declarations received (see www.iso.org/patents ).

Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not constitute an endorsement.

For an explanation on the meaning of ISO specific terms and expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the WTO principles in the Technical Barriers to Trade (TBT), see the following URL: Foreword — Supplementary information .

The committee responsible for this document is ISO/IEC JTC 1, Information technology, Subcommittee SC 6, Telecommunications and information exchange between systems.

ISO/IEC 15149 consists of the following parts, under the general title Information technology — Telecommunications and information exchange between systems — Magnetic field area network (MFAN):

  • Part 1: Air interface
  • Part 2: In-band control protocol for wireless power transfer
  • Part 3: Relay protocol for extended range
  • Part 4: Security protocol for authorization

Introduction

This International Standard provides protocols for magnetic field area network (MFAN). MFAN can support the service based on wireless communication and wireless power transfer in harsh environment. MFAN is composed of four protocols; air interface, in-band control protocol, relay protocol, and security protocol.

ISO/IEC 15149–1 specifies the physical layer and media access control layer protocols of wireless network over a magnetic field.

ISO/IEC 15149–2 specifies the control protocol for wireless power transfer based on magnetic field area network.

ISO/IEC 15149–3 specifies the relay protocol to extend effective network coverage of magnetic field area network.

ISO/IEC 15149–4 specifies the security protocol to authorize nodes to communicate in magnetic field area network.

1 Scope

This International Standard establishes a system for an in-band network, from which both wireless power transfer and data transmission are carried out simultaneously at the same frequency band. It provides technical solution for a remote and consistent power supply, along with a stable network.

For the purpose of this International Standard, the system is designed based on the principles described in ISO/IEC 15149 (Magnetic Field Area Network). In this way, it is expected to achieve superiority in control of devices, while managing wireless power transfer to multiple devices in request. The focus is on the physical and media access control layer protocol; it will not discuss matters on the upper layer protocols. As together, the PHY and MAC layers have to be able to carry out the following tasks: data transmission, signal control, wireless power transfer.

This International Standard is applicable in various situations and environments, but is expected to perform excellently in the following certain use cases:

  • mobile phones: provide ubiquitous charging environments for portable devices;
  • home appliances: allow unrestrained placement of appliances with the elimination of wire cables and plugs for power supply.

The media access control layer protocol is designed for the following scope:

  • variable superframe structure for wireless power transfer to multiple devices;
  • simple and effective network topology for efficient wireless power transfer;
  • dynamic address assignment for efficient timesharing among multiple devices.

The physical layer protocol is designed for the following scope:

  • one frequency band for both wireless power transfer and magnetic field communication;
  • simple and robust modulation for low-cost implementation and minimized margin of error;
  • variable coding and bandwidth for dynamic charging environment.

2 Normative references

The following documents, in whole or in part, are normatively referenced in this document and are indispensable for its application. For dated references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.

  • ISO/IEC 15149-1:2014, Information technology — Telecommunications and information exchange between systems — Magnetic field area network (MFAN) — 1: Air interface

3 Terms and definitions

For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.

3.1

wireless power transfer

WPT

method of consistent and simultaneous power supply to multiple devices within a range without physical contact

3.2

magnetic field area network

MFAN

wireless network that provides reliable communication in harsh environments using magnetic field

3.3

magnetic power network

MPAN

in-band wireless power transfer network that incorporates magnetic field area network (MFAN) in its communication and wireless power transfer within a single frequency band

3.4

magnetic power area network–coordinator

MPAN-C

device that carries out integral operations for magnetic power area network; wireless power transfer, connection and release of devices, and time scheduling of power transfer and data

3.5

magnetic power area network–node

MPAN-N

devices that comprises magnetic power area network and that is not a coordinator