加藤 優一
近年，IoT の普及に伴い，多数のデバイスが少量のデータを低頻度で送信する環境において，低消費電力かつ広範囲で安定した通信を実現する技術が求められている．このような要件を満たす通信方式としてLPWA（Low Power Wide Area）技術が注目されている．一方で，LPWA 通信は，ジャミング攻撃に対して脆弱である．この対策として，Emekcan らは通信チャネルを動的に切り替えるチャネルホッピングを提案しているが，チャネル更新アルゴリズムの具体的な実装方法や実環境における検証は行われていない．また，チャネルホッピングをリソース制約の厳しい IoT デバイスに適用するためには，軽量なチャネル更新手法や送受信間の同期方式が課題となる．この課題に対し，Ritesh らは LoRaWAN 環境を対象として，時間同期方式およびチャネルホッピングの実機評価を行っているが，ジャミング攻撃に対する有効性については検証していない．本研究では，ジャミング攻撃に対するチャネルホッピングの有効性検証を目的とし，評価対象は，プライベート LoRa 環境とする．具体的には，IoT 機器への導入を考慮し，Ritesh らの手法を基に軽量な計算処理により通信に使用するチャネルを動的に選択するベーシックチャネルホッピング手法を提案した．次に，ベーシックチャネルホッピング手法を改良し，通信の成否に応じてチャネル選択確率を動的に変更することで，妨害を受けたチャネルを能動的に回避する適応的手法を提案した．提案の 2 手法を実機実験によって評価した結果，チャネルホッピングを用いない場合と比較して，いずれの手法においても通信成功率の向上が確認された．特に，適応的チャネルホッピング手法は，ベーシックチャネルホッピング手法と比較して，固定チャネルを妨害するジャマーに対して，多くの条件で通信成功率が 1.05 倍以上改良された．
