1枚2ドルの壁タイルが、6Gの電波を部屋のすみずみへ届ける

カリフォルニア大学サンディエゴ校（UCSD）の研究チームが、次世代通信「6G」が抱える大きな弱点への、少し意外な答えを発表しました。1枚およそ2ドルの壁タイルです。「FlowForm（フローフォーム）」と名付けられたこのタイルには、電源も配線もソフトウェアもありません。ただの板です。ところが、これを壁や天井に貼った屋内では、通信速度が平均でほぼ2倍になり、電波の届く範囲は2倍以上に広がったといいます。

しかもその性能は、1台数千ドルする既存の高価な装置に匹敵すると研究チームは報告しています。研究成果は2026年8月19日、コンピューターネットワーク分野で最も権威ある国際会議のひとつ、ACM SIGCOMM 2026（米コロラド州デンバー）で発表されました。

ミリ波の速さと遮られやすさ

まず前提から。2030年代の実用化が見込まれている6Gでは、「ミリ波」と呼ばれる非常に周波数の高い電波が主役のひとつになるとされています。波長がミリメートル単位と短いこの電波は、運べるデータ量が桁違いです。理論上の最大速度は毎秒1テラビットに達するとされ、これは現在の5Gの平均速度のおよそ3000倍にあたります。

ただし、大きな弱点があります。ミリ波はほぼまっすぐにしか飛ばず、壁や家具、そして人の体でも簡単に遮られてしまうのです。Wi-Fiや今の携帯電話の電波は、多少の障害物なら回り込んだり透過したりしてくれますが、ミリ波はそうはいきません。オフィスに机がひとつあるだけで、その陰は電波の「影」になります。せっかくの速さも、届かなければ意味がありません。この障害物問題が、ミリ波の本格導入を阻んできた理由のひとつです。

従来の解決策「賢い壁」の値段

この問題への解決策として研究されてきたのが、RIS（再構成可能インテリジェント表面）と呼ばれる装置です。ざっくり言えば、電波を狙った方向へ跳ね返してくれる「賢い壁」。電気的に反射の向きを変えられるので、障害物の陰にも電波を回り込ませられます。

ただ、賢い壁は高くつきます。電源が要り、制御用の通信路が要り、ネットワーク側との調整の仕組みも要ります。ミリ波用の能動型RISは1台で数千ドルを超えることも珍しくありません。基地局を増やす、中継器を置くといった他の手も、どれも電源と設置コストの問題を抱えていて、建物じゅうに行き渡らせるには現実的ではありませんでした。

賢さの置き場所を変えた発想

UCSDのチームは、発想を逆にしました。タイル1枚1枚から賢さを取り除いたのです。

FlowFormのタイルは、3Dプリンターで作ったプラスチックの板に導電性の塗料を重ねたもので、大きさは約15センチ角、製作費は1枚およそ2ドル。表面には、ミリ波の波長よりも小さな微細構造が何千個も並んでいて、この形が、当たった電波の跳ね返る向きを決めます。電源も制御も要りません。1枚だけ見れば、決まった方向に電波を反射するだけの、何も考えない板です。

鍵は、この安い板を「群れ」として設計することにありました。チームはまず、電波を届けたい部屋の間取りと、送受信機の位置を地図にします。そして、その部屋専用のタイル一式を設計するのです。タイルの役割は2種類に分かれます。ひとつは、電波を細いビームのままタイルからタイルへリレーして、障害物を迂回しながら遠くまで運ぶ「幹線」役。もうひとつは、幹線から受け取った電波を扇形に広げて、人のいるエリアを面で覆う「配布」役です。

FlowFormという名前は、この構造から来ています。小さな支流が集まって大きな川になる、あの流れを逆向きにした形——幹線が川、配布役が支流にあたります。チームは論文の中で、この2層構造が受動的な中継の物理法則から自然に導かれるもので、カバー範囲と安定性を両立させるうえでほぼ最適であることを数学的に示しました。

効果は実測されています。5つの実際の屋内環境にタイルを設置して検証したところ、平均のデータ速度はほぼ2倍、電波の届く面積は条件の悪い環境で2倍以上に広がりました。これは理想的に動作する能動型RISに匹敵する数字だと、チームは報告しています。つまり、賢さをタイルの中の電子回路から、群れ全体の配置の設計へ移した——それがこの研究の答えでした。研究を率いた電気・コンピューター工学のXinyu Zhang教授は、受動的な表面の集合体が、現実の環境でミリ波ネットワークを頑健にできることを示せたと述べています。

動き回る利用者への対応

ここで疑問がわきます。タイルは向きを変えられないのに、部屋の中を歩き回る人に電波を届け続けられるのでしょうか。

チームの答えは、いまの通信規格の仕組みをそのまま利用することでした。ミリ波のアクセスポイント（電波の発信元）は、もともと1秒間に何度もビームの向きを走査して、最も速くつながる経路を探し続けています。FlowFormでは、部屋のどの位置からも複数のタイルが別々の角度で「見える」ように配置を設計しておきます。すると、人が歩いたり向きを変えたりしても、アクセスポイントはその時点で最も速い経路に自然に乗り換えていく——タイルの存在をまったく知らないままで、です。機器のソフトウェア変更も、通信規格の修正も必要ありません。タイルは既存のミリ波機器から、ただの都合のいい反射面に見えるだけです。

部屋ごとの専用設計という前提

ここまで読むと万能に思えますが、この方式には原理的な前提があります。タイルは部屋の間取りに合わせて設計されるオーダーメイド品であって、どの部屋に貼っても効く汎用品ではないということです。

電気的に反射の向きを変えられる能動型RISがわざわざ研究されてきたのは、まさにこの柔軟さのためでした。FlowFormは、あらかじめ想定した間取りと機器配置の中で最大の性能を出すよう作り込まれています。チームは角を曲がる経路や人の体で遮られた場合に備えて予備の経路を織り込む設計をしていますが、間取り自体が大きく変わるような場面まで面倒を見てくれるわけではありません。安さと引き換えに、柔軟さを部屋の設計図に預けた方式だと言えます。

研究段階という現在地

もうひとつ大事な点として、これはまだ研究段階の成果であって、製品ではありません。検証されたのは5つの屋内環境で、「速度がほぼ2倍」もその平均値です。どの部屋でも必ず2倍になるという話ではありません。1枚2ドルという価格も、3Dプリントと塗料による試作段階の製作費であって、量産価格や設置費用を含んだ数字ではない点には注意が必要です。

チームは仮特許を出願済みで、技術のライセンス提供や将来の事業化に向けて、企業との連携先を探している段階だといいます。そして6Gそのものも、まだ標準化の途上にあります。いま買える、いま使えるという話ではありません。

それでも、この研究が示した「足すのではなく引く」という方向は覚えておく価値がありそうです。電源も制御も足さず、形と配置の設計だけで問題を解く。ミリ波の届きにくさは、6Gの研究開発を進める日本でもまったく同じ課題です。数年後、新築のオフィスや住宅の壁に、よく見ると細かい模様の入った小さなタイルが並ぶ——そんな光景につながるかどうかは、これからの検証次第です。