ZigBee (ジグビー)
近年、近距離無線通信ネートワークの需要が増大してきており、2011年には無線デバイスの出荷数が1億を超える市場規模になると言われています。
ZigBeeは近距離無線通信規格のひとつで、低コスト／省電力でかつ柔軟なネットワーク構築を可能とします。
スリートでは、IMI社製802.15.4/ZigBeeワイヤレスエンジンを使用した近距離無線ネットワークアプリケーションの構築・開発を行っております。
ZigBee / IEEE802.15.4とは
ZigBeeとは、無線LAN規格のIEEE802.11bと同じ2.4GHz帯の周波数帯域を使用する近距離無線通信規格で、ZigBee Allianceにて仕様策定されています。
日本国内の団体としてはZigBee SIGジャパンがあります。
物理／MAC層がIEEE802.15.4、ネットワーク層はZigBeeプロトコルスタックで構成され、データ転送速度は最大250kbpsです。
スター型、ツリー型、メッシュ型のネットワークトポロジをサポートしています。
ルータと呼ばれる中継器を設置する事により、直接電波の届かない機器とも通信する事が可能です。
スター型に用途を限定する場合、IEEE802.15.4のみを使用するケースもあります。
特徴
他の一般的な無線通信規格と比較して、次のような特徴があります。
- １．コスト
量産時単価を数ドル程度に抑える事を目指して開発されている為、機器のコストを低く抑える事ができます。
- ２．比較的低速
最大250Kbpsですので、無線LANやBluetoothと比較して低速といえます。
この為、1回の送信データ量の小さい各種センサー等での使用向けといえます。
- ３．通信距離
室内で30m程度、見通しのよい屋外で100ｍ程度の距離で通信可能です。
携帯電話等で使用されているBluetooth Class2で10m程度、Class1で100mです。
- ４．電池寿命
ZigBee/IEEE802.15.4は各種センサーを使用した組込み機器をワイヤレスネットワークで接続する事を主眼に開発されています。
このような用途のセンサーは一般に極小なデューティ・サイクル（数％程度）を持ちます。例として家庭内の各部屋に室温センサーを配置した場合を考えると、各センサーの動作頻度は数秒に１回で十分ですし、１回のデータ量は数byteに過ぎません。その為、ZigBeeモジュールが動作する時間も極短時間（数ミリ秒程度）で十分です。
その為、実質的なバッテリ持続期間を数ヶ月〜数年とする事が可能です。
- ５．ネットワーク容量
単一ネットワーク構成で最大65,536台の機器を接続可能です。
- ６．プロファイル
独自プロファイルによる実装でもZigBee機器として認証を受ける事が可能です。
公式プロファイルのみでしか認証を受けられないBluetoothと比較して、柔軟な対応が可能です。
IMI社製802.15.4/ZigBeeワイヤレスエンジン(IMI-Z-M-001)
ZigBeeチップセットとして英国Jennic社の高性能ZigBeeシングルチップJN5139を搭載した小型パッケージモジュールです。
TELEC認証取得済ですので、すぐに開発を行う事が可能です。
32MIPSで動作する32bitRISCプロセッサ、96KbyteのRAMと豊富なIO機能を内蔵し、高機能なアプリケーションがプログラム可能です。
また高品質な通信性能を持ち、見通し、障害物無しの条件下で内蔵アンテナで約400m、外部アンテナで約700mの距離でパケットロス無しで通信可能です。
ZigBeeシステムの試作・実験を主な目的として標準ピッチ（2.54mm）のピンヘッダを装備している為、試作機器が容易に作成できます。
IMI社製802.15.4/ZigBeeワイヤレスエンジンの紹介ページへ
開発環境
アプリケーションプログラムの開発は全てオープンソース（無料）により行えますので開発環境を安価に用意することが可能です。
豊富なサンプルプログラムが用意されていますので、短時間で目的のアプリケーションの開発が可能です。
USBインタフェースボードIMI-Z-MB-003を使用してPCとシリアル通信が可能です。簡易プログラムライタとしても使用可能です。
サポート
スリートでは、IMI社製802.15.4/ZigBeeワイヤレスエンジン（IMI-Z-M-001）を使用したアプリケーション開発、および技術サポートを行っております。
お気軽にご連絡下さい。
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