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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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