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プログラミング関連でメモする

ZigBeeについて

備忘録。通信モデルについて書くとか言って6日も放置した挙句別のこと書いてすんません。

ZigBeeとは

ZigBeeとは近距離の無線通信規格(無線PAN)の一つです。伝送速度は250kbpsと比較的低速なのですが、省電力なのが強みの無線PANです。

通信データが小さく、ネットワーク運用中に端末の移動などが考えられる場合に適しています。主に遠隔監視・制御用のデータを送受信するために使われるらしいです。

またZigBeeネットワークに参加できる最大接続端末数は65535個であり、これはBluetoothWiFiと比較すると非常に多いです(Bluetoothが7個,WiFiが32個)。

なお名前はミツバチがジグザグに飛ぶのに由来しているとのこと。

無線PAN

Personal Area Network- 実用範囲の狭い無線通信ネットワークです。無線LANの小型版のようなものです。ZigBeeのほか、BluetoothIrDAなどがこれに該当します。

ZigBeeのデバイスタイプ

ZigBeeで使われるデバイスには2通りの見方があります。一つは物理デバイス、もうひとつは論理デバイスです。

物理デバイスは、機能を完全に備えたFFD(Full Function Device)と、コスト的に廉価なRFD(Reduced Function Device)に分けられます。FFDはネットワーク上のルータ、コーディネータ(ネットワーク立ち上げ機能を持つ)、エンドポイントとして働く一方で、RFDはエンドポイントとしてしか働きません。

そして論理デバイスはこの物理デバイスの振る舞いによる分類で, 以下のようになります。

  • ZigBeeルータ:ルータとしてデータ転送機能を持つデバイス
  • ZigBeeコーディネータ:コーディネータとしてネットワーク立ち上機能を持つデバイス
  • ZigBeeエンドポイント:その他エンドポイント

これらのデバイスから、ZigBeeネットワークは形成されます。

トポロジ

ZigBeeのネットワークトポロジにはスター型とPeer to Peer(PtoP)型の二種類存在します。

スター型ネットワークはその名の通り星形にノードを配置するネットワークです。中心にZigBeeコーディネータを置き、それを取り巻くようにエンドポイントを接続していきます。

またスター型のネットワーク全体を一つのエンドノードに見立て、階層的にスター型ネットワークを構築することもできます。これをクラスタツリー型ネットワークといいます。

PtoP型ネットワークは全ノードをFFD、つまり転送可能なルータノードとし、あるノードからの送信データが他のノードによって転送されるネットワークを構築します。PtoPとは対等なノード同士が通信を行うというアーキテクチャです。バケツリレーの如く、各ノードが届く範囲のノードへとデータを転々と回していくことで、送信元ノードからの電波が届かないノードへもデータを送信できます。

これらのネットワークトポロジは組み合わせて構築することも可能です(そもそも、クラスタツリー型はスター型の再帰)。

参考サイト

http://www.atmarkit.co.jp/frfid/special/5minzb/01.html http://ja.wikipedia.org/wiki/ZigBee http://tocos-wireless.com/jp/tech/ZigBee/ZigBee.html http://ja.wikipedia.org/wiki/Peer_to_Peer