XBeeモジュールの使い方(ネットワークの構築:ZigBee TH REG)


 前回はファームウェア802.14.4のネットワーク構成についてスター型であることを説見えしました。今回はファームウェアをZigBeeに設定し、 ツリー型やメッシュ型のネットワーク構成を解説します。

 ZigBeeはIEEE 802.15.4を物理層およびMAC層の基盤とし、その上にメッシュネットワーク機能、アプリケーション層、セキュリティ層などを追加した本格的な無線通信プロトコルです。ZigBee Allianceによって標準化されています。

 各ノード(ルーター)が他のノードのルーターとしても機能し、データの経路を動的に選択・変更でき、リー型やメッシュ型のネットワーク構成します。これにより、ネットワークの範囲を拡張し、耐障害性を高めます。また、ネットワーク内のノードが自動的に参加・離脱し、障害が発生した際には代替経路を自動的に発見・利用します。

 XBeeS2とXBee3ではZigBeeの設定方法が異なりますが、今回はXBeeS2Cを用いてファームウェアをZigBee TH Reg に設定します。

 コーディネータルータ1ルータ2ルータ3
ID2025202520252025
JVEnabled [1]Enabled [1]Enabled [1]
CEEnabled[1]Disabled[0]Disabled[0]Disabled[0]
NISensor1Sensor2Sensor3
APAPI enabled [1]API enabled [1]API enabled [1]API enabled [1]

 コーディネータXBeeの右上のアイコン(Network working mode)をクリックし、Discover radio module in the same network をクリックし3個のエンドデバイスを読み込みます。さらに、Scanして形成しているネットワークを表示させます。以下の図のようにXBeeのアイコンにCと明記されたコーディネータXBeeに3個のエンドデバイスXBeeが連結されていることが確認できます。

 2つのノード間の接続品質は、それらを結ぶ線の横に表示されます。ノードを結ぶ線にマウスオーバーすると、双方向の品質と接続状態がそれぞれ表示されます。リンク品質は、リンク品質表示(LQI)で表されます。LQIは0から255までの数値で、0が最も弱く、255が最も強いことを示します。表示の見方を説明します。例えばAとBのモジュールが接続されている以下のような場合を想定します。

A――――253/249―――B

この場合はLQI値は以下の意味を持ちます。

253:ノードAからノードBへのLQI

249:ノードBからノードAへのLQI

 Network working modeでToolsのSettingsを選択し、左上のAppearanceを選択すると以下のウィンドウが現れます。LQIの各カテゴリーの最大値と最小値を任意で設定することができます。また、表示する色もカスタマイズできます。

 Network working modeでFiltersをクリックすると以下のダイアログが現れます。

 先のPreferenceのAppearanceで定義したLQIのレンジの強度に応じて表示を選別してフィルタリングすることができます。