1 モジュールの紹介

1.1 ZigBee^®の概要

ZigBee^®テクノロジーは、近距離、容易なネットワーク形成、低消費電力、低レート、低コストの双方向無線通信テクノロジーです。
ZigBee^®ネットワークには、コーディネータ、ルータ、およびエンドデバイスの3つの論理デバイスタイプがあります。ZigBee^®ネットワークは、1つのコーディネータと、複数のルータおよび複数のエンドデバイスで構成されます。

各デバイスタイプの機能は次のとおりです。

• コーディネータ
  コーディネータは、ネットワーク全体を開始する責任があります。ネットワークの最初のデバイスでもあります。コーディネータはチャンネルとネットワークID(PAN IDまたはパーソナルエリアネットワークIDとも呼ばれます)を選択し、ネットワーク全体を開始します。
  コーディネータは、ネットワーク内で暗号化通信を行うためのネットワークキーを生成します。
  コーディネータの役割には主にネットワークの起動と構成が含まれることに注意してください。これが完了すると、コーディネータはルータのように動作します(または消滅します)。 ZigBee^®ネットワークの分散特性により、以降のネットワーク全体の動作はコーディネータに依存しません。

• ルータ
  ルータの機能は、他のデバイスのネットワーク参加を許可し、ルーティングを省略してバッテリー駆動の子デバイスの通信を支援することです。
  通常、ルータはアクティブである必要があるため、主電源から電力を供給する必要があります。ただし、ツリーグループなどのネットワークモードを使用する場合、ルーティングは一定間隔で1回動作することが許可されるため、バッテリーを電力として使用できます。

• エンドデバイス
  エンドデバイスには、ネットワーク構造を維持するための特別な責任はありません。スリープまたはウェイクアップできるため、バッテリー駆動のデバイスにすることができます。

1.2 製品の特徴

本モジュールの特徴は次のとおりです。

• 役割の切り替え
  シリアルポート命令により、デバイスをコーディネータ、ルータおよびエンドデバイスの3種類に切り替えることができます。各デバイスは、ネットワーク上で、中継ノード、端点ノードを形成します。

• オンデマンドネットワーキング
  ネットワークの確立、およびネットワークに参加するためのキーと手順をサポートします。

• ネットワーク自己修復機能
  失われたネットワークの自動再接続機能です。複数のデバイスで構成されたネットワークの中間ノードが失われると、他のノードは自動的に元のネットワークに参加するか、元のネットワークを維持します。(孤立したノードは自動的に元のネットワークに参加し、孤立していないノードは元のネットワークを維持します。)
  コーディネータが失われても、元のネットワークに孤立していないノードがあれば、コーディネータはネットワークに再参加するか、同じユーザによって設定された元のネットワーク(PAN ID)のコーディネータで元のネットワークに参加することができます。

• 超低消費電力
  エンドデバイス状態のデバイスは低電力モードに設定でき、ユーザの使用時間に応じてデバイスのスリープ時間を変更できます。低電力モードでは、スタンバイ消費電力は2.5μA未満です。親ノードのデータ保存時間内であれば、ユーザが設定した時間内にメッセージを受信できます。

• データ保持メカニズム
  スリープエンドデバイスと共に使用されるコーディネータおよびルータ状態のデバイスは、エンドデバイスへの送信データを保存し、スリープから復帰した後にエンドデバイスへデータを送信します。データは4件まで保存できますが、それを超えると受信したデータは保存されません。データ保存時間が経過すると、データヒープは自動的に空になります。

• 自動再送信機能
  ユニキャスト(オンデマンド)モードでは、次のノードへの送信が失敗した場合、デバイスは自動的に再送信を行います。各メッセージの再送信は最大2回行われます。

• 自動ルーティング
  このモジュールはネットワークルーティング機能をサポートしています。ルータとコーディネータはネットワークでのパケットルーティング機能を提供し、ユーザはマルチホップネットワークを実行できます。
  モジュール側が宛先アドレスを無条件に設定する場合、コーディネータは全てのモジュールに送信先を割り当てることができます。

• 暗号化プロトコルをサポート
  本モジュールはAES128ビット暗号化機能を使用しており、ネットワークの暗号化と盗聴防止が可能です。同じネットワークキーを持つ機器同士のみ正常に通信できます。

• シリアルポート構成をサポート
  本モジュールにはシリアルポートコマンドが組み込まれており、ユーザはシリアルポートコマンドを通じて本モジュールのパラメータと機能を設定(表示)できます。

• マルチタイプのデータ通信
  ネットワーク全体のブロードキャスト、マルチキャスト、オンデマンド(ユニキャスト)機能をサポートします。ブロードキャストモードでは複数の送信モードもサポートされています。詳細について表 21　ターゲットアドレスとターゲットポート設定を参照してください。

• チャンネル変更
  11～26(2405～2480MHz)を含む16のチャンネル変更をサポートし、各チャンネルはそれぞれ異なる周波数帯域に対応します。

• ネットワークPAN IDの変更
  ネットワークPAN IDは自由に変更可能で、ユーザはPAN IDを指定して対応するネットワークに参加することも、PAN IDを自動選択してネットワークに参加することもできます。

• シリアルポートのボーレートの変更
  ユーザはボーレートを最大1M(115200 bps)に設定できます。デフォルトのビット数は8ビット、ストップビットは1ビット、パリティビットはなしです。

• ショートアドレスの収集
  ユーザは、ネットワークに追加されたモジュールのMAC（Media Access Control）アドレス (製造時にモジュールごとに決められているユニークかつ固定のアドレス) から、ユーザはそのモジュールのショートアドレス（ネットワーク参加時に割り振られる16bitの短いアドレス）を見つけることができます。

• モジュールのリセット
  ユーザはシリアルポートコマンドを通じて本モジュールをリセットできます。

• 工場出荷時の設定の復元
  ユーザはシリアルポートコマンドを通じて本モジュールの工場出荷時の設定を復元できます。

1.3 製品ファミリーのサポート

表 1　製品モデル一覧

モデル	RFチップ	周波数 (GHz)	通信速度 (kbps)	送信出力 (dBm)	アンテナ形状
Z240-MP4(CT)	CC2530	2.4	250	4	プリント基板
Z240-MP4(EA)	CC2530	2.4	250	4	IPEX
Z240-MP4(CT)	EFR32MG1B232F256GM32/QFN32	2.4	250	13	プリント基板