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無線通信モジュール

ZigBee準拠無線通信モジュール ZB24FM-Z2501 Q&A

  • Q1ZigBeeとはどのような通信方式でしょうか?
  • A12.4GHz帯でWLANやBluetoothという無線技術がありますが、これらと異なることは、スター型だけでなく、メッシュ構造のネットワークが構成できることです。即ち、あるデバイスから目的デバイスまで、自動的にデータを中継していくことが出来ます。この機能を「ホッピング」と呼びます。また、ネットワークに参加したり離脱することを容易に管理出来ます。これを「アドホック」機能と呼びます。低速ですが、低コスト、ZEDのスリープ機能を使用して低消費電力の端末が設計できます。主にセンサーネットワークやコントロールシステム系で使用され、センサ、ネットワークリモコン、スイッチとして利用されております。
  • Q2ZigBeeで通信が可能な距離はどれくらいですか?
  • A2対向した1組の無線デバイスの通信距離は見通しで公称約70mです。ただし通信環境によりそれより短くなることがあります。ネットワーク内のホッピング機能を使用するとピアツーピアでの転送距離を伸ばすことが出来ます。
  • Q3各デバイスの消費電流はどれくらいですか?
  • A3送信時 Typ.48mA、
    受信時 Typ.51mA(電源電圧 3.0V時)
    待機時:20μA以下(ZEDのみ。省電力モード時、設定により変動)
  • Q4通信速度はどれくらいですか?
  • A4物理的な無線通信速度(ビットレート)は250Kbpsです。1対1の実効転送速度は最大10Kbps程度です。ホッピングを行うとその段数に応じて実効速度は下がります。
  • Q51つのネットワークに接続できるノード数に制限はありますか?
  • A5ZigBee仕様では理論上最大65,533台ですが、当社モジュールはプロファイルによる制限があり、理論数値上は31,101台となります。但し、接続される台数については、ネットワークトラフィック量/接続ノード数/通信間隔などを考慮した、ネットワーク設計を行う必要があります。
  • Q6ホップ数は何ホップまで可能ですか?
  • A6当社モジュールは、プロファイルによる制限により5ホップまでです。
  • Q7装置に本モジュールを組込んだ場合に、どのような認証が必要ですか?
  • A7本製品を組み込んだ製品に関してはZigBee製品認証(ロゴ)の取得は不要です。ただし、ZigBee規格のテクノロジー保護のため、ZigBee Allianceへの加盟は必要で、年間$3500かかります。
  • Q8海外へ輸出できますか?その際に認証等は必要ですか?
  • A8輸出は可能ですが、輸出先国の電波法認証をお客様にて取得する必要があります。(当社製品は日本国内電波法認証のみ取得しております)
  • Q9どのような送信方式に対応していますか?
  • A9直接拡散方式(DSSS)を採用しています。
  • Q10どのZigBee Stackのバージョンに対応していますか?
  • A10ZigBee(2004年版)に準拠しています。
  • Q11ルータはずっと起動してなければならないですか?
  • A11現状のZigBeeスペックでは、ルータは常に受信待機していなければなりません。
  • Q12画像データを送りたいが可能ですか?
  • A12可能ではありますが、通信速度、及び最大パケット数の制限から、データ量の多い用途には適しません。
    例えばVGA画像の圧縮後のデータサイズは30KBほどですが、1対1通信で無干渉時の最大実効速度で計算すると24秒かかります。
  • Q13電池での駆動は可能ですか?
  • A13可能です。
    ・推奨動作電源電圧:DC 3.0V
    ・動作電源電圧範囲:DC 2.7V~3.4V
    電源を単3電池で2つ直列にする場合は、2.7Vの最低動作保証電圧に注意する必要があります。たとえばアルカリ単3電池を使用する場合、2本直列にすると最初の公称電圧3V(1.5Vx2)から2.7Vの差は0.3Vしかなく、この電池の公称容量(通常終止電圧1V程度)の一部しか使えません。単3電池の公称容量を十分に使い切るには、3本直列にして3端子レギュレータで定電圧化するとかいくつかの方法があります。
  • Q14電池はどのくらい持ちますか?
  • A14ZEDは、省電力モードにすると、間欠動作の頻度によって、平均消費電流を小さくすることが出来ますが、詳しくは間欠動作の間隔などを規定しないと試算できません。また電池容量を十分に引き出す必要があるので、最低動作電圧2.7Vを維持する電源回路をご相談させて頂きます。また、システム条件を頂ければ試算できます。
  • Q15モジュールにはアンテナが内蔵されていますか?
  • A15実装しています。 外付けアンテナには対応しておりません。
  • Q16送信出力はどのくらいですか?
  • A16最大1mWです。
  • Q17暗号化の方式はなんですか?
  • A17暗号化機能は搭載していません。
  • Q18Bluetooth®無線技術との差はなんですか?
  • A18Bluetooth®無線技術は通信距離は10m程度であり、スタートポロジーで7ノードしか繋がりません。ZigBeeの様にメッシュ構造のネットワークは作れず、ホッピングも基本的に出来ません。
  • Q19ZB24FM-Zスターターキットの値段はいくらになりますか?
  • A19弊社営業部にお聞き下さい。
  • Q20Manufacture Specific Profile(MSP)とはなんですか?
  • A20独自プロファイルのことです。
    当社モジュールは独自プロファイルを搭載しており、センサーネットワークに適したプロファイルになっています。
  • Q21採用実績は?
  • A21現在、家庭用ネットワーク、工場警報ネットワークなどへの採用が決まっています。
  • Q22修理可能ですか?
  • A22修理は不可となります。
    初期不良の場合は交換となります。
  • Q23使用環境は?
  • A23動作温度:-15℃~70℃、湿度:85%以下(結露なきこと)
  • Q24ZigBeeProへの取り組みは?
  • A24標準品はありませんが、受託開発で対応しております。
  • Q25ZigBeeの950MHzへの対応は?
  • A25現在、IEEE802.15.4dとして採択予定。その後に、ZigBeeAllianceで規格策定されます。
  • Q26ZigBeeとRF4CEの動向は
  • A26現在、RF4CE1.0規格が、単独で出ています。次バージョンでZigBeeとRF4CEの連携規格を採択予定。
  • Q27UARTシリアル端子からデバイスタイプを識別する方法はありますか?
  • A27シリアルコマンド「バージョン情報取得要求受付(Cmd=0x1008)」にて確認することができます。
    Version String 部分に ASCII文字として“ZC”,“ZR”,“ZE”が出力されます。
  • Q28ZED(またはZR)が入力ポートデータもしくは状態確認通知を評価モード設定で定期送信するとき、モジュール内のスタックでは、ACK送受信または再送処理は行っていますか?
  • A28ACK送受信/再送処理は、スタックのMAC層(IEEE802.15.4)にて行っています。
    これは、評価モード設定とは関係ありません。
    RF送信の成功/失敗の認識は、ACKの受信により判断します。
    ACKを受信しない場合は、RF送信が失敗したと判断し、再送処理が行われます。
    (ZB24FM-Z2501は最大3回の再送を行います)。
  • Q29MAC層ACKとNVパラメータ「データ送信パラメータ(AttrID=0x0240)」にて設定するACKの違いは何ですか?
  • ACKには、プロトコルスタックのMAC層、および、APL層(正確にはAPS層)の2種類あります。
    MAC層のACKは、直接通信した宛先から返信されます。
    APL層のACKは、最終宛先(マルチホップした宛先)から返信されます。
    NVパラメータ「データ送信パラメータ(AttrID=0x0240)」にて設定するのは、APL層のACKです。
  • Q30ZSK Viewer のシリアル通信ボーレートは 38400bpsで 固定ですか?
  • A30固定です。お客様にてZCモジュールのボーレートを変更された場合、ZSKViewer は使用できません。
    また、一旦、変更されたボーレートを元の設定(38400bps)に戻すには、他のターミナルソフトを使用し、NVパラメータを再設定する必要があります。
  • Q31受信電波の強度を表すLQI値とはなんですか?
  • A31Z2501は自分宛の信号を受信すると、リンククオリティインディケータ(LQI)と呼ばれる数値を測定し報告します。これは一般にRSSIと呼ばれています。LQIは復調後の電波強度であり、「dBm」と呼ばれる単位に直すことが出来ます。一般に無線モジュールの受信感度は‐90dBm程度ですので、環境雑音などを含めると‐80dBm以下の信号は受信が不安定になります。
  • Q32スターターキットのZCのインターフェースボードのLEDを点灯させるには?
  • A32ZCインターフェースボードに接続されているPCで、シリアル通信でNVパラメータの入出力ポートモード設定(AttrID=0x0246)の設定を行ってください。
    ZSK Viewerのコマンド送信→任意コマンド送信を選択し、コマンドIDに0012、DATAに02460200F0と入力し送信ボタンをクリックしてください。
    ログ(ZSKViewerCom.log)に「Recv, 02, 1012, 01, 00, 03」と表示されれば成功です。
  • Q33スターターキットにて評価モードを使用せずに、ZSK Viewerにトポロジを表示したいのですが。
  • A33ZSK Viewerのトポロジ表示はネットワーク配下のZR、ZEDからZCに送信されるモジュール参加通知(Cmd=0x2D10)およびモジュール離脱通知(Cmd=0x2D11)によって変わります。
    全てのZR,ZEDモジュールにNVパラメータのZC通知(AttrID=0x0241)を「通知する」に設定することによって、ZSK Viewerにトポロジを表示することができます。
    ただし参加もしくは離脱はしたけれども、ネットワークの通信状態により、 ZCへの参加通知、離脱通知が届かなかった場合、トポロジ表示は正しくなくなります。
  • Q34スターターキットに付属するZSK Viewerの通信試験のスループット結果の目安を教えてください。
  • A34スループット(ビット/秒)は送信パケット数×パケットサイズ×8÷通信秒数で計算されます。
    通信秒数がZCに接続されているPCの性能によりますので、それによりスループットが変化しますので、相対的な測定とお考え下さい。
    Defaultの設定(パケットサイズ77バイト、送信パケット数100パケット)の通信試験を行った時、Pentium4、CPU3GHz、メモリ2GBRAMのPC(他のアプリケーションを動作させない)で通信秒数は7秒となります。
    そのためエラーなしの場合(この測定では、モジュール同士の距離は2mで通信環境は良)、スループットは8800ビット/秒となります。
    その他の目安は以下になります。

     77Byte  50パケット 7,700ビット/秒
     30Byte 100パケット 3,428ビット/秒
     30Byte  50パケット 3,000ビット/秒

    スループットを正しく測るには、スリープ設定を解除し、状態確認パケットを送信しないように(AttrID=0x0237のHeartbeatとWatchを全て0としてください)設定してください。
    また対向モジュールにPCを接続する際は、同じPCに接続しないほうがPCの負荷を軽く出来ます。

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