メッシュ ネットワークは、データをルーティングするための強力な方法です。データがノードからノードへホップできるようにすることで範囲が拡張され、1つのノードに障害が発生したり接続が失われたりした場合に代替パスを作成する「自己修復」機能によって信頼性が向上します。人気のメッシュ ネットワーク プロトコルの1つにZigBeeがあります。これは、低データ レート、低電力のアプリケーション向けに特別に設計されています。Digi Internationalは、ZigBeeをベースにしたさまざまな製品を提供しています。さらに、DigiはDigiMeshという代替メッシュ プロトコルを開発しました。ZigBeeとDigiMeshはどちらも、さまざまなアプリケーションにとって重要な独自の利点を提供しており、このホワイト ペーパーではそれらの利点について説明します。
ZigBeeノード
ZigBeeプロトコルは、コーディネーター、ルーター、エンド デバイスの3種類のノードを定義し、ネットワークごとに1つのコーディネーターが必要です。すべてのノードはデータを送受信できますが、ノードが果たす具体的な役割には違いがあります。
コーディネーターは、3つのノード タイプの中で最も優れた機能を備えています。各ネットワークにはコーディネータが1つだけ存在し、それがネットワークを最初に確立するデバイスです。セキュリティ キーを含むネットワークに関する情報を保存できます。
ルーターは中間ノードとして機能し、他のデバイスからのデータを中継します。
エンドデバイスは、低電力/バッテリー駆動のデバイスにすることができます。親 (コーディネータまたはルーター) と通信するのに十分な機能があり、他のデバイスからのデータを中継することはできません。機能が削減されることで、コストを削減できる可能性があります。
ZigBeeには次のような利点があります:
• ベンダー間の相互運用性を備えたオープン スタンダード
• 低コストで機能を削減したエンド ノードのオプション
デジメッシュノード
DigiMeshにはノード タイプが1つだけあります。同質のネットワークであるため、すべてのノードはデータをルーティングでき、交換可能です。親子関係はありません。すべて低電力/バッテリー駆動デバイスとして構成できます。
DigiMeshには、次のような利点があります。
• ネットワークのセットアップが簡単
• ネットワークを拡張する柔軟性が向上
• 干渉やスリープ中のルーターの損傷によりルーターが頻繁に切断される環境での信頼性が向上
ノードをスリープ状態にすると電力消費が削減されるため、バッテリー駆動のノードに特に役立ちます。現在、ZigBeeではエンド デバイスのスリープは許可されていますが、ルーターやコーディネーターのスリープは許可されていません。DigiMeshではすべてのノードをスリープ状態にできるため、バッテリー寿命が延びます。
時刻同期によりスリープが可能になります。一部のシステムでは、時間同期を確立するためにゲートウェイまたはコーディネーターが必要です。DigiMeshの大きな利点は、コーディネータやゲートウェイへの依存に伴う単一障害点を排除できることです。代わりに、DigiMeshは指名および選出プロセスを通じて時間同期を確立し、ネットワークが自律的に動作できるようにします。
その他の違い
ZigBeeはオープン スタンダードであるため、異なるベンダーが製造したデバイスとの相互運用性が期待できます。これにより、無線によるファームウェア更新が可能になります。さらに、ZigBeeは、エネルギー管理や照明制御などの一般的なアプリケーション向けに確立されたプロファイルを提供します。RFパケット スニファーなどの診断サポート ツールも豊富に用意されています。
DigiMeshは独自のプロトコルであるため、コード スペースをより厳密に制御できるため、機能の拡張の余地が広がります。DigiMeshは、より長い範囲とより多くのRFデータ レート オプションを備えたプラットフォームで利用できます。フレーム ペイロードは一般に大きくなるため、より大きなデータ ブロックを送信するアプリケーションのスループットが向上します。さらに、DigiMeshは簡素化されたアドレス指定方法を使用しているため、ネットワークのセットアップとトラブルシューティングが向上します。
結論
ZigBeeとDigiMeshは、明確な利点を持つ優れたメッシュ ネットワーキング プロトコルです。それで、あなたにぴったりなのはどれでしょうか?一般的な観点から、ここにガイドがあります。
必要な場合はZigBeeを選択してください:
• オープンスタンダードベースの製品
• 異なるベンダーのデバイスとの相互運用性の可能性
• 無線によるファームウェアアップグレード
以下の場合はDigiMeshを選択してください:
• すべてのノードでスリープする機能
• 簡素化されたネットワーク設定と拡張
• より堅牢なメッシュ ネットワーク (親/子の依存関係なし)。高速900 MHz (最大156 Kbps)
• 長距離オプション、ホップごとに最大40マイル(64 km)フレームのペイロードが大きい
• コードスペースが小さくなり、特殊な機能のためのスペースが確保される