ZigBeeの能力試験をやってみた

某研究会でおこなっているZigBeeのボード設計周りも大詰めなので
懸案だった接続テストと能力測定を行いました。
場所は京都五条七本松のＡＳＴＥＭ（京都高度技術研究所）です。

省エネ動作そのものは特に問題となるほどおおきくないので
DigiのXBeeとXBeeProでZigBeeモードのコーディネータデバイスとルータデバイス
としてテストを行いました。
製品性能の取得を目的としていないので、実運用に近いテストという観点から
コーディネータからコマンド送信し、ルータデバイスからトークバックが得られるかどうかと
その遅延性がどの程度か、を確認していくという簡易な方法をとりました。

屋内試験では事務所内でいろいろやってたんですが、同一フロアなら
XBee/XBeeProとも、特に問題にならないほどの安定性が得られました。
そういうもんなんですかね。

XBeeとXBeeProでは利用できる出力がかなりちがうので、どうようの運転が
できたのはここまでで、XBeeは階がかわるととたんに通信が滞るようになります。
このレベルになると、電源ＯＮからの再接続ができなくなるので、
最初のコーディネータとの通信はかなりの電波強度がないとうまくいかない
雰囲気でした。

XBeeProだと階が変わってもそこそこ通信が成り立つようで、９F事務所から
階段をつかってどこまで通信できるかをテストしました。

防火扉の向こうで徐々に降りていくと６ＦはＯＫでしたが５Ｆだと環境に微妙に依存
することがわかり、このあたりが限界点のようです。
電源のＯＮ・ＯＦＦによる再接続試験でも６ＦではＯＫですが、５Ｆだとダメ。
ということはＰｒｏ版をつかっておけば、通常想定される多くの環境では
メッシュネットなどの複雑な通信なくコーディネータtoエンドデバイスという
通信でカバーできるということなのでしょう。

ここまでが観測距離だということがわかったので、こんどはルータ機能の確認も
やってみることに。
いままで通信していたデバイス１を１Ｆまで下げ、６Ｆの踊り場にルータを挿入しました。
案の定、何事もなかったようにつながります。なるほどね。

せっかく接続出来る限界をみつけられたので、気になる電源断からの復帰実験も。
結果からいえば、特に問題なく、再接続できました。電源の復帰順も関係なくデバイス１
からコーディネータへの再接続が行われます。
ここが一番不安だったので、ちょっとほっとしました。

ただ、電源断後復帰時に２．４ＧＨｚ帯のチャンネル変更がかかったときにも同様に
ちゃんと復帰できるのかは未だに不安がのこるところですが、こればっかりは確認の
しようもないので、仕方ないですよね。

こんどは地下室と地下駐車場へ。
地下室内も金属パーティションが入っているにもかかわらず、
とくに問題なく接続できてしまいます。

地下室からコンクリート越しに駐車場にでてみるとやはりダメ。
つまりコンクリートは貫通できないと、まぁ当たり前の結論に。
ただ、各部屋の金属ドアをすこしあけてやると、状況は一変。

部屋から表に電波をだせさえすれば、コンクリートの特性で反射によって普通に
通信できてしまいます。
ここはちょっとオドロキでした。



最後に屋外の直線見通しでどの程度の実力があるのかを検証。
ASTEMからすぐ横の七本松通にでて、エンドデバイスをうごかしていきます。

縮尺単位が見やすいので
マップファンＷｅｂを
切り出して
つかっています。

Ａの場所にコーディネータをおいて、
いままでと同じ要領でコマンドのトークバックを
確認していきます。

Ｂ位置くらいまでは普通に通信できますが
ここを超えると怪しくなり、信号を渡るために影に隠れると
通信エラーとなります。
信号を渡りきり、再び直線上にもどるとＤの位置では
通信できるようになります。

このことから直線だと３００ｍくらいが限界なのかもしれません。
まぁ、見通し直線といっても街路樹や電柱、看板など
障害となるモノはたくさんあるので、
実用距離は２００ｍくらいとおもっていいのでしょう。
これでも十分です。

あとはルータを挿入するとどんどん伸ばせるので
ここらあたりからはZigBeeの独壇場となるのでしょうね。

近畿高専JST産学マッチングフェア

12月5日に、大阪科学技術センタで行われたJST産学マッチングフェアに
ワイヤレスコントロール研究会の出展をおこなってきました。

このワイヤレスコントロール研究会、ASTEM（京都高度技術研究所）の声がけで
京都・滋賀の数社と組んで「なんかおもしろいこと発信しよう！」ってことで
集まってる会なんですが、やっと実利用版のボードができたところです。

結局特別なハードウエアじゃなくて
センサー端末側は
   STM8S + XBee
でそこそこコンパクトになんでもできるように。

マスター（コーディネータ）側は能力が必要になるので
XPortPro(uCLinux) + XBee
で、ネットワークをまたいでいろんな制御ができるように

というのをもくろんだ簡単ユニットとなっています。


おきらくな測定用をもくろんだのですが、
試作基板的にはなんでもできる版なので
無駄が多い設計です。

つぎのバージョンではもっとかっちょよく
つくりたいところです



さて、印象なんですが、本来的な部分では特に問題ないっていうか
高専の関連の先生方なので、「ふ～ん」的反応しかなかったというか。
現実的なお話も若干はあったけど、名刺くれなかったし（汗）
まぁ、まだ値段がつけられてないし、しかたないよね

どっちかというと、展示場所が廊下というか通路に設定されてて
人がこないのが痛かった。
これって反則だよね。展示ブースとしては最低ランクにちかい。
まあ、それほど気張った展示でもないけどさ、それでもちょっとひどいかなぁ

あと、小難しく納入車の制限までかけて、車番まで通知したのに
現場で「駐車はＮＧです。出てって！」と追い出されたこと。
納入後止められるようにしてもらうための登録だったはずなのに。
結局近くのパーキングさがすハメになった。
これも最悪の印象。
けっきょくあんまりいい印象なかったなぁ。
なんか、待遇わるくない？どうするつもりなん？って感じ。
まあいいけどさ。

でも、悪いことばかりでもなかった。
最後の懇親会のときに、株式会社　ティーエーシーの高垣さんと
結構盛り上がったこと。
ET2011でも出展していた、おでかけガイガーを出展されてたんだけど
生にお話しすると、やっぱりかなりの部分「趣味で」とのお返事。

やっぱりな～、おもしろそうなことしてるもんね～ってカンジで
クレイン電子さんと盛り上がってた（笑）

ＥＴ－ＷＥＳＴでは、こっちもアンドロイドアプリだそう～っと。

マスター（コーディネータ）ユニット こっちはデータの収集と 制御とLAN周りを統括します LAN経由でつながっているのは ｍｂｅｄでつくった即席コントローラです(^^)	エンド（センサ）ユニット こっちはとりあえず温度制御用の ユニットです。 汎用ＩＯはすべて出ているので ソフト次第でなんでもＯＫです。 処理も簡単だし。
チラシ表 今回配った チラシです。がんばったでしょ	チラシ裏 裏面は研究会の 参加企業一覧

けいはんな

12月2日にけいはんなプラザで行われた組込みソフトサロンに行ってきました。

１．組込みソフトウエア開発の現状
２．エコタイプ次世代植物工場の制御
３．有機太陽電池の開発と展望
４．位置情報によるサービス提供技術の開発と実用化
５．製品開発ノウハウの流出の解決策

という大まかに５案件の講演と懇親会でした。

まあ、自慢？みたいな話もあるにはあったけど、それなりに刺激的。
エコタイプ次世代植物工場の案件が　旧　京都府フラワーセンター跡施設で
うごいてるなんてしらなかったし。
で、いまどきらしくＬＥＤ照明で植物工場つくりましょ！ってところから
はじまって、赤色ＬＥＤの６６０ｎｍの波長が葉緑素に強く働きかけて
蛍光灯より効率がいいとか、強すぎる光量は害になるだけなので
そこそこの光量（１００００ルクス）ぐらいあれば十分なのだとか
それなりに科学的。
太陽光はもとより、燃料電池での発電、熱利用にくわえて、
発生する発電により発生するＣＯ２をも植物用に流用しようと、
まぁ、できることはなんでもしてみるというどん欲な感じがすき（笑）

もう数年すると有機太陽電池も多く出てきたら、それこそすごいことができそう
って話も聞けたし。


で、一番おもしろかったのは位置情報。
といってもＧＰＳみたいなのじゃなくて閉鎖空間（建物内）での
情報制御。
具体的には、病院内でのナースの位置情報取得から始まって
患者さんのデータ管理とか、という京大病院とのコラボ実例。

最初はZigBeeネット＋赤外線による個体認証をつかってたけど
バージョンアップ時にBluetoothに変更したとのこと。
ちょっと「？？？」となった。
Bluetoothは基本ペアリングでデータ転送することをベースに
設計されているんで、マルチ基地と通信するのは無理じゃないか？
とおもったんだよね。

でも、どうも話を聞いてるうちにちがうことがわかってきた。
ここからは想像だけど、データ通信をすることを捨ててるんじゃないか？と。
つまりペアリングを前提にするBluetoothだからこそ、ブロードキャスト
で基地局の列挙をまずおこなっているわけで、そのときに得られる
ＲＳＳＩ値（電界強度ですな）をサンプルして、各基地局はそれぞれの
数値をただサーバーに転送するだけと。

これなら、サーバー側でいろんなアルゴリズムでデータ化ができるもんね。
データ通信機器をつかってデータ通信をしないという禁じ手をつかうとは！
目からうろこだったわ。
ただ、おもしろいつかいかただけどもったいないね。

ていうか、ZigBeeじゃダメだったんかな？
結構面倒なのは事実だけど。

もうすこし、やりようがありそうな気がする。

まあ、そういう発想の違いも得られたのはおおきかったかな。