「ZigBee」という言葉を耳にしたことのある方はまだ少ないと思いますが、実は新たな無線通信規格として注目を集めています。近い将来やってくるIoTの世界において、ZigBeeは重要な役割を果たす存在となります。
Zigbeeとはどのような特徴をもった無線通信規格なのか、従来のBluetoothとの違いや活用事例なども併せて詳しく紹介していきます。
今回の記事を最後まで読んでいただくことで、ZigBeeの基礎や今後どのような場面で必要とされる技術なのかがお分かりいただけるはずです。
- 「ZigBee」はWiFiなどと何が違うか
- 「ZigBee」の優れた点を数値で説明
- 「ZigBee」の今後の課題は混線
ZigBeeとは？
ZigBeeとは無線通信規格のひとつで、さまざまなセンサーやデバイスに利用されます。ZigBeeの名前はミツバチに由来しており、ノード同士でのネットワークを構成する様からその名前が付けられました。
無線通信規格といえばWiFiやBluetoothなどをイメージする方も多いと思いますが、これらに比べて圧倒的に省電力であることがZigBeeの特徴。乾電池だけで１年や２年といった単位での稼働ができます。
また、通信速度は250kbpsと低速であるものの、接続可能なノード数は65535と圧倒的に多いことも大きな特徴。スリープ状態からの回復やネットワークとの接続も１秒未満で実行できます。
このような特徴から、IoTなどの次世代技術を担う存在としてZigBeeは期待されています。
▼ZigBeeの特徴
| 通信速度 | 250kbps |
| 省電力 | ボタン電池：約１年 単三電池：約２年 |
| スリープ状態からの復帰 | 約15ミリ秒 |
| ネットワーク接続 | 約30ミリ秒 |
| 接続ノード数 | 65535 |
ZigBeeの仕組み
ZigBeeは基本的にデバイスやセンサー同士での通信に利用されます。IoTのようなセンサー機器の多くは1対1での通信ではなく、複数のポイントが相互に通信するといったケースが多いためです。まさにこれはZigBeeの根本的な仕組みといえます。
たとえば、モーションキャプチャを行う際には体じゅうに多くのセンサーを装着します。また、部屋の中で複数のデバイスを音声コントロールする場合も、それぞれにセンサーを取り付けなければなりません。
このように、従来のWiFiやBluetoothのような使い方ではなく、同時に多数のデバイスやセンサー利用するために最適な技術がZigBeeであるといえるでしょう。
ZigBeeのネットワーク構造
ZigBeeのネットワークは「コーディネーター」「ルータ」「エンドデバイス」の3つの構成から成っており、それぞれ役割が違います。
１．コーディネーター
コーディネーターはネットワーク内にひとつだけ存在するものです。その名の通りネットワークを統括して調整する役割を果たしています。そのため、コーディネーターはスリープ機能がなく、常時動作している必要があります。
２．ルータ
IPネットワークにおけるルータの役割と似ていますが、ポイント間においてデータの中継局のような役割を果たすものです。何らかのアクシデントが発生して通信経路が絶たれた場合でも、複数のルータがあることによって通信不能状態を避けることができます。
コーディネーターと同様、ルータにもスリープ機能はなく常時動作している必要があります。
３．エンドデバイス
その名の通りセンサーやデバイスなど、エンドに設置して通信を行う役割を果たすものです。3つの中で唯一、スリープ機能を有しています。ちなみに、ZigBeeはエンドデバイス同士での通信も可能ですが、エンドデバイスが直接的に通信を行うことはできません。必ず一旦ルータを介したうえでエンドデバイス間での通信を実現しています。
また、ZigBeeはメッシュネットワークを採用していることと、上記のようなネットワーク構成であることから、エンドデバイス間にルータがあることで従来のネットワークに比べて広域の通信も可能になります。
ZigBeeとIoTは何故相性が良い？