■無線ネットを飛び交う電気仕掛けのミツバチたち

　ZigBeeとは、低コスト、低消費電力でワイヤレスセンサーネットワーク構築に適した無線通信規格です。BluetoothやUWBといった無線PAN（Personal Area Network）に属しています。

　伝送速度は、250kbpsとほかの無線PANに比べると遅いのですが、1つのネットワークに最大で65535ノード（端末）が接続できます。また、複雑な設定をすることなく30ミリ秒程度でアドホック^*なネットワークを構築したり、15ミリ秒程度でスリープ状態から回復したりも可能です。そして、ボタン電池1個でおよそ1年間、単三乾電池2本で2年間程度の稼動ができるといわれています。

　このような特徴を生かして、家電や各種センサーを組み合わせたホームオートメーション、ビルディングオートメーション、ファクトリーオートメーション用インフラを担うものと期待されています。

　ちなみに、ZigBeeとはジグザグ（Zig）に飛ぶミツバチ（Bee）をイメージした造語です。ミツバチが蜜を求めて飛び回り、仲間たちと情報交換するさまが、ノード同士が自在にネットワークを構築してデータをやりとりするZigBeeに似ているとは思いませんか。

　それでは、簡単にですがZigBeeについて見ていきましょう。

■1分 ‐ 自由なアプリケーション開発を促進する標準化

　ZigBeeの標準化は、2001年に設立されたZigBee Allianceが中心となって進められています。国内の団体としてZigBee SIGジャパンがZigBeeの普及促進のための活動を行っています。

　ZigBeeの基本部分は、低伝送速度の無線PANの規格であるIEEE 802.15.4によって定められています。また、ZigBee以前に家電ネットワーク向けの通信規格として検討されていたHomeRF Liteの技術を転用しています。

　ZigBee Allianceは、ネットワークやアプリケーション部分の標準化を行い、2004年12月にZigBee 1.0を発表しました。その後も拡張作業は継続しており、2006年12月には機能を拡張したZigBee 2006が、2007年10月にはZigBee Pro（ZigBee 2007、一般公開は2008年予定）が定められました。また、ZigBee Allianceは適合性認証テストなども行っています。

　ZigBeeの標準化の特徴の1つとして、プロファイルに対する柔軟さが挙げられます。プロファイルとは、用途ごとに分けたれたアプリケーション間の相互接続をスムーズにするための共通ルールのことです。Bluetoothもプロファイルがありますが、標準化団体が定めたもの以外を認めなかったため、応用が難しくなってしまいました。

　ZigBeeのプロファイルには、ZigBee Allianceが定めたもの（Public Profile）のほか、メーカーが開発して公開したもの（Published Profile）、メーカーが独自に運用しているもの（Private Profile）の3種類が認められています。

■2分 ‐ 日本で使えるのは2.4GHz帯だけ

　ZigBeeのアーキテクチャは、物理層、MAC層、ネットワーク層、アプリケーション層に分かれており、アプリケーション層にはアプリケーションサブ層が含まれているため5層構造になっています。各層のサービスのインターフェイスはプリミティブと呼ばれ、要求、確認、応答、通知の4種類の中から必要なものを備えています。

　物理層とMAC層はIEEE 802.15.4の規定に従い、ネットワーク層とアプリケーションサポートサブ層はZigBee Allianceが標準化を担当しています。アプリケーションの開発はユーザーに任されていますが、ZigBee Allianceから開発環境としてZigBeeアプリケーションフレームワークとネットワーク管理機能のZigBeeデバイスオブジェクトが提供されています。

　物理層では、使用周波数やチャネル、変調、通信フレームなどが定められています。ZigBeeの使用周波数は、868MHz、915MHz、2.4GHzの3種類が規定されていますが、電波法の関係で国内では2.4GHzのZigBeeしか使えません。