Under Power 研究所

昨日の記事でも書いた様に回復手段を確認したので、安心して”いじめられます”！。

今日は色々ぶつけてみました。いや石とか怒りとかをぶつけるのではなく、電波とか設定とかです。

まず2台のコーディネータのチャンネルスキャンの範囲を小さくして、二つのチャンネルのみスキャンするようにします。こうすると例えば25ch、26chのいずれかを使用する事になります。

コーディネータは1台ずつ立ち上げます。期待しているのは後から立ち上がった方が、先に使われれているチャンネルを避けてチャンネルを設定してくれる事です。コーディネータのチャンネル設定は起動時に一度行われますので、互いに電源やリセットスイッチのON/OFFを繰り返して調べます。

結果はですね、上手く行く時は結構すんなりと避けてくれるのですが、一度避けなくなるとしばらく同一チャンネルが設定されてしまいます。
ちなみにZigBee本に拠ると、後から起動したコーディネータはまず電波の使われ状況を調べて、既に利用されているチャンネルを避けて設定する事になっています。

※なお、ZigBeeでは運用中に今まで使用していた周波数に別のネットワークが割り込んで来ても、自動的に別のチャンネルに設定し直す事までは規定されていないようです。もちろんXBeeもそうなっていますので、実運用では常にチャンネルの利用状況を把握する必要が有るのかもしれません。

では今度はPAN IDをぶつけてみます。やはり例の本では、コーディネータが起動時に周囲のPAN IDの使用状況を調べて、もしそのPAN IDが使われていたら、0x0000～0x3FFFまでの任意の番号をPAN IDとする事となっています。
※そうすると後からルーターやエンドデバイスを追加する時には、どのPAN IDが割り当てられているか調べてから追加する必要が有りますね。

それでこの実験では、二つのコーディネータが同一のチャンネル、同一のPAN IDとなるように設定し、やはり後から起動するコーディネータがデフォルトのPAN IDから別のIDを使用する事を期待しています。

結果はですね、PAN IDはデフォルトから変化しませんでした。メーカーに確認したのですが、XBeeはPAN IDがぶつかっても自ら変更する事は無いそうです。

次は、IEEE802.15.4/ZigBeeを運用する上で最大のライバル？無線LANの周波数とぶつけてみました。
家では無線LANは1chを使用しています。1chの中心周波数は2412MHzとなっています。
そこでコーディネータをIEEE802.15.4の12chを使用する様にします。12chの中心周波数は2410MHzです。
※いまだに11b！とかの突っ込みは無しでお願いします。

無線LANのツールで電波状況をモニターすると、1chで時折絶望的なまでに落ち込む時がありました。問題有りありです。無線LANを装備したノートPCとXBeeは直ぐ傍にあります。XBeeと無線アクセスポイントまでの距離も50cm程度しか離れていません。

互いに電波を出さないと障害にはならないので、無線LAN側のノートPCではインターネットラジオを掛けて置きます。レートは128Kbpsです。
XBee側はループバック試験を行って置きます。

結果ですが、むしろ無線LAN側が影響を受けている様な感じです。パケットモニタのトラフィックのグラフを見ても、モニターを開始してからの波形に、時折0まで落ち込む谷が見受けられます。その間は演奏が欠けてしまいます。

XBee側は無線LANの影響を受けてはいないかと言えばそんな事は無く、時折ループバックデータの転送を止めて、また直ぐに再開しています。

これは無線LAN、IEEE802.15.4共に送信制御にCSMA/CA方式、簡単に言えば他のノードの電波の送信状況をモニターして置いて、電波が発せられていない隙間を見つけたら、ランダムな時間が経過後、送信を行う方式な為、どちらかが電波を出している間はもう片方は待たされる事になります。

こんな結果にも関わらずループバック試験の結果は6000回程ループバックを行ってLOSTは2回です。
これは単に送信できるタイミングを逸しているだけで、データの送信品質が落ちている訳ではないと言う事ですかね。
パフォーマンスは落ちますが、最悪周波数が被ってもある程度の共存は可能と言う事で。

今日の結果から言える事は、運用上障害となる要素を把握した上で、可能ならばちゃんと管理した方が良さそうと言う事です。
無線は利用したいところだけ飛ぶのではなく、関係無い所まで飛んでしまいます。これ、展示会とかイベントで無線を利用する場合は本当に大変そうです。特に無線LANなんて同一空間、同一時間では3chしか利用できませんから。

前回のMTM02では小林様がXBee利用者にPAN IDの登録をお願いしていましたが、チャンネルが上手く切り替らない事も有るので、利用チャンネルの管理もした方が良いかもしれませんね。