図1　ワイヤレスセンサネットワークはIOTへと進化する　出�Z：Silicon Laboratories

シリコンラボは、ZigBee（ジグビーと発音）��格に��(d┛ng)いソフトウエア会社Emberを�A収、Ember社の�eつZigBee通信��格のプロトコルスタックをフルに�W(w┌ng)��して、新しいZigBee�官�の半導��チップを���Tし始めた。狙いはIOTである(図1)。IOTとは、��ての電子機�_(d│)がインターネットにつながる、という��念であり、つながった機�_(d│)そのものでもある。

ZigBeeは10�Qも�iから��の�`のようなネットワーク構成に向いた通信��格として提案されたが、�x場の小さなセンサネットワークにしか使われることはなかった。ある�T味で忘れ去られようとしていた。ところが、ここ3〜4�Q、スマートグリッドからスマートハウス、スマートコミュニティという��念が導入され、さらに東日本�j(lu┛)震�uによる電��不�Bの点からも家庭内あるいはビル内の省エネ化を図るための通信��格の�kつとして、�R�`を集めるようになった。同時にインテルをはじめとする�L外メーカーがIOTという言��をIPv6と共に使い始めた。

メッシュ構�]のネットワークトポロジに向いた通信��格がZigBeeである。これは、センサなどの電子機�_(d│)を、電�Sの届く�J(r┬n)囲内にある電子機�_(d│)につなぎ、データを送り、送られた機�_(d│)がさらに�Zくの別の機�_(d│)に送ることによって、ネットワーク出口のゲートウエイまでデータを届ける��(sh┫)式である。遠くまで電�Sを飛ばす?ji└)�要がないため、消�J電��が少なくて済む。このため電池1本で動かしたり、あるいは電池なしのエネルギーハーベスティング�\術を使ったりするワイヤレスセンサネットワークに向いた��格である。

家庭内では、冷���Uやエアコン、テレビ、照��などさまざまな電気・電子機�_(d│)が電��を消�Jしている。いろいろな機�_(d│)の電��使��量を�R定し、見える化することで消�J�vの電��削��(f┫)の�T識を高め、家����の省エネ化を図ろうとするのが、HEMS（home energy management system）である。どの機�_(d│)が今どれだけ電��を使っているかが�k�`でわかる。ちなみにスマートメーターは、HEMSで�u(p┴ng)られた電��量のデータを配電��に戻すためのゲートウエイの役割を�eつ。HEMSもスマートメーターもスマートハウスに�L(f┘ng)かせない����である。このHEMSシステムをビルディングに応��するとBEMSとなる。この通信��格Smart Energy 1.0はZigBeeをベースにした。家庭内の機�_(d│)をセンサとみなせばネットワーク構�]がセンサネットワークと同じトポロジだからである。

IOTは、ネットワーク内の��ての電子機�_(d│)を、センサネットワークのセンサと見なしたものだ。つまり、HEMSにせよ、IOTにせよ、メッシュ構�]のネットワークを�W(w┌ng)��する。さらに��(j┤ng)来のIOTにはヘルスケアといったBAN（body area network）という巨�j(lu┛)な�x場も含まれる。だからそれに適したZigBeeが再び�R�`を集めているのである。そのトレンドをいち早くキャッチ、�O社に�擇�したのが、シリコンラボでありリニアテクノロジだ。

今�vシリコンラボがEM35xシリーズというSoCチップを発表した。Ember社が�eっていた�x場実績の高いEmberZNetPROプロトコルスタックソフトウエアも��ける(図2)。さらに開発ツールも提供する。ユーザーは、この開発ツールの�屬覇��Oのアプリケーションを書いたり、カスタマイズしたりすることができる。シリコンラボは、これら���陲�Ember ZigBeeソリューションと�}んでいる。

図2　シリコンラボのZigBeeプロトコルスタック　開発ツールも提供　出�Z：Silicon Laboratories

EM351は、ARMのCortex-M3プロセッサコア、IEEE802.15.4に��拠したRFトランシーバ�v路、128Kバイトのフラッシュメモリと12KバイトのRAM、そしてZigBeePROの主なセットをサポートするEmberZNetPROプロトコルスタックを集積している。フラッシュのメモリ容量を192Kバイトに�\��(d┛ng)したオプションEM357もある。Cortex-M3コアを採��したのはスリープ�X��からの��動時間が�]く、バッテリ動作に向いている、ソフトウエアを�W(w┌ng)��しやすくコード効率が高いため低コスト化が図れる、といった理�y(t┓ng)からだ。ワイヤレスセンサ��のMCUとしては無線�v路の高性�Σ修��L(f┘ng)かせない。EM351は、ネットワーク内で求められる高い�p信感度や送信出��、低い消�J電��を��長としているという。

ネットワークソフトウエア会社として出発したEmber社の�eつEmberZNet PROプロトコルスタックは、�kつのネットワークとして1000単位でノードを拡張できるという。「顧客には3000ノードのネットワークを使いたいと要望する企業もあり、ソフトウエアをカスタマイズできる」とシリコンラボ社ワイヤレス組み込みシステム�靆腑璽優薀襯泪優献磧爾�Robert LeFort��(hu━)は述べる。同��(hu━)によると、このプロトコルスタックは、センサーノードが密集していても��牢なテーブルマネジメントを使うことで確実につなげられる、ディープスリープの場合にタイムアウトを設定でき消�J電��を��(f┫)らせる、ネットワーク内にZigBee��格を内�鼎靴織皀丱ぅ訝蒔�が来ても識別・最適化する、といったメリットがある。加えて、セキュリティが高く障害��容��もあるという。

チップ�屬縫愁侫肇Ε┘▲好織奪�を構成するため、開発ツールを4�|類揃えている。LSI内�陲鬟皀縫拭爾靴謄優奪肇錙璽�����のパケットを�{跡できるPacket Trace Port、ノイズやさまざまなRF信��(gu┤)の影�xを�pけてパケットが届かなかったり外のネットワークに載ってしまったりすることを防ぐためネットワーク����を可��化するDesktop Network Analyzer、どのようなビヘイビアも捉え繰り返し��こる異常を切り�`せるDebug Adapter、200~300ページもあるZigBee仕様を組み込んだEmber AppBuilder、の四つである。こういった開発ツールには72�|類のデバイスを組み込んであり、�a(b┳)度や電圧値などをクリックして��(li│n)び、�~単にアプリケーションを作成できる。

リニアテクノロジは、最�ZRF�v路の開発も�rんで、ワイヤレス分野を��(d┛ng)化している。リニアは2011�Q12月にワイヤレスセンサネットワーク�\術のDust Networksを�A収した。Dustは、工業��の無線プロトコルWirelessHART（IEC62591��格）に�^��(m┬ng)したベンチャー企業であり、メッシュプロトコルからインターネットプロトコルへシームレスにつなぐSmartMesh IPを所�~している。

図3　来�Q発売予定のLTC5800　出�Z： Linear Technology

Dustの�\術に基づく半導��チップ（図3）は、Cortex-M3コアを集積し、SmartMesh WirelessHART����と、SmartMesh IP（6LoWPANおよびIEEE802.15.4E��拠）����（LTC5800(SoC)シリーズおよびLTC5900(モジュール)シリーズ）を��画している。2013�Qの��1四半期に����化する��画だ。現在サンプル出荷中で、��定の顧客が�h価しているところである。