Microsoft PowerPoint セミナー（1).ppt

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スカイリー・ネットワークス

2010年9月17日

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■2001年07月設立

■2001年11月 DECENTRA for Bluetoothリリース

■2002年02月 DECENTRA内蔵P2P端末「Gadgety」試作機発表 ■2005年06月愛地球博にてスマートフォンを用いたマルチホップ実証実験に参加 ■2005年11月電子タグと無線LANアドホックネットーワークを用いた大規模災害時の被災情報収集実験 ■2006年12月関東総合通信局「首都圏直下地震発生時の帰宅困難者等の避難誘導に資するアドホック無線システムの構築に関する調査検討会」に参加 ■2006年08月米国特許取得 ■2006年11月 ZigBee SDKリリース ■2007年10月 ZigBee 2006適合性認証取得

■2008年07月 ZigBee PRO適合性認証取得、ZigBee PROSDKリリース ■2008年11月 SimpleNet SDKリリース

■2009年12月 ZigBee RF4CE 適合性認証を取得

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スマートグリッドの盛り上がり

カリフォルニア州北部で最大手の電力/ガス事業者であるPG&E社（Pacific Gas and Electric Company）は，管内の約1500万台のメーターを，2009年から順次高機能型メーターに更新していくという方針を明らかに。

サザンカリフォルニア・エディソン（Southern California Edison）は、米カリフォルニア州で最大手の電気公益企業であり、約500万台の更新計画を示した。シルバー・スプリング・ネットワークスはサクラメント市営公益事業体と契約する約60万世帯の家庭を対象に、自社のスマートメーター技術を導入（メータはLandis+Gyr製）イギリス政府は，今後10年間ですべての顧客がスマートメータを活用できるような環境が作られることを期待していると報告。

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スマートグリッドの盛り上がり米エネルギー省（DOE： Department of Energy）は，米国の次世代送電網計画である「スマートグリッド」で利用する標準規格について，ホームページ上で公開した。

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LEAVE, REJOINコマンドが追加ありあり複数のグループに参加可能 •ルータのみ •スリープするエンドデバイス •全端末と選択が可能２００６ Frequency Agility Fragmentation Source Routing Many-To-One Routing Link Status Multicast Commissioning ２００７＝ZigBeePRO なしツリー形成機能の改良なしなし全端末が対象２００４規格ネットワーク層永続データグループ機能同報機能 ZigBee規格の変遷

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プロファイル

ZigBeePRO上のコンポーネントとして

ZCL（ZigBee Cluster Library）

Home Automation Profile

Smart Energy Profile 1.0

等が提供されています。

アプリケーションアプリケーション ZigBeeデバイスオブジェクト(ZDO) ZigBeeデバイスオブジェクト(ZDO) ZigBeePROスタック ZigBeePROスタッククラスターライブラリクラスターライブラリプロファイルプロファイルプロファイル_{プロファイル}

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プロファイルの種類

■ Public Profile

►一般的に利用されるアプリケーション用

►ZigBee アライアンスによって仕様策定

►ロゴ認証を申請でき、ZigBee ロゴの使用が可能

■ Manufacturer Specific Profile (MSP)

►個別の製造者によって私的に開発

►製造者特有プロファイルは、ZigBeeアライアンスが割り当てたプロ

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プロファイルの種類

0x0106 Wireless Sensor Application (WSA)

ワイヤレスセンサーアプリケーション

0x0107 Telecom Applications (TA)

電子通信アプリケーション

0x0109 Smart Energy (SE)

スマートエネルギー

0x0108 Health Care (HC)

健康管理

0x0104 Home Automation (HA)

ホームオートメーション

0x0105 Commercial Building Automation (CBA)

商業ビルオートメーション

プロファイル ID プロファイル名

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Smart Energy Profileとは

メーター検針と電力管理の機能

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SE Profileのデバイスエネルギー供給者からの情報を基に電力の消費管理が出来る電器需要レスポンスとロードコントロールの情報を受信するデバイスエネルギー供給者からの情報を基に屋内の暖房や冷房を制御するデバイスエネルギー供給者からのエネルギー消費量データを表示するデバイス電力、ガス、水道のメーターの検針データをエネルギー供給者に送信するデバイス屋内のメーターや電力管理のデバイスをエネルギー供給者と繋ぐゲートウェイ装置説明 0x5004

Load Control Device

ロードコントロールデバイスデバイス名 0x5003 Programmable Communicating Thermostat (PCT) 遠隔プログラム制御用温度調節器 0x5005 0x5002 0x5001 0x5000 Smart Appliance スマート電器 In-Premise Display 屋内ディスプレー Metering Device メーターデバイス

Energy Service Portal (ESP) エネルギーサービスポータル

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SEデバイスの開発

Smart Appliance スマート電器

Load Control Device

ロードコントロールデバイス Programmable Communicating Thermostat (PCT) 遠隔プログラム制御用温度調節器 In-Premise Display 屋内ディスプレー Metering Device メーターデバイス

Energy Service Portal (ESP) エネルギーサービスポータル

デバイス名

どのタイプとして開発するか選択

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SE ProfileのクラスターＥＣＣ（楕円曲線暗号）アルゴリズムを使って、ふたつのデバイスの間に使われる暗号キー（リンクキー）の認証と確立を行う Key Establishment 機能クラスター名テキストメッセージの通信（注：クライアントはメッセージを表示できる） Messaging 値段データの通信メーターからデータの取得需要レスポンスとロードコントロール（時間帯別の値段や送電網の負荷によって電力の消費を調整する） Price Simple Metering

Demand Response and Load Control

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Simple MeteringクラスターのAttribute 説明 Attribute ID エネルギー消費量の倍率。つまり実際消費したエネルギーは CurrentSummationDelivered × SummationFormattingです。 SummationFormatting 電力かガスか水道などメーターの種類エネルギー消費量の単位 ESPとの接続や漏れや電池残量などメーターの状態現時点消費したエネルギーの総量 MeteringDeviceType UnitOfMeasure Status CurrentSummationDelivered クラスターサーバのAttribute（一部）クラスタークライアントにはAttributeがありません。

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Simple MeteringクラスターのProfile通信 Simple Metering クラスタークライアント Get Profile コマンドクライアントは最後の時間帯の時間、時間帯の数を引数として、消費量のデータを要求する。 Simple Metering クラスターサーバ Simple Metering クラスタークライアント

Get Profile Response コマンド

サーバは消費量のデータが取得できたかのステータス、最後の時間帯の時間、時間帯の長さ、時間帯の数、時間帯ごとの消費量を引数として返答をする。 Simple Metering クラスターサーバ Simple MeteringにおけるProfileは、分析表を作るための消費量のデータ例： ESP 例：電力メーター

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アプリケーションビルダー

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ZigBee/Smart Energy Profileのセキュリティモデル

Trust Centerは、参加デバイスの認証・管理、キーの配布と切り替え等を一元的に行うネットワーク層に適用するネットワークキーと、APS層に適用するリンクキーの2種類あるリンクキーの生成と交換に楕円曲線暗号を用いたPKIを利用するネットワークキーリンクキー家庭スマートメーター Trust Center=コーディネータ

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SEプロファイル用のクラスターライブラリ

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製品認証までの流れ

デバイスタイプを決める

サポートするクラスターの一覧を決める

サポートするクラスターの実装を行う

ECCとの結合

Application Builder サーティコム社からダウンロード

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製品認証までの流れ

ＰＩＣＳの準備と試験機関への提出

NTS （エクスカル） TUV (TUVラインランドジャパン）

試験実施

証明書の発行

代行いたします

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ZigBeeIPと6LowPAN

＝IPv6 over Low-Power Wireless Personal Area Network

IEEE 802.15.4のような省電力・ナローバンドな無線メディア

上でIPv6を動作させるテクノロジー

★RFC 4919

Overview, Assumptions, Problem Statement, and Goals ★ RFC 4944, draft-ietf-6lowpan-hc

Packet Framing, Header Compression, Fragmentation ★draft-ietf-roll-rpl-xx

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トランスポート層 (TCP, UDP) アプリケーション＆

プロファイル

IPｖ６ネットワーク層

(ICMPv6, Neighbor Discovery, ルーティング) ドライバ（ヘッダ圧縮、アドレス変換、フレーム断片化）スカイリー「SKMAC」（IEEE 802.15.4-2006） 6LowPAN 階層図アプリケーションは伝統的なTCP/IP、ソケットインターフェイスが使えるインターネットへのシームレスな接続が可能に IEEE 802.15.4xの利用による省電力化、低価格化が

スマートメータ、HEMS

（家庭内電力管理システム：Home Energy Management

System）分野での採用が期待されている

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トランスポート層 (TCP, UDP) Smart Energy Profile 2.0

IPｖ６ネットワーク層

(ICMPv6, Neighbor Discovery, ルーティング) ドライバ

（ヘッダ圧縮、アドレス変換、フレーム断片化）スカイリー「SKMAC」

（IEEE 802.15.4-2006）

32bitマイコン＋ IEEE 802.15.4 無線IC

ZigBee IP/ZSE2.0 の構成 HTTP 1.1 Request/Response 大部分を6ＬｏｗＰＡＮから流用 Service Discovery はUDP

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プロトコル階層

ZigBee

トランスポート層 (TCP, UDP) アプリケーション＆プロファイル IPｖ６ネットワーク層

(ICMPv6, Neighbor Discovery, ルーティング) ドライバ

（ヘッダ圧縮、アドレス変換、フレーム断片化）

IEEE 802.15.4-2006

32bitマイコン＋ IEEE 802.15.4 無線IC

16bitマイコン + IEEE802.15.4 無線IC

アプリケーション＆プロファイルＡＰＳＮＷＫ IEEE 802.15.4-2006

6LowPAN

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ZigBee IP/ZSE2.0 の例

GET /PR HTTP/1.1 Host: {IPv6 Address}

HTTP/1.1 200 OK

Content-Type: application/exi

<?xml version=’1.0’ encoding=’UTF-8’?>

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ZigBee IP/ZSE2.0 の例 HTTP/1.1 200 OK Content-Type: application/exi  <?xml version=’1.0’ encoding=’UTF-8’?> <TimeTariffInterval xmlns=’http{s}://www.zigbee.org/doc/se-2-0-0’> <startDateTime>2010-03-12T00:00:01Z</startDateTime> <Charge> <fixedPortion> <value>0.04</value> <monetaryUnit>USD</monetaryUnit> </fixedPortion> </Charge>

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今後の展望

ZigBeeのスマートメーターへの取り組みは、2011年Ｑ１以降、

SE1.0 から SE2.0へシフト

→ただし規格はまだ流動的

既存のデバイスがファームウェアの更新だけで流用できるかは

不透明

その一方で通信事業者におけるIPv6への取り組みが活発化

「インターネットに接続してなんぼ」の世界がもうすぐ

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