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きょういちかみいしづ
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1 6LoWPAN ECHONET Lite で求められる通信規格とソフトウェアについて株式会社スカイリーネットワークス梅田英和 2013, Skyley Networks,Inc. 1

2 プロトコルスタックとはスタック = 積み重ね階層構造アプリケーショントランスポート層 (TCP, UDP) IPv6 層 6LowPAN MAC 層 ( /e) 物理層 ( g) マイコン + 無線 IC 2013, Skyley Networks,Inc. 2

3 スタックであることの利点交換可能なこと 2013, Skyley Networks,Inc. 3

4 交換可能であること 1. ブロックのように組み合わせができる 2. 組み合わせによって多様な通信を実現できる 2013, Skyley Networks,Inc. 4

5 物理層アプリケーション層トランスポート層 (TCP, UDP) IPv6 層 6LowPAN MAC 層 ( /e) 物理層 ( g) マイコン + 無線 IC 2013, Skyley Networks,Inc. 5

6 物理層の重要な役割フレーム機能の提供フレームとはすべて届くかすべて届かないかのどちらかである通信の最小単位 2013, Skyley Networks,Inc. 6

7 MTU の話し Maximum Transmission Unit の略これ以上大きなフレームはありえませんという最大長の定義 2013, Skyley Networks,Inc. 7

8 MTU の話し IEEE では 127 バイト IEEE g では 2047 バイトボーレートは半分 MTU は 15 倍以上 2013, Skyley Networks,Inc. 8

9 6LowPAN アプリケーション層トランスポート層 (TCP, UDP) IPv6 層 6LowPAN MAC 層 ( /e) 物理層 ( g) マイコン + 無線 IC 2013, Skyley Networks,Inc. 9

10 6LowPAN IPv6 over Low power Wireless Personal Area Networks の略貧弱な無線で IPv6 を使うためのいろいろなテクニック ( あえて貧弱なと言います ) 2013, Skyley Networks,Inc. 10

11 6LowPAN の前提条件 1. 省電力な無線であること IEEE の 127 バイト MTU という制約 2. IPv6 であること 2013, Skyley Networks,Inc. 11

12 6LowPAN が提供する主な機能 2 つ 1. ヘッダ圧縮 2. 分割送信 ( フラグメント ) 2013, Skyley Networks,Inc. 12

13 IPv6 のヘッダ 1 32bit Version Traffic Class Flow Label Length Next Header Hop Limit Source Address Destination Address 40 バイト 2013, Skyley Networks,Inc. 13

14 MTU の話し再び IEEE では 127 バイト MAC 9 IPv6 40 バイト UDP 8 データ 70 バイト 2013, Skyley Networks,Inc. 14

15 圧縮される IPv6 ヘッダ Traffic Class Flow Label Next Header Hop Limit Source Address Destination Address 2013, Skyley Networks,Inc. 15

16 6LowPAN のヘッダ圧縮 HC1(RFC4944) IPHC (RFC6282) アドレスの圧縮率を高めた拡張ヘッダに対応, etc. 1 16bit 0x03 3 TF 2 NH 1 HLIM 2 CID 1 SAC 1 SAM 2 M 1 DAC 1 DAM 2 Inline IPv6 Header 2013, Skyley Networks,Inc. 16

17 分割される IPv6 パケット bytes IPv6 UDP データ 1 XXX bytes ヘッダデータ 2013, Skyley Networks,Inc. 17

18 分割される IPv6 パケット bytes IPv6 UDP データ 6LowPAN ヘッダデータヘッダデータヘッダデータヘッダデータ分割しきい値 2013, Skyley Networks,Inc. 18

19 MTU の話し再び IEEE g では 2047 バイトイーサネットフレームより大きい IPv6 パケットがそのまま余裕ではいりそう 2013, Skyley Networks,Inc. 19

20 g に 6LowPAN は要らないのでは? 要りませんただし小さいフレームでフラグメントするか vs 大きいフレームで一括送信するか悩みどころ 2013, Skyley Networks,Inc. 20

21 交換可能であること = 階層を削除しても機能するアプリケーション層トランスポート層 (TCP, UDP) IPv6 層いっそのこと省略してしまおう MAC 層 ( /e) 物理層 ( g) マイコン + 無線 IC 2013, Skyley Networks,Inc. 21

22 IPv6 層アプリケーション層トランスポート層 (TCP, UDP) IPv6 層 6LowPAN MAC 層 ( /e) 物理層 ( g) マイコン + 無線 IC 2013, Skyley Networks,Inc. 22

23 マルチホップ通信 1. 6LowPAN とは直接関係ない 2. IP 層に * 追加で * ルーティングプロトコルが必要 2013, Skyley Networks,Inc. 23

24 IPv6 層のルーティング機能ざっくりいうとこれが B 方式の考え方 IPv6 層アプリケーション層トランスポート層 (TCP, UDP) 経路制御 6LowPAN MAC 層 ( /e) 物理層 ( g) マイコン + 無線 IC 2013, Skyley Networks,Inc. 24

25 ルーティング機能 RPL (RFC6550) プロアクティブ型 IPv6 Routing Protocol for Low-Power and Lossy Networks 省電力で貧弱なネットワーク上での IPv6 ルーティングプロトコル 2013, Skyley Networks,Inc. 25

26 RPL の特徴テーブルドリブン型ただしテーブル更新のメッセージ交換を少なく収める工夫があるツリーネットワーク 2013, Skyley Networks,Inc. 26

27 RPL の基本動作 DIO DAO DAO Ack Border Router Router Host DAO DAO Ack DIO 2013, Skyley Networks,Inc. 27

28 RPL の基本動作 Rank DAO DAO Ack 2013, Skyley Networks,Inc. 28

29 ルーティングの話し星の数ほど方式はあります一致させないと話しが通じませんとりあえず RPL? なぜ? 真実 : わずか十数台程度ではルーティイングプロトコルに性能差はほとんどでてこないだから HEMS 用途には実はなんでも良い 2013, Skyley Networks,Inc. 29

30 IPv6 層のルーティング機能アプリケーション層 IPv6 層トランスポート層 (TCP, UDP) 6LowPAN RPL? OLSR? DYMO? DECENTRA? MAC 層物理層マイコン + 無線 IC 2013, Skyley Networks,Inc. 30

31 Route over と Mesh under アプリケーション層トランスポート層 (TCP, UDP) IPv6 層 6LowPAN MAC 層経路制御物理層マイコン + 無線 IC 2013, Skyley Networks,Inc. 31

32 ECHONET Lite ECHONET Lite トランスポート層 (UDP) IPv6 層?? 6LowPAN MAC 層物理層マイコン + 無線 IC 2013, Skyley Networks,Inc. 32

33 ECHONET Lite マルチホップ通信が必要ですか? ルーティングプロトコルが必要です ECHONET Lite には規定がありません含めるか含めないか明確に選択する必要があります 2013, Skyley Networks,Inc. 33

34 ECHONET Lite ECHONET Lite トランスポート層 (UDP) IPv6 層?? 6LowPAN MAC 層物理層マイコン + 無線 IC 2013, Skyley Networks,Inc. 34

35 交換可能であること = 階層を削除しても機能するざっくりいうとこれが C 方式の考え方 ECHONET Lite いっそのこと省略してしまおういっそのこと省略してしまおういっそのこと省略してしまおう MAC 層 ( /e) 物理層 ( g) マイコン + 無線 IC 2013, Skyley Networks,Inc. 35

36 SKSTACK IP v2.0 HEMS での利用が想定される 6LowPAN/IPv6/TCP/UDP 搭載の小型プロトコルスタックです ECHONET Lite/SEP 2.0/ 独自アプリケーショントランスポート層 (TCP, UDP) IPv6 ネットワーク層 (IPv6, ICMPv6, NDP, RPL) 6LowPAN ( ヘッダ圧縮フレーム断片化 ) MAC: PHY: g Flash: 80K RAM: 15K (MTU により増減します ) マイコン + IEEE 無線 IC 2013, Skyley Networks,Inc. 36

37 ネットワーク形態複雑な接続手順を省略してその場でネットワークを構築する使い方 ( アドホックモード ) RPL P2P 注 ) アドホックモードはスカイリー独自のモードです Border Router BR がデバイスを管理してツリー型ネットワークを構築する使い方 Router Host 2013, Skyley Networks,Inc. 37

38 アプリケーションの開発方法 2 つの方法から選択組み合わせてアプリケーションを実現できます SKSTACK-IP とリンクして同一のマイコン上で動作させる方式 C 言語による API ライブラリヘッダファイル一式を提供しますコンパイラやデバッガが必要になりますソケットライクな TCP/UDP インターフェイス別のマイコンからコマンド経由で制御する方式 SK コマンドと呼ばれるコマンドインタプリタを内蔵していますコマンドインタプリタはソースコードで提供独自コマンドの追加が自由ですファームウェア開発の負担が比較的少ないです 2013, Skyley Networks,Inc. 38

39 SK Catcher 920MHz 帯用のパケットアナライザもご用意しております PHY g (GFSK, 100kbps) MAC NWK 6LowPAN, IPv6, ICMPv6, DECENTRA II NWK TCP/UDP APL ECHONET Lite 2013, Skyley Networks,Inc. 39

40 ネットワークビューワメイン画面 ED スキャナ 2013, Skyley Networks,Inc. 40

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Microsoft PowerPoint - ie ppt インターネット工学 () インターネット工学 () 教室後方のスクリーンより後の座席の利用を禁止します九州産業大学情報科学部下川俊彦インターネット工学 1 インターネット工学 2 2007 年度講義日程 9/19( 水 ) 休講 9/26( 水 ) 第 1 回 10/ ( 水 ) 第 2 回 10/10( 水 ) 第回 10/17( 水 ) 第回 10/2( 水 ) 第 5 回 10/27(