XBee 設 定 ソフトウェアXCTU ver.6の 使 い 方 超 お 手 軽 無 線 モジュールXBee ( 以 下 XBee 本 )を 執 筆 したとき XCTUはver.5でした 現 在 では 使 い 勝 手 が 大 きく 変 わったNext Generation XCTU( XCTU ver.6 )がリリースされています XBee 本 のフォローアップとして このver.6の 使 い 方 特 徴 などを 簡 単 に 紹 介 していきます ver.6の 大 きな 特 徴 として Javaベースのアプリケーションとなった 事 により 従 来 のWindows 環 境 に 加 えて Mac OS 上 でも 同 じアプリケーションが 動 きます ユーザーインタフェースを 一 新 し 便 利 な 機 能 を 追 加 する 事 で XCTUを 初 めて 使 う 方 でも 簡 単 に 利 用 できる ようになりました 例 えば Ver.5では 複 数 のアプリケーションを 別 途 用 意 しなければ 実 現 できなかった 機 能 が ver.6では 統 合 されていて 悩 む 事 が 少 なく 実 現 できたりします ただし いくつかの 理 由 で 可 能 ならばver.5も 併 用 することをお 勧 めします Windows 環 境 であれば ver.5と ver.6の 両 方 をインストールできます ここではXBeeのシリーズ1またはシリーズ2を 設 定 する 上 でのXCTUの 使 い 方 を 主 に 解 説 します XBee Wi-Fi の 場 合 は 別 途 解 説 する 機 会 を 用 意 します 濱 原 和 明 2014 年 12 月 21 日
XCTU ver.6で 変 わったところ 1.WindowsだけでなくMac OSにも 対 応 2.ユーザーインタフェースの 刷 新 3.APIフレーム 生 成 機 能 が 付 いた 4.ファームウェア 書 き 換 え 時 に 以 前 の 設 定 を 継 承 できる 5. 最 新 ファームウェアを 自 動 ダウンロードできる 6.ヘルプ 機 能 が 実 用 的 になった 7.ver.5に 比 較 して 動 作 が 安 定 していない 気 がします 特 にコンソールモードではしばらく すると 画 面 が 固 まっています 8. 起 動 に 時 間 が 掛 かります ちょっとした 事 を 調 べたい 時 はver.5がお 勧 めです
XCTU のインストール XCTUはver.5 ver.6 共 にDigi Internationalのサイトから 最 新 版 を 入 手 可 能 です Digi Internationalのサイトは 以 下 のアドレスです http://www.digi.com 上 記 サイトの 上 辺 りに サイト 内 の 各 コンテンツに 飛 ぶリンクがありますので その 中 の Support をクリック してください SupportのページからXCTUのページに 行 く 方 法 はいくつかあります 一 例 としては 画 面 中 央 から 下 にある 上 下 にスクロールするメニューの 中 から XCTU を 見 つけ クリックしてください
XCTU Software のページ 内 の 画 面 中 央 Diagnostics, Utilities and MIBS のプルダウンメニューを 開 きます Next Generation XCTU がver.6シリーズであり Legacy XCTU がver.5シリーズです それぞれリンクをクリックするとインストーラがダウンロードできますので ダウンロード インストールを 行 っ てください 2014 年 12 月 の 最 新 版 は ver.5が5.2.8.6 ver.6が6.1.2です XBee 本 は5.2.8.6の 一 つ 前 5.2.7.5を 収 録 しています(ver.5とver.6の 両 方 を 収 録 している 版 もあります)
XCTU の 起 動 XCTUのver.6はJavaベースからでしょうか とても 起 動 に 時 間 が 掛 かります 気 長 に 待 ってください 起 動 すると 以 下 の 様 な 画 面 となります 左 がおなじみのver.5 右 がver.6です ver.5では 真 っ 先 にCOMポートに 関 する 設 定 を 行 う 事 が 明 白 ですが ver.6では 一 見 すると 何 をしたら 良 いのか 戸 惑 ってしまいますね ver.5の 起 動 直 後 の 画 面 Ver.6の 起 動 直 後 の 画 面
XCTU の 画 面 構 成 XCTUのver.6の 画 面 は 以 下 の 構 成 となっています 上 部 がToolbar 左 半 分 がDevice List 右 半 分 がWorking area 下 部 がStatus barです
XBee 設 定 基 板 へ 接 続 XCTU ver.6のtoolbarの 左 に 以 下 の 二 つのボタンがあります 両 方 ともCOMポートの 設 定 を 行 う 為 のものですが 使 い 分 けとしては 左 のボタンは 設 定 を 行 いたいXBeeの 通 信 条 件 が 既 知 のとき 右 のボタンは 設 定 がちょっと 曖 昧 になってしまった 時 に 使 うと 良 いようです
XBeeにプラスマークが 付 いたボタンをクリックした 場 合 は 以 下 のダイアログが 開 きます 設 定 基 板 (XU-1など)が 接 続 されたCOMポート 番 号 通 信 速 度 など 必 要 情 報 を 入 力 して Finish ボタン をクリックしてください
XBeeに 虫 眼 鏡 が 付 いたボタンをクリックした 場 合 は 以 下 のダイアログが 開 きます COMポート 番 号 通 信 速 度 などが 曖 昧 な 時 チェックボックスにどんどんチェックを 入 れ Finish ボタン をクリックしてください チェックが 入 った 通 信 条 件 を 総 当 たりして 通 信 できる 設 定 を 探 します ただし 沢 山 チェックを 入 れた 場 合 は すごく 時 間 がかかります
XBeeに 虫 眼 鏡 が 付 いたボタンをクリックし Finish ボタンをクリックした 場 合 スキャンに 成 功 すれば 以 下 のダイアログが 表 示 されます Add selected device をクリックして 次 に 進 みます
XBeeにプラスマークが 付 いたボタンをクリックした 場 合 でも XBeeに 虫 眼 鏡 が 付 いたボタンをクリックした 場 合 でも 最 終 的 に 始 めの 画 面 に 戻 ります XBeeが 見 つかれば 画 面 左 側 のDevice listに その 見 つかったXBeeの 情 報 が 表 示 されます
XCTUの 動 作 モード 別 ボタンの 説 明 XCTU ver.6のtoolbar 右 側 に 以 下 の 四 つのボタンがあります 設 定 モードに 入 る コンソールモードに 入 る ネットワークモードに 入 る Device Cloudモードに 入 る Device CloudはDigi-Internationalが 用 意 しているクラウド 環 境 です 基 本 的 に 商 用 利 用 ユーザー 向 けのサービスですが 開 発 アカウントで 登 録 すれば 登 録 デバイス 数 に 上 限 があるものの 個 人 ユーザーでも 利 用 が 可 能 です ここではDevice Cloudの 解 説 は 行 いません
XCTUのその 他 ボタンの 説 明 XCTU ver.6のtoolbar 中 央 に 以 下 の 四 つのボタンがあります ツール ボタンと HELP ボタンには 傍 に が 表 示 され さらにメニューを 開 く 事 ができます ツール XBeeを 使 う 上 で 便 利 ツールを 開 きます XCTUの 動 作 に 関 する 設 定 自 動 更 新 のタイミングや 通 知 方 法 コンソール 画 面 の 最 大 行 数 Device Cloudのアクセス 先 ネットワークモード 時 のノードの 表 示 方 法 などの 設 定 を 行 います フィードバック XCTUに 問 題 が 有 ったり 要 望 がある 時 のフィードバック 方 法 です HELP HELPを 開 いたり ファームウェアやXCTU 自 体 の 更 新 を 確 認 したり XCTUのバージョンを 確 認 できます
ツールメニューのボタンの 説 明 ツール ボタンの をクリックすると 以 下 のボタンが 表 示 されます フレーム 生 成 主 にコンソールモードでAPIフレームを 生 成 する 時 に 使 用 します フレーム 翻 訳 主 にコンソールモードで 受 信 したフレームなどの 解 析 に 使 用 します 回 復 XBeeが 正 常 に 動 かなくなった 時 に 使 用 します XBeeの 回 復 にはツールが 複 数 の 制 御 線 を 操 作 しますので 必 ずXU-1かDigi-International 純 正 の 設 定 基 板 を 使 用 します コンソールセッションの 読 み 出 し コンソールモードで 行 われた 送 信 / 受 信 パケットを 記 録 しファイルに 保 存 した 場 合 そのファイルを 指 定 する 事 で セッションの 内 容 を 後 で 確 認 できます レンジテスト 受 信 した 電 波 の 強 度 とその 質 をテストします 実 際 のフィールドでの 電 波 状 況 を 簡 単 にモニターする 事 ができます ファームウェア 探 検 家? 実 際 にはXBeeを 用 意 する 事 なしにユーザープロファイルの 生 成 編 集 を 行 う 機 能 です
ローカルXBeeの 情 報 の 読 み 出 し Device listに 追 加 されたXBeeの 情 報 の 上 にマウスのカーソルを 持 って 行 くとクリック 可 能 となっています 適 当 なところをクリックすると そのXBeeの 内 部 レジスタ 情 報 が 右 のWorking areaに 表 示 されます 内 容 はver.5で 表 示 したレジスタの 内 容 と 一 致 します
リモートXBeeの 情 報 の 読 み 出 し 複 数 のXBeeからなるネットワークが 構 築 されているなら ローカルのXBeeを 通 してリモートのXBeeの 情 報 の 読 み 出 しを 行 う 事 ができます ver.5では Remote Configuration をクリックすると 開 く 別 ウインドウ 上 の 操 作 と 同 じです まずはDevice listのこのボタンをクリックします このボタンは 同 一 ネットワークスキャンを 行 いノードを 検 索 します ネットワーク 上 にノードが 見 つかった 場 合 以 下 のダイアログが 表 示 されます Add selected device をクリックしてください 上 記 のボタンはXBee Wi-Fiの 時 は 周 辺 の アクセスポイントを 検 索 し そのネットワーク に 登 録 します
このネットワークには1 個 のコーディネータと1 個 のルーターが 存 在 しています よって 以 下 の 様 な 表 示 と なっています 検 索 されたノードをクリックすれば そのノードの 情 報 が 読 み 出 され 右 のWorking areaに 表 示 されます リモートのXBeeの 内 容 を 読 み 出 すには ローカルのXBeeがAPIモードで 動 いている 必 要 があります
XBeeの 設 定 Device listで 選 択 されたXBeeの 情 報 がWorking areaに 表 示 されています それぞれのレジスタ 毎 に 編 集 可 能 となっています 例 えば NI の 項 目 に 着 目 してみます 情 報 表 示 入 力 欄 再 読 込 み 書 込 み 情 報 表 示 をクリックすると このコマンドの 簡 単 な 解 説 が 表 示 されます 入 力 欄 に 適 当 な 文 字 列 を 入 力 します 入 力 可 能 な 文 字 はXBee 本 を 参 照 してください 再 読 込 み はXBeeから 設 定 を 読 み 直 します 書 込 み は 入 力 欄 の 内 容 をXBeeの 不 揮 発 性 メモリに 書 込 みます ver.5では 全 ての 項 目 を 一 括 して 書 き 込 んでいましたが ver.6では 個 別 に 書 込 みが 可 能 となっています この 操 作 はローカルXBee リモートXBee 共 に 行 えます
設 定 モードのボタンの 説 明 設 定 読 出 し XBeeの 全 ての 内 部 レジスタの 値 をWorking areaに 読 み 直 します 設 定 書 込 み Working area 上 の 全 ての 設 定 の 書 込 みを 行 います 工 場 出 荷 値 に 戻 す 但 し 上 の 設 定 書 込 みボタンが 押 されるまで 不 揮 発 性 メモリには 保 存 されません ファームウェア 更 新 次 のページに 詳 細 説 明 を 記 載 します 設 定 プロファイルの 操 作 設 定 した 内 容 をファイルに 保 存 したりファイルから 読 み 出 したりできます 同 一 設 定 を 複 数 のXBeeに 展 開 する 時 に 便 利 です
XBeeのファームウェアの 更 新 ファームウェアの 更 新 は XBeeにおいて 非 常 に 重 要 な 操 作 の 一 部 です ファームウェア 更 新 ボタンを 押 すと 以 下 のダイアログが 表 示 されます 必 ずデバイスファミリー 機 能 セット ファームウェアのバージョンが 正 しく 選 択 されている 事 を 確 認 した 上 で Finish をクリックしてください ここで 間 違 えた 選 択 をすると 最 悪 の 場 合 はXBeeの 回 復 手 順 を 行 う 必 要 があります
ファームウェアの 書 き 換 えの 途 中 でリセットするように 指 示 するダイアログが 表 示 される 事 があります この 場 合 は 設 定 基 板 (XU-1など)のリセットボタンを 押 してください
XCTUのver.5ではファームウェアを 更 新 すると 全 ての 設 定 が 初 期 状 態 に 戻 ってしまいましたが ver.6では 以 前 の 状 態 を 記 憶 してあり ファームウェアの 更 新 後 にその 設 定 を 書 き 戻 します その 点 は 便 利 になっていますが 逆 に 前 の 設 定 が 残 っている 点 に 留 意 してください XCTU ver.6からは 起 動 時 に 新 しいファームウェアがリリースされていないかどうかをDigi-Internationalの サーバーにチェックしに 行 きます もし 新 しいバージョンが 存 在 すれば 自 動 的 にそのファームウェアのダウンロードが 開 始 されます そうしてXBeeのタイプによっては 複 数 のバージョンが 表 示 されます 基 本 的 には 最 新 バージョンのファームウェアを 書 きこむ 使 い 方 で 構 いませんが 一 応 ファームウェアの リリースノートを 一 読 して 変 更 点 を 確 認 して 置 いた 方 が 良 いでしょう ファームウェアのリリースノートは Digi-Internationalのサイトに 行 き Support Firmware Update のページに 移 動 し 必 要 なモジュールをプルダウンリストから 探 します 付 属 のXBeeなら XBee / XBee-PRO ZB (S2B) Modules になります
コンソールモード プログラムを 組 む 前 の 確 認 用 として またリモートモジュールの 管 理 としてコンソールモードはとても 有 用 な 機 能 です ver.5では Terminal タブで 実 現 していた 機 能 です しかしver.6ではパケットの 解 析 機 能 が 付 いて より 便 利 になっています
コンソールモードのボタン XBeeへ 接 続 (COMポートのハンドル)の 制 御 プラグが 離 れている 状 態 では COMポートにハンドルしていません 通 信 を 行 うには このボタンをクリックしてください プラグが 接 続 したボタンをクリックすれば COMポートを 解 放 します Working areaの 別 ウインドウを 立 ち 上 げる クリックすれば 別 ウインドウ 上 で 作 業 ができます もう 一 度 クリックすると 画 面 を 戻 します
セッション 機 能 のボタン Device listで 選 択 されているXBeeのタイプ 具 体 的 にはトランスペアレントモードなのかAPIモードかですが それによってセッション 機 能 の 構 成 に 若 干 の 違 いが 発 生 しています トランスペアレントモードのボタン 16 進 表 示 セッション 読 込 セッション 保 存 スクロー ルロック 画 面 クリア 16 進 モード 表 示 は トランスペアレントモードで 動 かしていて 相 手 先 からバイナリーのデータが 送 られて くる 時 に 使 うと 良 いでしょう クリックする 度 に16 進 表 記 かASCII 表 記 か 切 り 替 えられます
APIモードのボタン セッション 読 込 セッション 保 存 スクロー ルロック 画 面 クリア
送 信 パケット 編 集 機 能 のボタン トランスペアレントモードで 動 かしている 場 合 です パケットリスト 読 込 パケットリスト 保 存 パケットリスト クリア 選 択 したパケットを 一 回 送 信 パケット 追 加 パケット 編 集 パケット 削 除 選 択 パケット 上 に 移 動 選 択 パケット 下 に 移 動 送 信 間 隔 送 信 回 数 回 数 制 限 無 し リピート 送 信 開 始
送 信 フレーム 編 集 機 能 のボタン APIモードで 動 かしている 場 合 です フレームリスト 読 込 フレームリスト 保 存 フレームリスト クリア 選 択 したフレームを 一 回 送 信 フレーム 追 加 フレーム 編 集 フレーム 削 除 選 択 フレーム 上 に 移 動 選 択 フレーム 下 に 移 動 送 信 間 隔 送 信 回 数 回 数 制 限 無 し リピート 送 信 開 始
トランスペアレントモードでパケットの 送 受 信 パケットを 送 信 する 方 法 は 二 つあります 一 つはWorking areaの 上 側 のセッション 機 能 の 画 面 に 直 接 入 力 する 方 法 です もう 一 つは 送 信 パケット 編 集 機 能 を 使 って あらかじめ 送 信 パケットを 作 成 しておき それを1 回 または リピートで 送 信 する 方 法 です ATコマンドなどは 送 信 パケット 編 集 機 能 を 使 ってATコマンドリストを 作 成 しておき そのリストを 読 み 出 し て 適 宜 ATコマンドを 発 行 すると 便 利 だと 思 います この 機 能 はver.5における Assemble Packet を 高 機 能 にしたものと 思 ってよいでしょう ただし 送 信 パケット 編 集 機 能 を 使 うに 当 たって 注 意 が 必 要 です 改 行 コードが0x0Dになってしまいますの で 改 行 コードのパターンに 厳 密 なアプリケーションへ 適 用 した 場 合 正 常 に 動 かない 可 能 性 があります その 場 合 は 送 信 パケット 編 集 機 能 は 使 わず 別 途 エディタなどで 編 集 した 文 字 列 を 直 接 セッション 機 能 の 画 面 に 貼 りつけてパケットを 送 信 してください 次 のページに 送 受 信 の 様 子 を 載 せて 置 きます 青 い 文 字 が 送 信 パケット 赤 い 文 字 が 受 信 パケットです 送 信 データを 直 接 入 力 する 場 合 は Packetization timeoutが 効 いている 事 に 注 意 してください
APIモードでフレームの 送 受 信 フレームを 送 信 する 方 法 は 一 つです あらかじめ 送 信 フレーム 編 集 機 能 を 使 って 送 信 フレーム 作 成 して 置 き それを1 回 またはリピートで 送 信 する 方 法 です フレームの 生 成 はツールメニューのフレーム 生 成 ボタンを 使 うと 良 いでしょう フレーム 生 成 機 能 で 生 成 したバイト 列 をコピーしてAPIフレームリストとして 登 録 します 適 宜 1 回 送 信 なり リピート 送 信 なりを 使 って 送 信 します 次 のページに 送 受 信 の 様 子 を 載 せて 置 きます
省 電 力 の 確 認 XCTUのver.6では XBeeのPIN SLEEPを 用 いた 省 電 力 機 能 の 確 認 方 法 が 少 し 判 りにくくなっています ver.5であれば 以 下 の 図 の 様 に 制 御 線 (DTR)のチェックボックスを 操 作 できました チェックボックスにチェックを 入 れればDTRがONとなり PIN SLEEPに 設 定 されたXBeeは 起 床 します 逆 に 外 せばXBeeは 省 電 力 モードに 入 りました ver.6では コンソールモードにDTRを 制 御 する 項 目 が 見 当 たりません しかし ver.6でもxbeeのpin SLEEPによる 省 電 力 機 能 を 設 定 できない 訳 ではありません COMポートをハンドリングしていない 状 態 では DTRはOFFとなっている 様 です COMポートをハンドリングすると 自 動 的 にDTRがONとなるようです
ネットワークモード ネットワークの 構 成 を 視 覚 的 に 表 示 してくれるモードです 今 現 在 どの 様 なノードがネットワークに 接 続 されているか よく 判 ります XCTUのver.5でも 別 ウインドウを 立 ち 上 げて Remote Configuration で 構 成 を 確 認 できますが その 機 能 を より 強 化 したものです
ネットワークモードのボタン ネットワークスキャン 開 始 / 停 止 ボタン ボタンをクリックする 度 開 始 と 停 止 が 切 り 替 わります 表 示 方 法 アイコンを 使 ったグラフィカルな 表 示 か 表 形 式 とするのか どちらかをプルダウン メニューから 選 べます ツール プルダウンメニューから 以 下 のツールを 起 動 できます スクリーンショット PNG 形 式 の 画 面 キャプチャを 行 います XCTUの 動 作 に 関 する 設 定 XCTUのその 他 ボタンの 説 明 で 説 明 した 物 と 同 じです 表 示 形 式 表 示 方 法 でグラフィカルを 選 択 したとき アイコンの 配 置 を 切 り 替 えます 幾 つか 異 なる 配 置 がありますので 適 宜 相 応 しいタイプを 選 ぶと 良 いでしょう
別 ウインドウ 別 ウインドウを 開 きます または 閉 じます 検 索 極 少 数 のノードしか 存 在 しない 時 は 有 難 みが 無 いかもしれませんが 数 十 数 百 からなるネットワークで 特 定 のノードを 検 索 する 為 には 有 効 だと 思 います 検 索 キーワードとして MAC SH SL NI MYを 使 う 事 ができます 例 ) SH:0013A200 ただし 試 した 範 囲 では NIの 検 索 は 上 手 くいかないようです
グラフの 見 方 コーディネータ ルーター MACアドレス MY(ネットワー クアドレス) dbmまたはlqi ルーター コーディネータから ルーター ルーターからコー ディネータ XBeeシリーズ1の 場 合 はdBm 表 示 です XBeeシリーズ2の 場 合 はLQI つまり 通 信 品 質 で0が 最 低 255が 最 高 となります
フレーム 生 成 ツールを 使 ってみる APIフレームを 使 う 事 でXBeeはトランスペアレントモードに 比 較 してはるかに 複 雑 な 事 ができる 様 になり ますが 取 っ 付 きにくいのも 事 実 です 特 にチェックサムの 生 成 を 手 計 算 で 行 うのは 本 当 に 面 倒 な 話 です この 面 倒 を 解 決 する 為 にXBee 本 にはエクセルの 計 算 シートをCD-ROMに 同 梱 しています また 当 の Digi-Internationalもその 事 を 認 識 していたのか Java Scriptで 動 くAPIフレームの 生 成 用 のWEBページが 用 意 されています しかしこのXCTU ver.6からはxctu 自 身 にその 機 能 を 用 意 しています 操 作 方 法 はWEBページの 操 作 方 とほとんど 変 わりなく 必 要 な 設 定 を 選 んでいくだけでAPIフレームが 生 成 できますのでお 手 軽 です 例 としてRemoteのXBeeにATコマンドを 発 行 するフレームを 生 成 してみます フレーム 生 成 ツールを 使 ってクリップボードにフレームをコピーしたら 送 信 フレーム 編 集 機 能 で フレームリストにフレームを 追 加 します
プロトコルを 選 びます API1またはAPI2 を 選 びます フレームタイ プを 選 びます フレームIDに よって 応 答 を 制 御 します 相 手 の64bit 拡 張 アドレス を 入 れます 相 手 の16bit ネットワーク アドレスか 0xFFFEを 入 れます オプションを 設 定 します NIコマンド 上 記 入 力 によ り 生 成 された フレーム 問 い 合 わせの 為 パラメータ は 付 けない クリップボード にフレームを コピーします
レンジテストを 行 ってみる フィールドで 簡 易 的 に 電 波 の 受 信 レベルや 通 信 品 質 を 確 かめる 方 法 としてXCTUにはレンジテスト 機 能 があります XBee 本 の 中 でもこのレンジテストについて 解 説 しています XCTUがver.6となった 事 でユーザーインタフェースが 変 更 されましたので ver.6 版 のレンジテストを 試 し てみます ツールの 画 面 が 縦 方 向 に 長 いため 画 面 からはみ 出 していて 困 りますが 操 作 自 体 はver.5のレンジ テストとほとんど 変 わりなく 簡 単 です レンジテスト 時 の 注 意 事 項 はXBee 本 に 記 載 していますので そちらを 参 照 してください
ネットワークを 検 索 します ローカル 側 の ノードを 選 び ます リモート 側 の ノードを 選 び ます 受 信 タイムアウト 結 果 のグラフ 送 信 間 隔 送 信 回 数 リモートRSSI 開 始 / 停 止 ボ タン ローカルRSSI 送 信 / 受 信 成 功 率