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14
1

27℃
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25℃
℃
22℃
センサと一緒にばらまいて20℃℃ 楽ちんデータ収集
16℃
℃ ！

32℃
無線通信に必要なすべてが3cm角に！
アンテナ

高周波回路

プロセッサ

超お手軽 無線モジュールXBee

電波法も
！
クリア

10℃
℃

通信用
ソフトウェアキット付き解説書も同時発売！

超お手軽 無線モジュールXBee

増刊

19℃
℃

増刊

すぐにつながる！ どこまでも広がる！

超お手軽
無線モジュールXBee
19℃
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10℃
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20℃
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17℃
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1
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濱原 和明, 佐藤 尚一 ほか 著

25℃
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22℃
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20℃
2
0℃
℃

2

CD-ROM
18℃
℃付き

16℃
℃

書籍名： [XBee 2個＋書込基板＋解説書]キット付き 超お手軽 無線モジュールXBee
定価：10,500円（税込み）

付属品

1

無線モジュール（XB24-Z7CIT-004，
シリーズ2）

付属品

2

書込基板
（XBee-USBインターフェース基板）

付属品

3

32℃

解説書
（超お手軽
無線モジュールXBee）

×2
XBeeは送受信が可能なモジュールです.

XBeeを装着してUSB経由でXBeeの動すぐに無線通信実験ができるように2個同作モードを書き換えます．XBee Wi-Fi，

梱しています．

！
キット（別売）あります

本誌と同じものです.

Programmable XBeeなど国内で入手

キット名：［XBee 2個＋書込基板］超お手軽無線モジュールXBee

できる全XBee製品に対応しています．

雑誌

06664-3

L○-2012.4/20

CD-ROM付き

定価2,100円 本体2,000円【協力】スイッチサイエンス，インフロー，ディジ インターナショナル，
トレックス・セミコンダクター，シリコン・ラボラトリーズ

28℃

無線モジュール
XBee 2個

書込基板
8,400円（税・送料 込み）

本書付属のはがき（切手で不要 ）申し込めます※一気にそろえたい方へ[XBee 2個＋書込基板＋解説書]
キット付き 超お手軽
無線モジュールXBee
10,500円（税込み）※数に限りがあります0-1 イントロダクション 今や無線通信は誰でもできる！
入手しやすく使いやすい XBee 誕生

無線通信をするには専門家が必要高周波回路設計

法律に違反していないことの証明に時間とお金がかかる

アンテナ設計規格書を読む
データ取得

変復調回路

評価

電波伝搬

少量生産では対応しきれん！

測定器が高価〜

単機能な IC と個別部品で製作標準の通信規格が少ない¡メーカが違うとつながらない通信ソフトウェアを作るのはたいへん大きい！
高価！

アクセス制御¡少量多品種で高価¡通信の手順が洗練されていない

誤り訂正
・ ・ ・

電波は見れな・いですからねえーっ！
どこまでやればいいんすか?!

・ ・ ・ ・ ・見られない！

その変更も組み込めと言うのですね
誤り訂正や
マルチパス対策もしなきゃ！

4 イントロダクション 今や無線通信は誰でもできる！

始めてからもう 20 年
たつのに

ダ イ
ク ン
シ ト
ョ ロ
ン

インターネットやお店で1 個から買える1

電波法を気にしなくて OK

2
3
4

買って…
のせるだけ

5
6
7
8

技適は
取得済み

たくさん
あるな〜

9
ほとんどの回路が
1 チップに！

通信規格の標準化が進んだ

1 チップに RF，モデム，MAC（通信制御）の各回路が内蔵された！

¡モジュールのラインナップが増えた

パソコンにつないですぐに動かせる¡量産しやすくなって安価になった¡規制緩和で使える周波数が増えた

インターフェー
スと電源回路

誰でも使える
起動して 1 発でつながった！

通信ソフトウェアはモジュールに搭載済み

10
11
12
13
14
15
16
巻
末
付
録

5

でできること
0-2 XBee1 対 1 通信はもちろん，網の目通信もらーくらく！

佐藤 尚一

ん！
XBeeを
使えるようになれば壁の向こうや高所などのセンサ情報も確認できます

多点観測
システムも
簡単！

センサ信号などを約 30m 飛ばせる

途には向きません．

XBee は，温度，湿度，気圧，照度，スイッチの魔物が無い状態）で約 30m です（キット付属のシリー

ON/OFF 状態などを無線通信するのに向いています．

ズ 2，2mW 出力の場合）．一般的な日本家屋ならば隅RS-232-C の無線化も簡単に実現できます．ただし，から隅まで到達可能でしょう（図 1）．

XBee が無線で飛ばせる距離は，見通し（途中に邪動画やオーディオなどの，データを高速に転送する用

詳細な仕様は，イントロダクション 0-3 を参照ください．

電波が届かないときは
XBee が自動で中継してくれる
距離の限界を超える広い建屋や，鉄筋コンクリートなど電波を通しにくい建屋でも，要所に XBee を配置
すれば，自動的に電波を中継できます．
多数の XBee が配置された場合，一つの XBee から目的のモジュールにいたるルートは，モジュールが自動で決めます．仮にそれまで使っていたルートに不具合が生じた場合は自動で迂回します（図 2）．

足したり，取り換えたりが簡単
複数の XBee で通信する場合，どれか一つの XBee
を介してからそれぞれがつながるネットワーク（スター型）ではなく，それぞれの XBee がどこからでも平等にやりとりするメッシュ状のネットワークが組めます．これにより，図 3 のように，通信する装置を
図 1 センサ信号などをお手軽に約 30m 飛ばせる
30m 見通せるとき．XBee が折り込みはがきで申し込めるキット「［XBee 2 個＋書込基板］超お手軽無線モジュール XBee」付属のシリーズ 2，2mW 出力品の場合

6 イントロダクション 今や無線通信は誰でもできる！

増やすときは，ただ置くだけで OK です．また，故障した場合も，そこだけ取り換えれば良く，移動も簡単です．
イメージは狭いエリアでしか使えない携帯電話で，電話番号をダイヤルして通話する代わりに，指定した対して電話をかけたり，様々な相手から着信を受けた

相手先の LED を ON したり温度計の値が読めたりす

りすることは普通にできます．XBee の場合も同じよるような感じです．自分の携帯電話から様々な相手にうなことが可能です．

ダ イ
ク ン
シ ト
ョ ロ
ン

1
2
3
4
図 2 電波が届かな
いところへは自動的に中継してくれる5
6
7
8
XBee は無線ボードの追加や交換がチョー簡単．どれかが壊れても，良好な通信をキープすることも可能910
11

誰でも親分になれる

12（a）XBeeなら簡単にどんどんつないでいける

13
14

親分

1対1通信用の無線ⅠC

無線モジュールを 1 個追加するたびに，CPU をもった親分
無線ボードの基板を作り替え
なきゃいけない．親分が倒れると無線機全体がダメになる

15
16
巻
末
付
録

1対1通信用の無線モジュール

図 3 XBee の生命
力はハンパない（b）従来の無線モジュールは1個追加するのもたいへん

足したり，取り換えたりが簡単 7

！ XBee モジュールのいろいろ
0-3 全部入り
目的に合ったタイプがきっと見つかる

濱原 和明

ワイヤ・
アンテナ

チップ・
アンテナ

32.94mm
ダイポール・アンテナ

27.61mm32.94mm

27.61mm

24.38mm
24.38mm

24.38mm

24.38mm（a）1mW 出力タイプ（通常版） （b）10mW 出力タイプ（PRO…写真は到達距離の長いワイヤ・ 版）…写真は到達距離の短いアンテナ搭載型で小型．チップ・ チップ・アンテナ搭載型．ワ
アンテナ搭載型もある
イヤ・アンテナ搭載型もある

写真 1 ディジ インターナショナルのオリジナル・ネット
ワーク DigiMesh に対応．ZigBee 規格非準拠「シリーズ 1」（Appendix 2 参照）
デフォルトでは 1：1 通信または小規模なネットワーク通信が可能．ファームウェアを書き換えれば，大規模な DigiMesh ネット
ワークを構築することが可能（a）2mW 出力タイプ（通常版） （b）10mW 出力タイプ（PRO…写真は U.FL コネクタ・タイ 版）…写真は RPSMA コネク
プのダイポール・アンテナ搭載 タ・タイプのダイポール・ア
型．アンテナ自体の到達距離は ンテナ搭載型（b）のアンテナと同等

写真 2 ZigBee 規格準拠．他社製の無線モジュールとも通信できる「シリーズ 2」（ZigBee 規格準拠）
1：n 通信が可能で，最大 65000 ノードまでの大規模なネットワー
ク通信が可能．本誌の折り込みはがきで申し込めるキット「［XBee
2 個＋書込基板］超お手軽無線モジュール XBee」には，シリーズ
2 のチップ・アンテナ搭載型が同梱されている

アプリケーション用
8 ビット・マイコン

裏面のケース内はⅠCでぎっしり写真 3 マイコンの外付けが不要でコンパクトな無線装置を実現できる 8 ビット・マイコンを搭載した「シリーズ 2B（S2B）」
写真は，マイコンを搭載した高出力型の Programmable XBee（PRO 版）．ZigBee 規格準拠．マイコンを搭載していな
いバージョンもあり，シリーズ 2 よりも低消費電力

とにかく種類が多い
XBee とひとからげに言っても，海外製品まで含め
るとそれぞれの国の利用周波数別に多数の製品があります．

8 イントロダクション 今や無線通信は誰でもできる！

ここでは 2.4GHz 帯の国内向け製品を紹介します．

● ZigBee の対応/否対応で 2 種のシリーズに分
かれる
写真 1 〜 3 に XBee モジュールの外観を示します．

第1部

第

1

〜箱から出して動作チェック！〜章

生まれて初めての無線通信 初級編
ダ イ
ク ン
シ ト
ョ ロ
ン

Are you ready?

12

これだけあれば始められる
佐藤 尚一

3

Hisakazu Satou

ここで紹介する五つのものと，単 3 形電池× 2 本，USB ケーブル（MiniB），パソコン（対＊，LED，抵抗器があれば，第 2 章の応 OS ： Windows 2000/XP/Vista/7 の 32 ビット版）
実験を始められます．

4

同時発
キット 売の付属品

6① 定番無線モジュール XBee × 2 個

5

7
8
9

27.61mm10
写真 1 送信用と受信用の XBee モジュール× 2 個1124.38mmが可能な無線モジュールです（写真 1）．通信距離は約30m で，ばらばらに散らばった位置にあるセンサのデータを無線でつなぐことができます．メーカはディ

XBee はパーツ・ショップでも安価に買える送受信

XBee を扱います．
XBee の価格例は，通販専門のスイッチ・サイエンス（http://www.switch-science.com/）で，1,700 円です．スイッチ・サイエンスはディジ インターナショ

ジ インターナショナル社です．
XBee にはいろいろなシリーズ品がありますが，本書 で は シリーズ 2 とシ リ ー ズ 1， Programmable

ナルの正規代理店で XBee 関連の製品を幅広く扱って
おり，1 個から購入可能で即日出荷です（13 時前に振り込み時）．

■ キット同時発売！ ■

13
14
15

キット名：
［XBee 2 個＋書込基板］超お手軽無線モジュール XBee 価格： 8,400 円（税・送料込み）
本書に折り込まれているはがきでお申し込み頂けます．
● 付属品 1 ： XBeeモジュール（XB24-Z7CIT-004，シリーズ 2）2 個＊ XBee は送受信が可能なモジュールですが，無線通信実験ができるように 2 個同梱しています● 付属品 2 ： XBee 書込基板（XBee-USB インターフェース基板）＊XBee Wi-Fi，Programmable XBee など国内で入手できる全 XBee 製品に対応しています※ キットも解説書も一気にそろえたい方へ
書籍名：［XBee2 個＋書込基板＋解説書］キット付き超お手軽無線モジュール XBee
全国の書店または CQ 出版 WebShop でお求めいただけます．

12

16

価格： 10,500 円（税込み）＊筆者の手元では Windows7 の 64 ビット版も問題なく動いている① 定番無線モジュール XBee × 2 個 15

巻
末
付
録

同時発
キット 売の付属品② XBee の動作設定をする XBee − USB インターフェース基板
リセット・
スイッチ

コミッショニング・スイッチ

XBeeを実装

USB給電と外部電源の切り替え

動作モニタ用LED

ピン・ヘッダを実装すれば
ピッチ交換基板となり，ブレッドボードに実装できる（未実装）

USB Mini-B
コネクタ．
パソコンへ

Programmable XBeeへのプログラム書き込み/デバッグ用ヘッダ（未実装）

写真 2 XBee − USB インターフェース基板（［XBee 2 個＋書込基板］超お手軽無線モジュール XBee に同梱されている．27 × 66mm で角を落とせば FRISK ケースに入る）

XBee の動作はパソコンから USB 経由で設定します．このとき図 1 のように XBee の UART 端子−パソコンの USB コネクタ間をつなぐ基板を使います．
本書の折り込みはがきで申し込める「［XBee 2 個＋書込基板］超お手軽無線モジュール XBee」に同梱されている USB 変換基板を利用しています（写真 2）．
同等の基板は，プリント基板のネット通販サービス
P 板.com（http://www.p-ban.com/）の試作支援サービ
ス「パネル de ボード」でお求めいただけます．パネルde ボードは，あらかじめ用意されたモジュール・デー
タ（パネルと呼ぶ）を選んでつなぐだけですぐに試作してくれるサービスです．
パソコンから USB 経由で XBee を設定するだけであれば，上記の基板がなくても USB-UART 変換基板があれば OK です．XBee エクスプローラ USB

XBee−USB
インターフェース基板

パソコン
USBケーブル

XBeeを挿入して使うUSBを通じてXBeeを設定したりXBeeのデータをパソコンに保存したりできる
Mini-B USBコネクタ

図 1 XBee は XBee − USB インターフェース基板でパソ
コンとつなぐ（Sparkfun 製，スイッチ・サイエンスにて販売，
2,495 円）などがあります．

③ USB 変換基板を動かすパソコンのドライバ・ソフトウェア
USB 変換基板に搭載されている，USB − UART 変
換 IC のドライバをパソコンにインストールします（図 2）．
例えば，「［XBee 2 個＋書込基板］超お手軽無線モジュール XBee」に同梱されている XBee − USB イン
ターフェース基板には，CP2104（シリコン・ラボラト
リーズ製）という USB-シリアル変換 IC が搭載されているので，パソコンに，CP2104 のドライバをインス
トールします．
CP2104 のドライバは，本書に付属している CDROM に収録されています．

16 第 1 章 Are you ready?

CP2104のドライバをインストールしてUSB
変換基板とつなぐ

CD-RO
M
入って に
る

パソコン

USB−UART
変換ⅠC
CP2104
USBケーブル
XBee−USB
インターフェース基板

図 2 XBee − USB インターフェース基板に搭載されている USB − UART 変換 IC のドライバをパソコンにインス
トールする

ダ イ
ク ン
シ ト
ョ ロ
ン

④ 2mm-2.54mm ピッチ変換基板

12mmピッチのピン・ヘッダ2.54mmピッチの
ピン・ヘッダ23（a）XBee ピッチ変換基板とソケットのセット（スイッチ・サイ
エンス扱い）各種ピン・ヘッダ付きで 400 円．実験用キット（超お手軽無線モジュール XBee キット）に含まれている

写真 34（b）パネル de ボードの XBEE-TR001A（インフロー扱い）

5

試作実験に便利な 2mm-2.54mm ピッチ変換基板

XBee の端子は 2mm ピッチです．ブレッドボード
やユニバーサル基板は一般的な 0.1 インチ・ピッチなので，そのままではピッチが合わず，端子が穴にうま基板があると便利です．

⑤ XBee の動作を設定するソフトウェア X-CTU
パソコンから XBee を設定するためのソフトウェア
です．図 3 のように接続して使います．このときの6

く入りません．そこで，写真 3 のようなピッチ変換

7

CD-RO
M
入って に
る

8

パソコン画面を図 4 に示します．

X−CTUをインストール
してXBeeの動作を設定
する

9
10
11

パソコン

12

XBee
USBケーブル

13
XBee−USBインターフェース基板

図 3 XBee を設定するソフトウェア X-CTU をパソコンにインストールする

14
図4

X-CTU のパソコン画面■ 本書の実験を試せる部品セット頒布のご案内 ■第 2 章，第 3 章，第 7 章で行う実験用のキット「超お手軽無線モジュール XBee キット」を，スイッチサイエンスのウェ
ブ・ショップで扱っています（http://www.switch-science.com/）．

15
16

キットに同梱されているもの
・ XBee ピッチ変換基板とソケットのセット・ブレッドボード
・配線セット・単 3 形× 2 直列接続電池パック
・ LED（赤）× 2 個
・抵抗（1kΩ）× 2 個 など

⑤ XBee の動作を設定するソフトウェア X-CTU 17

巻
末
付
録

第

2

章

LED チカチカへのチカ道
XBee の入出力端子を L/H させる実験佐藤 尚一

Hisakazu Satou

さっそく無線通信を体験してみましょう．パソコンと電池，XBee モジュール，XBee モ
ジュールをパソコンにつなぐ基板，そして少しの部品を使います．電子回路をいじったことがなくても大丈夫！
リモート側

ローカル側
パソコンから受けた指令を電波に乗せる
XBeeモジュールその1
（XB1）

電波
電池

LED
XBee−USB
インターフェース基板（XU1）
USB経由でXB1が出力した電波をパソコンへ受信してLEDを点滅させる

XBeeモジュールその2
（XB2）

写真 1

本章のゴールは LED をリモートでチカチカさせること！

ゴール
本章では，パソコンから XBee モジュールを経由して，無線で LED を ON/OFF させます（写真 1）．
まずは理屈抜きに，一緒に手順を踏んでいきましょう．

12 個の部品を用意する
用意するものは，次のとおりです（写真 2）．
（1）（2）XBee モジュール二つ（XB1，XB2）シリーズ 2（XB24-Z7CIT-004）を二つ用意します．
識別しやすいように XB1，XB2 と命名します（XB1と XB2 は同じ製品）．
XB24-Z7CIT-004 はスイッチサイエンスなどのパーツ・ショップで取り扱っています．折り込みはがきで申し込める［XBee 2 個＋書込基板］超お手軽無線モジュール XBee にも同梱されています．
（3）XBee − USB インターフェース基板（XU1）
XBee のもつさまざまな機能を利用するための，設

18 第 2 章 LED チカチカへのチカ道

定書き込み基板です．回路図を第 5 章に示します．
インフロー社のプリント基板のインターネット通信
販売サイト P 板.com（ピーバンドットコムと読む）
で取り扱っています．CQ 出版で発売されている［XBee 2 個＋書込基板］超お手軽無線モジュール
XBee にも同梱されています．
（4）（5）LED（赤）：二つ（6）（7）電流制限抵抗：二つ（8）（9）単 3 形電池：二つ（NiMH 蓄電池は不可）（10）線材（11）USB Mini-B ケーブル
（12）電池パック
電池ケースに紙と線材で作ったものを使いましたが，写真 3 のように市販品もあります．
ブレッドボードを使わない場合は，上記以外に，はんだこてとはんだが必要です．本章の実験部材が入った「超お手軽無線モジュール XBee キット」はスイッ
チ サ イ エ ン ス の ウ ェ ブ ・ シ ョ ッ プ（ h t t p : / / w w w .
switch-science.com/）で販売されています．

第

3

章

リモート操作でデータを GET する実験

ダ イ
ク ン
シ ト
ョ ロ
ン

1
2

XBee の端子に入力されたアナログ信号やディジタル信号を飛ばす
佐藤 尚一

3

Hisakazu Satou

XBee を使えば，離れたところにあるセンサの出力電圧や，スイッチの ON/OFF の状態などを，ワイヤレスで収集することができます．本章では，リモート側の XBee モジュールに対して「ディジタルやアナログの信号を読み取って送れ！」と命令する方法を紹介します．

ATコマンドというXBeeのコマンド・
データをシリアル通信で送る
無線通信

シリアル通信

ローカル
（XB1）

6
電圧レベル
を読む

1

7

2
A−D

リモート（XB2）
LEDをON/OFF（a）第2章の実験…ローカル側（XB1）でリモート側（XB2）の端子をL/H出力させてみた

図1

5

無線通信

入力データ（電圧値）をシリアル通信で受け取る
1 ATコマンド（ ⅠS 発行）

ATコマンド（ P1 発行）

4

2 スイッチの状態が返信される ローカル
（XB1）

リモート（XB2）（b）本章の実験…リモート側の電圧レベルをA−D変換してローカル側に送ってみる

1011

第 2 章の LED の ON/OFF は，図 1（a）のようにパソコンの USB ポートから，XBee モジュールのコマ
ンド・データを，XBee モジュールのシリアル通信
ポート（端子）へ送ることで行っています．

12
パソコンにUSBで接続逆に，図 1（b）XBee モジュールに入力されたディスイッチの状態や電圧値を検出してパソコンで確認■ 実験 1 …ローカル側だけで実験！スイッ
チの ON/OFF を検出● ハードウェア
まずはローカル側だけで実験します．XBee − USB
インターフェース基板（XU1）に XBee モジュール（XB1）を挿入し，写真 1 のように USB ケーブルでパ
ソコンとつなぎます．

9

スイッチがON/OFF

第 2 章と本章の実験条件の違い

ジタル信号やアナログ信号を，シリアル通信ポートからパソコンに取り込めます．シリアル通信ポートは，パソコンの COM ポートを指します．

8

コミッショニング・スイッチの状態をパソコンで見てみる
XB1

XU1

13
14
15

写真 1 XBee − USB インターフェース基板 XU1 に実装されているスイッチを使って XBee にディジタル信号を入力してみる（ローカル側）

16● XBee モジュールの端子を設定する
図 2 のように X-CTU を使い「Modem Configuration」の「I/O settings」の一部を変更します．

スイッチの状態や電圧値を検出してパソコンで確認 27

巻
末
付
録

第

4

XBee モジュールと会話する方法章

コントロール・データの送信方法と受信データの読み解き方
佐藤 尚一

Hisakazu Satou

本章では，第 2 章，第 3 章の通信実験において，XBee とパソコン，または XBee どうしがどのような形のデータをやりとりしたのかを解説します．

「AT コマンド」というデータ列で会話する
XBee モジュールのコントロールは「AT コマンド」というデータ列を，シリアル通信ポートを通じて
XBee に送り込むことで行います．各端子の L / H や
入力ピンの状態の入力，A − D 変換（アナログ−ディジタル変換）結果の取得なども同様です．

AT コマンドで WR コマンドを発行するとその時点の設定をフラッシュ・メモリに書き込めます．ただ，シリアル通信の設定を誤っていることに気づかないま
ま書き換えてしまうと X-CTU で復元不能になる恐れもあります．慣れるまで WR コマンドは封印しておきましょう．

XBee の動作モードによってAT コマンドの扱い方を変える

s AT コマンドの例
AT コマンドの一例として，表 1 に XBee モジュールの 7 ピン（DIO11 端子）をコントロールする AT コ
マンド P1 を（第 2 章の実験で使った），表 2 にポー

XBee には，「AT（トランスペアレント・モード）」と「API」という二つの動作モードがあります．そしト状態を入力する AT コマンド IS を示します（第 3章の実験で使った）．
なお，巻末付録「AT コマンド集（シリーズ 2）」を掲載しています．

てそれぞれで AT コマンドの扱い方が違います（ATコマンドそのものは共通）．
本章ではモジュールの I/O 機能を利用できる API
モードに限定して解説します．

はじめて XBee モジュールの I/O を制御するときにとまどうのは，AT コマンドを利用しなければならない点です．マイコンの場合デフォルト・レベルの設定のほかに，直接 L/H を書き込めるのが普通なので，マイコン経験者もとまどうかもしれません．
AT コマンドでの I/O 設定はピンのレベルの L/H以外も含めて X-CTU で「Modem Configuratin」を設定することと同等です．ただし，AT コマンドで設定した状態はリセットまたは電源 OFF で失われて以前の状態に戻ります．

表 1 XBee モジュールの 7 ピンの L / H をコントロールできる AT コマンド P1 を使ってできること
AT コマンドP1

AT コマンドの AT コマンドのコード（16 進） パラメータ

50 31

できること

00

状態検出なしディジタル入力

03

状態検出つきディジタル入力

04

ディジタル出力 Ｌ05

ディジタル出力 Ｈ

30 第 4 章 XBee モジュールと会話する方法「AT」モードと「API」のモードには次のような特徴があります．

● 1 対 1 通信に向く動作モード「AT」
s 長所¡シリアル・ポートでユーザが用意したデータをそのまま送受信できる（トランスペアレント・モード）「A」という文字を送りたければ「A」というデー
タを送ればよい）¡あらかじめアドレスを指定した相手同士の 1 対 1のシリアル通信が簡単にできる¡既存の有線 RS-232-C の無線化に向く
表 2 XBee モジュールの全端子のデータを取り込める AT
コマンド IS を使ってできること
AT コマンドIS

AT コマンドの AT コマンドのコード（16 進） パラメータ
49 53

なし

できること
入力ポート状態のデータが返
信される

第

8

章

シリーズ 2 の設定手順
ディジタル信号の入出力と温度信号の収集を例に
濱原 和明

Kazuaki Hamahara

XBee のもつたくさんの機能を利用するには，X-CTU というアプリケーション・ソフト
ウェアを使って設定を書き込んでやる必要があります．本章では，その手順を説明します．

使う）① 動作モードを設定する
XBee モジュールを使うときは，まずパソコン用ソフトウェア X − CTU で動作モードを設定します．動
作モードは，次の三つです．

図 1 に各動作モードの状態遷移を示します．

■ 1 対 1 のデータ通信をするならトランス
ペアレント・モードにする● 送信側に入力したデータが受信側からそのま
ま出てくる（1）トランスペアレント・モード
1 対 1 の通信が簡単にできる（2）AT コマンド・モード
パソコンのシリアル・インターフェースを通じて XBee と会話するモード．キーボードからコマンド（ASCII コード）を入力してベタな通信をする（3）API モード
1 対 n の通信ができる（データ・フレームを

図 2 にトランスペアレント・モードの動作イメー
ジを示します．XBee モジュール購入時（デフォルト）にはこのモードに設定されています．第 7 章でのルー
プ・バック実験は，この動作モードです．
トランスペアレント・モードで使うときは送信，受信ともに，トランスペアレント・モードに設定します．
トランスペアレントは「透過的な」という意味です．

シリーズ2
変更
（ZⅠGBEE＊＊＊AT）
トランス
ペアレント・
モード
で動作開始

トランス
ペアレント・
モード選択

XBee

APⅠモード選択

図1

変更（ZⅠGBEE＊＊＊APⅠ）XBee の動作モードを切り替える方法

パソコン用ソフトウェア X-CTU を使って XBee に設定を書き込む

56 第 8 章 シリーズ 2 の設定手順

AP Iモード
で動作開始＋＋＋

ATコマンド・
モード
で動作開始

ATCN
または
タイムアウト第9

ZigBee 準拠シリーズ 2 の
低消費電力動作機能を活用する

章

起きたり寝たりしながら電力をケチケチ使う
濱原 和明

Kazuaki Hamahara

電池動作の XBee 搭載基板を使って無線ネットワークを構築した場合，懸念される問題の一つに電池寿命があります．電池の寿命をのばすために，XBee は低消費電力状態に入れます．本章では XBee の低消費電力状態の設定方法を説明します．

低消費電力動作の仕様をチェック● ZigBee 仕様ではスリープ・モードになれるのはエンド・デバイスだけ● 2mW 品なら電池の終始電圧近くまで動く

XBee のシリーズ 2 は，IEEE802.15.4 上に ZigBee
プロトコル・スタックが搭載されています．これによシリーズ 2 の 2mW 製品は送信電力が小さいのに加えて，電源電圧の動作範囲が下は 2.1V からとなっています．電池電源を安定化しないでそのまま加えたとしても，乾電池 2 本分の終止電圧に近いところまで稼働できます．

り，図 1 に示すメッシュを使ったネットワークを構築できます．
ZigBee のネットワーク上のモジュールは 3 種類の役割りを割り当てられ，低消費電力動作をするスリー
プ・モードに入れるのはエンド・デバイスだけです．

● 2mW 品の電源電圧と消費電流のスペック
データシートの電源と消費電流の仕様値を確認しておきます．
電源電圧動作範囲は 2.1 〜 3.6V です．消費電流は，電源電圧が 3.3V 時の送信時の最大電流は 40mA，同様に受信時の最大電流も 40mA です．送信も受信も行っていない IDLE 状態（RF 機能を停止している状態）では 15mA です．スリープ・モード時は 1μA 以
下です．

ルータ

R

E

R
コーディ
ネータ

図 1 ZigBee ネッ
トワーク上で低消費電力状態になれるのはエンド・デバイス
だけ
XBee シリーズ 2 はIEEE802.15.4 上にZigBee プロトコルが搭載されている

R

R

R

破損しても
別ルートで
通信できる

R

R

XBee には，次の 2 種類のスリープ・モードが用意されています．各モードでの消費電流を波形で確認します．
① Cyclic Sleep ：内部タイマで周期的に起動とスリープを繰り返す（図 2）．XBee 単体でディジタル信号やセンサ信号などをサンプリングするときなどに使う．
② Pin Sleep ：外部からピンを操作して XBee のスリープ状態を制御する（図 3）．マイコンを接続するときによく使う．
XBee の ON/SLEEP 端子と CTS 端子は，システ
ム全体の低消費電力化に利用できます．

E

エンド・デバイスC● 2 種類のスリープ・モード

EE

70 第 9 章 ZigBee 準拠シリーズ 2 の低消費電力動作機能を活用する

ON/SLEEP 端子は，XBee が動作している間 H（アサート） に，スリープしている間は L になります．この信号で外付け回路の電源を OFF すれば，
XBee がスリープ期間中の消費電力を下げることができます．
CTS 端子は本来，XBee が DIN からのデータの受信が可能であることを示す制御線ですが ，事実上
XBee の低消費電力状態を表しています．このことか

第

10

章

ダ イ
ク ン
シ ト
ョ ロ
ン

よくあるトラブルと
解決方法

1
2

行き詰まったらここをチェック！
濱原 和明

3

Kazuaki Hamahara

XBee を使っていく上で，よくあるトラブルと解決方法を紹介します．

4

その 1
買ってきていきなり動かない?!

5

XBee を購入したままの状態で動かそうとして思う
ように動かず悩むことがあるかもしれません．そこで，購入直後の XBee の状況を述べておきます．

● 購入直後のデフォルト設定状態
s シリーズ 1 の場合
XBee シリーズ 1 を購入後，何の設定も行わずに動あたかもブロードキャスト（送信先が不特定で広範
囲の場合）を行ったように，打った文字が残りの二つのモジュールに転送されていますが，あくまでもこれはユニキャスト（送信先が一つに限られる場合）で6

送った文字です．
つまり，送り先も 0 ，自分のアドレスも 0 であるため，このようなことが起きたと思われます．
ちなみに，ブロードキャストと書きましたが，実際78には上記の現象を起こさないときもあり，不安定なのかした場合にどのようになるのかを試してみました．
図 1 に示すのは X − CTU の「Modem Configuration」
タブのキャプチャ画面です．

9

ネットワークの動作で重要なパラメータである
CH，ID，DH，DL，MY などは，それぞれ工場初期値が代入されています．この状態のシリーズ 1 を 3 個
起動してみると，面白い現象が発生します（図 2）．
「Terminal」タブから，それぞれ 0123456789 とタ
イプすると，その文字は残り二つのモジュールに転送され，画面に赤い文字となって表れています．3 個のモジュールそれぞれで 0123456789 をタイプしてみ

10
11

送信
（a）XBee1

12
13

ました．下線の文字は送信した文字です．
送信14（b）XBee2

15
16
送信
初期値が
入っている

（c）XBee3

図 2 購入したばかりのシリーズ 1 を 3 個起動してどうなるか調べてみた
図 1 購入直後の「Modem Configuration」タブの表示（シリーズ 1）

ブロードキャストに見えるが実際はユニキャスト．ブロードキャストの代わりには使えない

その 1 買ってきていきなり動かない?! 77

巻
末
付
録

Appendix2

シリーズ 1 の設定手順（1）動作モード，（2）入出力端子，（3）ネットワーク

第 8 章ではシリーズ 2 の設定方法を解説しました．ここでは，特に重要な次の三つの内容について，シリーズ 1 での設定方法を紹介します．
①動作モード（トランスペアレント，API），②入出力，③ネットワーク
API フレームの構成とチェック・サムの計算方法はシリーズ 2 と同じです．
※本書の折り込みはがきで申し込める「［XBee 2 個＋書込基板］超お手軽無線モジュール
XBee」に同梱しているのはシリーズ 2 です（第 8 章参照）．

① 動作モードの設定
シリーズ 1 の動作モードは，シリーズ 2 と同様，
（1）トランスペアレント・モード，（2）API モード，
（3）AT コマンド・モードの三つです．図 A のように設定することで各動作モードに入ります．それぞれのふるまいは，シリーズ 2 と同じです．シリーズ 2 の各動作モードのふるまいや設定方法は，第 8 章を参照ください．
（1）（2）はシリーズ 2 と設定項目が違います．ここでは（1）と（2）の設定方法とふるまいを紹介します．

■ トランスペアレント・モードの動作設定
方法
トランスペアレント・モードの設定方法を動作例を基に紹介します．動作例は二つのシリーズ 1 を使った
ループバック試験です．図 B にループバック試験の内容を示します．
ループバック試験は，通信距離を調べたり，無線の環境を簡易的に調べる目的にも使えます．

● ループ・バック試験のためのハードウェア接続
二つの XBee モジュールのうち，一つは XBee −トランス
ペアレント・
モード選択

AP=0
変更
（APⅠ DⅠSABLE）

トランス
ペアレント・
モード
で動作開始

XBee

APⅠモード選択

AP Iモード
で動作開始
変更

図A

AP=1
（APⅠ ENABLE）

シリーズ 1 で 3 種類の動作モードを切り替える方法

パソコン用ソフトウェア X-CTU を使って XBee を設定する

86 Appendix2 シリーズ 1 の設定手順

＋＋＋

ATCN
または
タイムアウトATコマンド・
モード
で動作開始

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濱原 和明, 佐藤 尚一 ほか 著

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解説書
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内容
http://shop.cqpub.co.jp/hanbai//books/TR/MTRZ201203.htm
購入方法
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