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アドホック通信ソフトウェア「DECENTRA II」のご紹介

株式会社スカイリー・ネットワークス

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リレー式に通信をつなぐ！

＝マルチホップ動的に経路を発見

＝アドホック

多段中継（マルチホップ）通信をサポートする組み込み用無線プロトコルスタックです

DECENTRA IIとは

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無線プロトコルの導入を検討しているのだが・・・規格団体に加入するのは面倒年会費もかかるし・・・

製品認証といった手間はなるべく避けたい相互接続性や標準規格の必要もない

「とにかくもっと手軽なのはないの？」

DECENTRA II コンセプト

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アプリケーション

DECENTRA IIネットワークレイヤ

MCU/RF

スケジューラ パケットキュー メモリ管理ルーティング

テーブルディスパッチャ

ＤＥＣＥＮＴＲＡ ＩＩ

MAC/driver

ROM:60KB RAM:最小4KB（推奨8K以上）

ソフトウェア構成図

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１対１から複雑なネットワークまで幅広く通信をサポート

多彩な送信モード（ユニキャスト、ブロードキャスト、センドバック、委譲通信）

End-to-EndのAck再送制御を提供

メッセージの途中経路の把握が可能

特徴 （その１）

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マルチホップ通信のサポートテーブル駆動とダイナミックルーティングの併用（＝ハイブリッド方式）

仮想時計による同期動作一斉に起床、スリープ

ペアリング機能

特徴 （その２）

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通信に最低限必要な設定ID各デバイスに固有の識別子（２バイト）0x0000と0xFFF0-0xFFFFは予約ユーザが採番する

ポート番号２バイトのネットワーク識別子同じポート番号同士で通信ができる

チャンネル無線の周波数

基本設定

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基本設定

チャンネル33ポート番号60000

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チャンネル33ポート番号60001

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0x0002 0x0003

チャンネル40ポート番号60000

0x0001

0x0002 0x0003

60000-65535がパブリック60000より下がメーカ固有のプライベートポート番号

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特定の相手にデータを届けるAckによる送達確認と再送制御

ユニキャスト

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ネットワーク全体にデータを届ける転送回数（ブロードキャスト半径）を指定可能

ブロードキャスト

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メッセージが通過すると経路が記録される逆向きの経路で送信元に送り返す

センドバック

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周囲のデバイスに送信を委託する複数の異なる経路を同時に活用できるAckによる再送制御と送達確認が可能

委譲通信 (delegation)

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ルート発見 ルート応答

ネットワーク全体にブロードキャストを発信発見対象がルート応答を返す

メリット：必要な時以外に通信が発生しないデメリット：ブロードキャストの負担が高い

Reactive Type

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Proactive Type

周期的に経路情報を交換

メリット：複数の迂回路を把握できるデメリット：定期的に通信が発生する、メモリを多く消費する

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ReactiveとProactiveを併用したハイブリッドタイプDSRを使った動的経路探索テーブル交換(LSモード、DVモード）

D2の経路制御

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メッセージがリレーされると、端末IDがスタックに積まれる

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D2の動的経路探索(DSR)

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逆向きに送り返して応答する要求と応答が常に同じルートをたどる

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D2の動的経路探索(DSR)

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すべてのデバイスが対等なルータとして動作スコープの導入による通信量の圧縮 (FSR)複数の迂回ルートを把握大容量のメモリが必要32台まで

LSモード

Scope=2

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特定の１台をデータ収集役の「コンセントレータ」に指定 コンセントレータへはユニキャストが可能 下り方向は動的探索、ブロードキャスト、センドバック 少ないRAMで収容台数を増やせる

DVモード

センドバック

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ネットワークの構築

DSR LSモード DVモード

DSR ① ② ③

LSモード ② ④

DVモード ③ ⑤

組み合わせ

①動的経路探索のみ（SKコマンドの初期値）②LSモードとDSRの併用③DVモードとDSRの併用④LSモードのみ⑤DVモードのみ

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12時30分40秒

12時30分40秒

12時30分40秒

仮想時計による同期動作 （単位は秒）スタック内で転送・処理遅延による時刻ずれを自動補正時間に合わせてスリープ、ウェイクアップ

時刻同期命令の同報

時刻同期

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特定の相手とのみ通信ペアリングを連鎖させて安定した通信経路を形成

ペアリング相手以外の通信をブロックBからA経由でCの通信も可能

B

C

A

ペアリングでネットワーク構造を固定置局設計する場合に効果を発揮します

ペアリング

×

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基本設定

IDSKSREG S1 1

ポート番号SKSREG S2 EA60

チャンネルSKSREG S8 21

SKコマンド例

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データ通信

ユニキャストSKSENDTO 1 1000 1 5 HELLO<CRLF>

ブロードキャストSKBC 5 1000 5 HELLO<CRLF>

委譲通信SKFLASH 1000 5 HELLO<CRLF>

SKコマンド例

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DVモードSKSREG S4 32SKSREG S6 96SKSREG S7 1C2SKSREG S9 1SKSREG SA 1

DVモードSKSREG S3 32SKSREG S4 32SKSREG S5 96SKSREG S6 96SKSREG S7 1C2SKSREG S9 0

SKコマンド例

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無線機器同士の通信を専用USBドングルでキャプチャし、解析表示するソフトウェアです。

SK Catcher

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うまく接続できないが、どこが悪いのか分からない

通信が不安定だが、何が起きているのか知りたい

アプリケーションが正しくデータを送出しているか確認したい

複数のデバイスが送受信しているトラフィック総量を知りたい

同じ周波数で別のネットワークが存在しているか確認したい

パケットアナライザの必要性

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ネットワークビューワ

ネットワーク形態を可視化します

EDスキャナ電波の込み具合を可視化します