インターネット・プロトコル教科書

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インターネット・プロトコル教科書
第
7 回マイコン IoT 機器向け無線ネットワーク 6LoWPAN
IoTアプリケーション
アプリケーション転送
CoAP＊1
RFC
6690/7228/7252/7390/
7547/7548/7641/7650
UDP
IPv6
パケット伝送
6LoWPAN＊2
RFC
4919/4944/6282/6568/
6775/7388/7400/7554
ルーティング
ROLL＊3
RFC
3421/4838/5548/5673/
5826/5867/6206/6550/
6551/6552/6553/6554/
6606/6687/6719/6997/
6998/7102/7416
IEEE 802.15.4
e/f/g/j/k/m
＊1： CoAP：Constrained Application Protocol
＊2： 6LoWPAN：IPv6 over Low-Power Wireless
Personal Area Networks
＊3： ROLL：Routing Over Low power and Lossy
networks
図 1　IoT 向け無線ネットワーク通信規格 6LoWPAN を使うとき
のプロトコル構造
IoT 向けの通信プロトコルの要素技術は大きく分けるとアプリ転送 / パ
ケット伝送 / ルーティングに分類される．前回，図 1 再掲
無線ネットワーク通信規格 6LoWPAN は，最大 100
m 程度飛ばすことができて，メッシュ・ネットワーク
にも対応できます．8 ビット・マイコンなどで実現で
きるため，低コストで IoT 機器を作ることができます．
図 1 に示すような階層化構造になっており，大きく分
けて次の 3 種類のプロトコルに分類されます．
（1）アプリケーション転送：Constrained Application
Protocol（CoAP）
（2）パケット伝送：IPv6 over IEEE 802.15.4
（3）ルーティング：ROLL（Routing Over Low power
and Lossy networks）
TCP/IP 技術は下位レイヤの IEEE 802.15.4 上に位
置し，TCP/IP 技術の上位レイヤには IoT アプリケー
142
笠野英松
ションが位置します．
前回（第 6 回，2016 年 3 月号）は，このうちアプリ
ケーション転送プロトコル CoAP を紹介しました．
今回は，パケット伝送 6LoWPAN とルーティング
ROLL に関する RFC の概要を紹介します．
IoT ネットワーク向きのパケット伝送
6LoWPAN 関係の規定
IoT ネットワーク向きのパケット伝送 6LoWPAN
（IPv6 over IEEE 802.15.4）の IoT に関する RFC の概
要を表 1 に示します．
● RFC 4919：低消費電力無線パーソナル・
エリア・ネットワーク上の IPv6（6LoWPAN）
低消費電力無線パーソナル・エリア・ネットワーク
（LoWPAN）を構成する IEEE 802.15.4 デバイスは，短
距離，低速，停電力，低コストに特徴があり，計算能
力やメモリ，利用可能電力に制限があります．そこか
ら生じる IP 通信の問題を優先付け処理でカバーする
仕組みです．
● RFC 4944：IPv6 パケットの伝送を規定
IEEE 802.15.4 ネットワーク上での IPv6 パケットの
伝送自体は RFC 4944 で詳しく規定しています．
IEEE 802.15.4 上での IPv6 伝送フレーム・フォーマッ
ト，IPv6 リンク・ローカル・アドレスとステートレ
スな自動構成アドレス構成を規定しています．
IPv6 では IEEE 802.15.4 フレーム・サイズをはるか
に超えるパケット・サイズをサポートしているので，
アダプテーション・レイヤで適応させます．さらにこ
の RFC ではヘッダ圧縮メカニズムや，IEEE 802.15.4
メッシュでのパケット配信に必要な設定も規定してい
ます．また，6LoWPAN での IPv6 パケット配信のた
めの IPv6 ヘッダ圧縮フォーマットは RFC 6282 で規定
されています．この RFC はマルチキャスト・アドレ
スの圧縮フレーム・ワークも規定し，そのフレーム・
ワーク内では UDP ヘッダ圧縮も規定しています．
● RFC 6775：6LoWPAN 用の隣接ノード検
出の最適化を規定する
もともと，IPv6 隣接ノード検出が非遷移型の無線
第 1 回　ネットを使うときの隠れ常識! 技術文書 RFC（2015 年 9 月号）
第 2 回　考えとかないとマズい ! IPv6 プロトコルの全体像（2015 年 10 月号）
第 3 回　IPv6 プロトコルこれだけは…パケット / アドレス / ソケット（2015 年 11 月号）
2016 年 4 月号

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