ダッシュ7

DASH7 アライアンス プロトコル( D7A ) は、433 MHz、868 MHz、915 MHz の無認可ISM /SRD 帯域で動作するオープンソースのワイヤレス センサーおよびアクチュエータ ネットワーク プロトコルです。DASH7 は、複数年のバッテリー寿命、最大 2 km の範囲、移動体との接続における低遅延、非常に小さなオープンソースプロトコル スタック、AES 128 ビット共有キー暗号化サポート、および最大 167 kbit/s のデータ転送を提供します。DASH7 アライアンス プロトコルは、DASH7 アライアンスと呼ばれる非営利コンソーシアムが推進するテクノロジの名前です。

DASH7 アライアンス プロトコルは、アクティブ RFID 用の433 MHz ISM バンド無線インターフェイスを記述するISO/IEC 18000-7標準に由来しています。この標準は主に軍事物流に使用されていました。

DASH7 アライアンスは 2011 年にオリジナルの 18000-7 テクノロジーを再利用し、商用アプリケーション向けのワイヤレス センサー ネットワーク テクノロジーへと進化させました。DASH7 アライアンス プロトコルは、すべてのサブ GHz ISM バンドをカバーし、世界中で利用できるようになります。新しいプロトコルの名前は、オリジナルの標準ドキュメントのセクション 7 (-7 ( / d æ ʃ ˈ s ɛ v ən / ) として示される) に由来しています。

DASH7アライアンスプロトコルの現在のバージョンは、ISO/IEC 18000-7規格に準拠していません。^[1]

2009年1月、米国国防総省は、Savi Technology、Northrop Grumman Information Technology、Unisys 、Systems & Processes Engineering Corp. (SPEC)の4つの主契約者に、史上最大のRFID契約となるDASH7デバイスの4億2,900万ドルの契約を授与すると発表しました。^[2]

2009 年 3 月、DASH7 準拠デバイス間の相互運用性を促進する非営利の業界コンソーシアムである DASH7 Alliance が発表され、2010 年 7 月現在、23 か国で 50 社を超える企業が参加しています。これは、無線センサー ネットワークのIEEE 802.11でWi-Fi Alliance が行っていることと同様のことを意図していました。

2011 年 4 月、DASH7 アライアンスは、最新のシリコンをより有効に活用して、スループットの高速化、マルチホップ、低レイテンシ、セキュリティの向上、センサー サポート、組み込みクエリ プロトコルを実現する ISO 18000-7 標準に基づく DASH7 モード 2 の採用を発表しました。

2012 年 3 月、DASH7 アライアンスは、DASH7 モード 2 仕様を非会員にも提供することを発表しました。

2013 年 7 月、DASH7 Alliance は DASH7 Alliance Protocol Draft 0.2 を発表しました。

2015 年 5 月、DASH7 Alliance は DASH7 Alliance プロトコルの v1.0 を一般公開しました。

2017 年 1 月、DASH7 アライアンスは DASH7 アライアンス プロトコルの v1.1 を公開しました。このバージョンは、特にセキュリティと相互運用性の領域において、v1.0 のメジャー アップデートとなります。

他の無線データ技術との比較: ^[3]

DASH7 に基づくネットワークは、「セッション」を利用する一般的な有線および無線ネットワークとは異なります。DASH7 ネットワークは、基本的なテレメトリのように、低電力使用が不可欠で、データ転送が通常はるかに低速かつ/または散発的なアプリケーションに役立ちます。したがって、有線「セッション」を複製する代わりに、DASH7 はBLASTの概念に基づいて設計されました。

• バースト性: データ転送は突然行われ、ビデオ、オーディオ、その他のアイソクロナス形式のデータなどのコンテンツは含まれません。
• 軽量: ほとんどのアプリケーションでは、パケット サイズは 256 バイトに制限されています。複数の連続パケットの送信が発生する場合がありますが、通常は可能な限り回避されます。
• 同期: DASH7 の主な通信方法はコマンド応答方式であり、設計上、定期的なネットワーク「ハンドシェイク」やデバイス間の同期は必要ありません。
• 秘密: DASH7 デバイスは、通信に応答するために定期的なビーコンを必要としません。
• 遷移的: DASH7 のデバイス システムは、本質的にモバイルまたは遷移的です。他のワイヤレス テクノロジとは異なり、DASH7 はダウンロード中心ではなくアップロード中心であるため、デバイスを固定インフラストラクチャ (つまり、基地局) で広範囲に管理する必要がありません。

D7Aは433、868、916MHzの周波数を利用しており^[6] 、これらは世界中で利用可能で免許不要です。

1GHz 未満の周波数は、コンクリートや水を貫通するだけでなく、バ​​ッテリーに大きな電力を消費することなく非常に長い範囲を伝播できるため、ワイヤレスセンサーネットワーク アプリケーションに最適です。一般的なタグ構成の入力電流が低いため、コイン型電池または薄膜電池で動作できます。

ほとんどのアクティブRFIDまたはLPWANテクノロジーとは異なり、DASH7 はタグ間通信をサポートします。

DASH7エンドポイントには位置特定技術を適用することができます。実験室実験では、433MHzのDASH7ビーコンを使用して1mの精度が達成されています。^[7]

DASH7 は、ほとんどのメッセージング アプリケーションの「ラウンド トリップ」を最小限に抑える組み込みのクエリ プロトコルをサポートしており、その結果、待ち時間が短縮され、ネットワーク スループットが向上します。

DASH7 は、27 dBm の送信電力で最大 140 dB のリンク バジェットを提供します。この技術は、短距離 ( Bluetooth、Wi-Fiなど) や長距離 (LoRaWAN、SigFox) と比較して中距離として位置付けられます。より広い範囲を得るには、ビットあたりの消費電力と送信期間を犠牲にする必要があることに注意してください。低電力の長距離技術は、通常のスキャン負荷がかなり高いため、一般に真の双方向性ではありません。この文脈では、DASH7 は範囲、消費電力、双方向性の間の非常に良い妥協点であり、有効範囲が 100 ～ 500 m の産業用アプリケーションに非常に適しています。

現在、DASH7 デバイスは見通し線の状況で 1 キロメートル以上の読み取り範囲を宣伝していますが、Savi Technologyでは最大 10 キロメートルの範囲がテストされており、米国よりも政府の規制が緩い欧州連合では簡単に達成可能です。

DASH7 アライアンスは現在、DASH7 デバイスの機能テストを行う認証プログラムに取り組んでいます。この認証は、さまざまなスタック構成 (チャネル、QoS、セキュリティ) でのトランザクションを対象とする一連のテスト シナリオで構成されています。物理的なワイヤレス インターフェイスは認証の対象外であり、現地の無線規制に準拠する必要があります。

DASH7 Alliance ポリシーでは、公式の DASH7 Alliance プロトコルに独自の変調技術やライセンス可能な変調技術を追加することを禁止しています。ただし、プロトコルの階層構造により、ネットワーク層(D7ANL) の下で LoRa などの代替変調を簡単に統合できます。

防衛部門で始まった他のネットワーク技術（例えば、国防高等研究計画局（DARPA）がインターネットの前身であるARPANETに資金提供した技術）と同様に、DASH7 は、開発中または導入中の幅広いアプリケーションに適しています。

• ビルディング オートメーション、アクセス コントロール、スマート エネルギー— DASH7 の信号伝播特性により、たとえば 2.45 GHz で動作する他のテクノロジの障害となる壁、窓、ドア、その他の物質を透過できます。スマート エネルギーおよびビルディング オートメーション アプリケーションの場合、DASH7 ネットワークは、競合テクノロジよりもはるかに少ないインフラストラクチャで、はるかに低い総所有コストで導入できます。
• 位置情報サービス— DASH7 は現​​在、スマートカード、キーフォブ、チケット、時計、その他の従来製品を含むさまざまな DASH7 対応デバイスを使用して新しい位置情報サービスを開発するために使用されています。これらのデバイスは、Wi-Fi や Bluetooth などの実用性が低く高出力のワイヤレス技術に比べて、DASH7 のユニークな小型フットプリント、低消費電力、長距離、低コストを活用できます。DASH7 を使用すると、ユーザーは、電力を大量に消費し、屋内や都市環境では機能しない GPS などの現在のチェックイン技術では実用的ではない方法で会場に「チェックイン」できます。Foursquare、Novitaz、Facebook などの位置情報サービスは、DASH7 のこの機能を利用して、ロイヤルティ ポイントを付与したり、ユーザーが通り過ぎる人の Facebook や Twitter アドレスを表示したりすることができます。 ^[8]
• モバイル広告— DASH7 は「スマート」な看板やキオスク、同様に数メートル（あるいは数キロメートル）離れたところからでも読める「スマート」なポスター向けに開発されており、広告費の効果を追跡する新しい機会を生み出すだけでなく、新しい電子商取引の機会も生み出します。チェックインとチェックアウトを自動化する DASH7 の可能性は、位置情報に基づく広告やプロモーション^{に不可欠なインフラストラクチャを提供します[9]}
• 自動車— DASH7 は、今日のほぼすべての独自仕様の TPMS と同じ周波数 (433 MHz) で動作することから、次世代のタイヤ空気圧監視システム(TPMS) としてますます注目されています。DASH7 ベースの TPMS は、エンド ユーザーにさらに正確なタイヤ空気圧の測定値を提供し、燃費の向上、タイヤの摩耗の低減、安全性の向上をもたらします。DASH7 製品は、サプライ チェーンの可視性など、他の自動車アプリケーション向けにも設計され、使用されています。
• 物流— DASH7 は現​​在、輸送コンテナ、パレット、ロールケージ、トラック、鉄道車両、船舶、その他のサプライ チェーン資産の所在を追跡するために使用されており、企業に日常業務に関する前例のない可視性を提供しています。また、コールド チェーン管理(ワクチン、生鮮食品、切り花など) では、DASH7 を使用して輸送中の温度や、敏感な製品の完全性に悪影響を与える可能性のあるその他の環境要因を監視しています。

このプロジェクトの目標は、DASH7 Allianceプロトコルのリファレンス実装を提供することです。^[10]この実装では、完全性、正確性、理解しやすさに重点を置く必要があります。パフォーマンスとコードサイズはそれほど重要ではありません。明確にするために、コードではISOレイヤー間の明確な分離が維持されています。プロジェクトはGitHub Welcomeで入手でき、Apache Licenseバージョン2.0に基づいてライセンスされています。

DASH7 モード 2 の開発者は、 OpenTagと呼ばれるオープンソースのファームウェア ライブラリの恩恵を受けます。このライブラリは、開発者に DASH7 アプリケーションを迅速に開発するための "C" ベースの環境を提供します。したがって、DASH7 (ISO 18000-7) がオープンソースの ISO 標準であることに加えて、OpenTag は、今日の市場にある他のワイヤレス センサー ネットワーク (ZigBee など) やアクティブ RFID (独自仕様など) のオプションと比較して非常にユニークなオープンソース スタックです。OpenTag はオープンソース プロジェクトですが、無料で使用できるとは限りません。2015 年 8 月現在、OpenTag にロイヤリティが発生することを示す証拠はありませんが、現在のバージョンの OpenTag ライセンス ( Wayback Machineに 2013-12-31 にアーカイブ済み) には、 RANDライセンスを許可する条項が含まれています。

DASH7 開発者は、半導体業界から複数のオプションを含むサポートを受けており、 Texas Instruments、ST Microelectronics、Silicon Labs、Semtech 、Analog Devicesはすべて、DASH7 対応のハードウェア開発キットまたはシステムオンチップ製品を提供しています。

多くの企業が DASH7 Alliance のメンバーとなり、DASH7 準拠のハードウェア製品を製造しています。

• DASH7アライアンスメンバー
• DASH7 開発キット
• DASH7 サービスプロバイダーは 2015-12-10 にWayback Machineにアーカイブされています

• DASH7アライアンス
• 低電力広域ネットワーク技術の比較
• OSS-7 オープンソース スタックは 2019-12-24 にWayback Machineにアーカイブされました
• OpenTag wiki 2019-12-06 にWayback Machineでアーカイブされました
• DASH7-LoRaWAN 比較