ワイヤレス接続技術:Bluetooth

ワイヤレス接続に関しては、利用可能な多数の技術の中から、特定の用途に最も適したタイプを正確に選択する必要があります。各技術の利点と欠点を理解することで、要件に最適なものを選択することができます。

Bluetooth Classic

Bluetooth Classic の利点:
ネットワークタイプ - Bluetooth Classicは短距離アプリケーション向けに設計されており、ピアツーピア(P2P)やスター型ネットワークトポロジなどのネットワークタイプをサポートしています。
スループット - Bluetooth Classicは、最大3Mbpsのデータ レートで、オーディオストリーミングなど高いデータスループットのアプリケーション向けに設計されています。
対象アプリケーション - ワイヤレスヘッドセット、スピーカ、サウンドバーを介したオーディオストリーミング。
Bluetooth Classic の潜在的な欠点:
消費電力 - Bluetooth Classicは低電力アプリケーション向けに最適化されていません。

DigiKey から入手可能なBluetooth Classicの部品

品番
DigiKey品番 メーカー品番
296-48116-2-ND、296-48116-1-ND、296-48116-6-ND CC2564CRVMR
296-41215-2-ND、296-41215-1-ND、296-41215-6-ND CC2564BYFVR
296-37079-2-ND、296-37079-1-ND、296-37079-6-ND CC2564BRVMT
296-43632-2-ND、296-43632-1-ND、296-43632-6-ND CC2564BRVMR
296-45194-2-ND、296-45194-1-ND、296-45194-6-ND CC2564CRVMT
296-CC2564BYFVTTR-ND、296-CC2564BYFVTCT-ND、296-CC2564BYFVTDKR-ND CC2564BYFVT
CC2564BYFVR-XI-ND CC2564BYFVR-XI

Bluetooth Low Energy(BLE)

Bluetooth Low Energy(BLE)は、以前の(しばしば「classic」と呼ばれます)Bluetooth Basic Rate/Enhanced Data Rate(BR/EDR)プロトコルとは異なるタイプのもので、1つのデバイスで2つのプロトコルをサポートすることができます。Bluetooth 4.0仕様では、デバイスがBLEとBR/EDRシステムのいずれか、または両方を実装することを許可しています。

Bluetooth Low Energyはclassic Bluetoothと同じ2.4GHzの無線周波数を使用しており、デュアルモードのデバイスは1つの無線アンテナを共有できますが、よりシンプルな変調システムを使用します。

Bluetooth Low Energyの利点:
ネットワークタイプ - Bluetooth Low Energyは、ピアツーピア(P2P)型、スター型、ブロードキャスタ型の役割をサポートする近距離アプリケーション向けに設計されています。Bluetooth Low Energyは、健康モニタ、個人用電子機器、資産追跡装置などのアプリケーションで使用されています。Bluetoothは、スマートカーアクセスのような2つのデバイス間の接続を迅速に確立し、データ交換を行う優れた無線技術媒体です。
消費電力 - Bluetooth Low Energyは超低消費電力のワイヤレス通信用に設計されており、1つのコイン電池で数年間動作可能です。プロトコルは軽量に設計されており、1秒間隔のブロードキャストなど、様々な通信間隔のパラメータを柔軟に調整できます。

スループット - Bluetooth 4 Low Energy以降の標準データレートは1Mbpsで、ほとんどのタイプの通信に十分対応できます。ただし、Bluetooth 5 Low Energyでは、より高速なデータ転送のために最大2Mbpsもサポートされるようになりました。

ワイヤレスの堅牢性 - Bluetooth Low Energyは、Wi-Fi、Zigbee、Threadなどの他のワイヤレス技術と共有される2.4GHzワイヤレスバンドを使用します。この混雑した周波数帯域での衝突を軽減するため、Bluetoothは通信前に周波数ホッピングを使用し、空きチャンネルを見つけます。

セキュリティ - Bluetoothネットワークのセキュリティの詳細については、Texas Instrumentsのホワイトペーパー「SimpleLink™ Bluetooth® Low Energy CC13x2およびCC26x2ワイヤレスMCUのセキュリティ機能の理解について」をお読みください。
ターゲットアプリケーション - ワイヤレスキーボード、心拍数モニタ、血圧モニタ、スマートカーアクセスなど多数。
Bluetooth Low Energyは、あらゆるスマートフォンやタブレットに搭載されているため、最も広く使用されているワイヤレス技術です。

Bluetooth Low Energyの潜在的な欠点:
通信距離 - Bluetoothは長距離接続を必要とする用途には設計されていません。BluetoothをIPネットワークに接続するには、ゲートウェイブリッジが必要となります。

DigiKey から入手可能なBLEの部品

品番
DigiKey品番 メーカー品番
497-X-NUCLEO-BNRG2A1-ND X-NUCLEO-BNRG2A1
1738-TEL0149-ND TEL0149
497-X-NUCLEO-IDB05A2-ND X-NUCLEO-IDB05A2
150-EV25F14A-ND EV25F14A
1286-1195-ND 410-359
1471-1783-ND MIKROE-2544
296-44946-ND BOOSTXL-CC2650MA
1471-1697-ND MIKROE-2471
1528-1431-ND 2746
296-46657-ND BOOST-CC2564MODA
1471-MIKROE-4487-ND MIKROE-4487
1471-MIKROE-3674-ND MIKROE-3674
1471-MIKROE-5135-ND MIKROE-5135
AC320032-3-ND AC320032-3
559-RTKYRLG1D0B00000BJ-ND RTKYRLG1D0B00000BJ
1471-MIKROE-4120-ND MIKROE-4120
559-RTKYZ012A1B00000BE-ND RTKYZ012A1B00000BE
1471-MIKROE-5829-ND MIKROE-5829
1471-MIKROE-4668-ND MIKROE-4668
1738-DFR0782-ND DFR0782
1471-MIKROE-4874-ND MIKROE-4874
1471-MIKROE-4038-ND MIKROE-4038
1832-1026-ND ASD2116-R
1471-1452-ND MIKROE-1715
1613-1371-ND MOTG-BLUETOOTH

Bluetooth Mesh

Bluetooth Meshの利点:
ネットワークタイプ - 既存のBluetooth Low Energy技術をベースに構築されたBluetooth Meshは、メッシュネットワークにおけるワイヤレス通信の範囲を複数ホップにわたって拡張し、ワイヤレス接続の範囲を広げるのに役立ちます。産業レベルのメッセージング性能を持ち、最大100ノードまでの小規模から大規模のネットワークをサポートしながら、単一障害点のない自己回復型のマルチパスネットワークを提供します。あるデバイスが別のデバイスに接続し通信することで、1対1の関係を確立します。ネットワーク内部では、1台のデバイスが複数のデバイスと1対1の関係を持ち、ハブメッシュネットワークを構築することができます。

消費電力 - Bluetooth MeshはBluetooth Low Energyと同様、超低消費電力のワイヤレス通信用に設計されており、1つのコイン電池で何年も動作できます。無線オン時間の間隔が長くできるため、デバイスのスタンバイ状態をより長く保つことができます。

アプリケーション例 - 照明、HVAC(Heating, Ventilation and Air Conditioning、空調制御システム)、ワイヤレスセンサネットワーク、データ収集など。

Bluetooth Meshの潜在的な欠点:
スループット - Bluetooth Meshは高いデータスループット向けに設計されていません。低遅延のアプリケーションです。高いデータスループットを必要とする場合は、Bluetooth Low Energyを使用することをお勧めします。

DigiKey から入手可能なBluetooth Meshの部品

品番
DigiKey品番 メーカー品番
DK-CSR1010-10184-1B-ND DK-CSR1010-10184-1B
336-5871-ND SLWSTK6006A
DB-CSR1010-10137-1A-ND DB-CSR1010-10137-1A
DB-CSR1011-10139-1A-ND DB-CSR1011-10139-1A
DK-CSR1011-10147-1A-ND DK-CSR1011-10147-1A
488-STR-RSL10-MESH-KIT-GEVK-ND STR-RSL10-MESH-KIT-GEVK
DK-CSR1010-10232-1A-ND DK-CSR1010-10232-1A
DK-CSR1011-10138-1A-ND DK-CSR1011-10138-1A
602-XKRR-Z8S-WZM-ND XKRR-Z8S-WZM
336-4285-ND SLWRB4306C
DK-CSR1000-10086-1A-ND DK-CSR1000-10086-1A
B1010SP0-EVB-1-ND B1010SP0-EVB-1
B1010SP0-EVB-2-ND B1010SP0-EVB-2
DK-CSR1010-10136-1A-ND DK-CSR1010-10136-1A
DK-CSR1011-10148-1A-ND DK-CSR1011-10148-1A




オリジナル・ソース(English)