テクトロニクス・イノベーション・フォーラム2017

IoTに適した2.4GHz帯／900MHz帯通信規格の最新情報と測定（2/3 ページ）

公開 2017年08月30日 09時01分

[TechFactory]

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「5」まで進化しているBluetooth

　Bluetoothは2.4GHz帯を使う近距離通信技術で、2400MHz～2480MHzの中で周波数ホッピングを行い、中心周波数を時間的に変化させながら通信する干渉に強い規格だ。Bluetoothにはバージョン1.1から最新版の5まであり、3.0まではデータレートを高速化する流れがあり、携帯電話ヘッドセットやPCの周辺機器などで使われていたが、Bluetooth 4.0で加わったBluetooth LE（Low Energy）で、超低消費電力での動作が可能になったことで、スマートウォッチや各種センサー／ビーコンとの通信に用途が広がっている。最新のBluetooth 5もBluetooth LEがベースになっているという。

Bluetooth規格の一部（出典：テクトロニクス）

　Bluetooth LEはBluetooth 4.0で規定されたが、3.0までの機器とは互換性がない（通信不可）。Bluetooth 3.0までは1つ1MHz幅の80のチャンネルで通信していたが、Bluetooth LEはチャンネル幅を広げ、40チャンネルとしたためだ。そして、デバイスが電波を出す時間をなるべく短くし、接続確立までの手順を改良して、通信が極力少なくなるよう工夫している。これらによってBluetooth LEの名の通り、デバイスの消費電力は非常に低くすることができた。なお、Bluetooth 4.0対応としているデバイスは、Bluetooth 3.0までの機器およびBluetooth LE機器のどちらとも通信が可能だ。ただし、Bluetooth 4.0デバイスの消費電力はBluetooth 3.0以前のものと変わらない。

　また、低消費電力以外のBluetooth LEの特徴として、（Bluetooth 4.2以降は）インターネット接続機能を追加し、IPv6アドレスを採用したことも紹介された。搭載デバイスのインターネット接続が簡単になるため、IoT向けとしては有利になる。併せて伝送効率の向上やセキュリティも強化されている。同じ2.4GHz帯を使う通信規格としてZigBeeと比較されることがあるが、BluetoothはスマートフォンのOS（iOS／Android）でネイティブサポートされているので、アプリを対応させるのが容易だ。

　そしてBluetooth SIGが発表した最新のBluetooth 5では、Bluetooth LEをベースにした低消費電力の通信方式が2つ追加になる。1つはLE Coded（またはLE Long Range）で、エラー訂正符号を持たせるなどして従来の4倍の通信距離を可能にしたもの。もう1つはLE 2Mでデータレートを2倍の2Mbpsに高速化したものだ。また、通信確立のために使われるアドバタイジング機能の拡張や、LTEとの相互運用性の向上、ネットワークトポロジーとして従来のスター型（1対多）に加えてメッシュ型（多対多）通信にも対応する予定という。

Bluetooth 5の概要（出典：テクトロニクス）

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佐々木千之

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