はじめてのBluetooth Mesh [概要編]

ビル/工場の管理やスマートホームなどにBluetooth® Low Energy (以下、BLE) を使うことをご検討されているお客様、Infineon Technologies AG(以下、インフィニオン社)の製品をご検討いただくお客様を対象として、Bluetooth Meshテクノロジーの概要について説明します。

Bluetooth Meshとは

BLEを拡張したBluetooth Mesh

低消費電力を特長とするBLEは無線のテクノロジーとして規格されていますが、このBLEを拡張し、数十、数百または数千のデバイスがお互いに通信するような大規模ネットワークに適した、ネットワークテクノロジーとして規格されているのがBluetooth Meshです。

Bluetooth Meshの特長

通信領域
従来のBLEでは、ポイントツーポイント接続によるハブアンドスポーク型のネットワークのため、BLEの通信距離やハブの接続数の制限から通信領域に限りがありましたが、Mesh型ネットワーク(お互いがつながることで網の目のようになったネットワーク)では、デバイス間で通信を中継するので通信領域を拡張することができます。

拡張性
ネットワークへデバイスを追加する際に、ルート設定をすることなく接続されるのでネットワーク規模を容易に拡張することができます。

耐障害性
ネットワーク内のデバイスが故障した際に、別の経路で通信を維持できるので耐障害性にも強いテクノロジーです。

Bluetooth Meshを実現している技術

Bluetooth Meshネットワーク内の通信はフラッディングと呼ばれる方式が使われており、各デバイスは無線が届く範囲内の全デバイスからのメッセージを受け取り、その受け取ったメッセージをブロードキャストします。この時、各デバイスが一度受け取ったメッセージのリストを持つことで同じメッセージを再送することなく中継(ホッピング)することができます。

また、メッセージは複数のパスで運ばれるので、冗長性をもったネットワークとなります。

ノードの機能

Bluetooth Meshネットワーク上にあるデバイスはノード(Node)と呼ばれ、下記のような機能を持ちBluetooth Meshネットワークを構築します。

  • Proxy機能:Bluetooth Meshスタックを持たないデバイスと、Meshのメッセージを送受信できるようにする
  • Relay機能:受信したメッセージを他のノードへ転送する
  • Low Power機能 :無線通信の時間を短縮して節電する(Friendノードとセット)
  • Friend機能:LPN(Low Power Node)宛のメッセージ等を保管

参考:Bluetooth SIG

ユースケースについて

インフィニオン社は、IoTエッジ デバイス開発の課題を解決し迅速な製品市場投入を支援する目的で、
IoT-AdvantEdgeソリューションを市場展開しており、その中で、スマートホーム市場向けにBluetooth Meshソリューションを紹介しています。

インフィニオン社 Bluetooth Mesh評価用キットの紹介

Bluetooth Mesh評価用キット

Bluetooth Mesh評価用キットとして、CYBT-213043-MESH(EZ-BT Module Mesh Evaluation Kit)があります。CYW20819ベースのCYBT-213043-02モジュールを搭載したBluetooth Mesh評価ボードが4枚セットとなったもので、すぐにBluetooth Meshを体験することができます。

また、Arduino評価ボードも用意しており、単体での評価キットとして使うだけでなく、Arduinoシールドと組み合わせて評価していただくことも可能です。

担当エンジニアからの一言

今回は、Bluetooth Meshの概要を説明しました。
次回以降、Bluetooth Mesh評価用キットの使い⽅を説明します。

 登録商標について
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 その他すべての名称は、それぞれの所有者に帰属します。

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