1. No category

見本
第 1 章 Bluetooth 五つのミッション
第
1
第 1 部 Bluetooth の基礎知識
章
切れにくく邪魔もしない！安全・安心・安定の3 拍子そろった
切
イントロ
Bluetooth 五つのミッション
1
2
紅林 薫
Bluetooth は，1994 年にヨーロッパで産声をあ
パソコン側の Bluetooth アダプタをマスタ， マ
げました．日本ではさまざまな経緯から，あまり
ウスやキーボードをスレーブと呼び，マスタは同
光が当たりませんでしたが，実績十分の無線規格
時に最大 7 台のスレーブと通信ができます．
です．Bluetooth 機器は，全世界で相互接続が保
本章では，この Bluetooth のミッションを見て
証 さ れ て い ま す． 認 証 機 関 BQTF（Bluetooth
いきます．
Qualification Test Facility）が，図 1-1 に示すよう
な申請された個々の機器について，プロファイル
ごとに接続試験を行い，認証マークである図 1-2
1-1 ミッション①
数 m 先を無線で確実に制御する
の Bluetooth ロゴを与えています．
● 雑音の多い場所でも安心して使える
Bluetooth は，パソコンの USB ケーブルをなく
従来，データを収集するときは，パソコンを利
すことを目的にして生まれた，数 m までの近距離
用するのが一般的でしたが，最近はスマホやタブ
で無線通信をする規格です．一般に，パソコンと
レットを使いたいという要望が増えています．し
マウスやキーボード，ヘッドセットなどをつなぐ
かし，これらには I/O 端子が用意されていません．
ときは USB を利用することが多くなりますが，パ
3
4
5
6
7
ソコンの周辺はたいてい図 1-3 のようにケーブル
でいっぱいになります．こんなときは，パソコン
に Bluetooth アダプタを 1 個取り付けて，マウスや
8
キーボードを Bluetooth 対応のものに取り換えれ
図 1-2 Bluetooth の
ロゴ・マーク
ば，完全なケーブルレスのパソコン環境を実現で
きます．
9
10
11
（a）スマートフォン
（b）ヘッドセット
（c）バーコード読み取り器
12
（d）血圧計
図 1-1 Bluetooth 機器のいろいろ…かなりのポータブル機器に付いてきた
19
第 2 章 Bluetooth 4.0 の LE モード
第
2
第 1 部 Bluetooth の基礎知識
章
コイン電池で長時間動作！ サッと起きてパッと寝る
イントロ
Bluetooth 4.0 の LEモード
1
2
田中 邦夫 / 道蔦 聡美
Bluetooth 4.0規格で用意されたLE（Low Energy）
でした．そこで，根本的に通信プロトコルを変え
モードは，これまでの規格 1.0 ∼ 3.0（以下，クラ
て，もっと低消費電力化を図るために生まれたの
シック規格）とは出所も違うまったくの新しい機
が，Bluetooth 4.0 規格の LE モードです．
能です．コイン電池 1 個で長時間動作できるよう，
超低消費電力化したものです（表 2-1）
．
3
4
2-1 LE モードの特徴
表 2-2 に 示 す の は Bluetooth 規 格 の 遍 歴 で す．
バージョンが上がるたびに，通信速度の向上や低
● 使いどころ
消費電力化が計られています．4.0 とクラシック規
クラシック規格は，ヘッドセットやヘッドホン
格は互換性がありません．
など常に通信している割合が高く，通信に若干の
通信速度は，Bluetooth 3.0 ＋ HS（High Speed）
遅延があっても問題にならない使い方が前提でし
で最大 24Mbps に向上しています．消費電力を抑
た．一方，LE モードは通信頻度が低く，スリー
える Sniff Subrating は Bluetooth 2.1 で追加されま
プが長いセンサ類（温度や脈拍）と組み合わせると
したが，Bluetooth は 1 回の通信に時間がかかるの
力を発揮します．
で，ZigBee など他の無線通信より消費電力が多め
通信速度は，従来の Bluetooth ＋ EDR（3Mbps）
表 2-1 従来の Bluetooth 規格（クラシック規格）とは互換性なし！ Bluetooth 4.0
項 目
無線周波数チャネル数
クラシック規格
Bluetooth 4.0
（LE モード）
79
40
項 目
11.25ms/1.25s
1.25ms/1.25s
GFSK（1M ∼ 3Mbps） GFSK（1Mbps） 接続までの時間
11.25ms/1.25s
1.25ms/1.25s
出力
+20dBm（クラス 1），
＋ 4dBm（クラス 2）
22.5ms/1.25s
1.25ms/1.25s
スキャン＋接続までの
時間
パケット・フォーマット
6
2
Ack パケット送信時間
126μs
80μs
接続時間
8 バイト（オクテット）
送信時間
214μs
144μs
最大パケット・サイズ
1021 バイト
（オクテット）
27 バイト
（オクテット）
最大スループット
2178.1kbps
305kbps
1M バイト転送時間
2.9 ∼ 18.2s
13.9s
16
24
CRC ビット長
暗号化
Safer+
AES-128
1回
パケットごと
Ack 形式
即時
ウィンドウ内
トポロジ
フレキシブル
スター形
認証方法
LMP PDUs
75
14
2.5ms
LMP ネゴシエーション
時間
5m ∼ 50ms
ネゴシエーションなし
L2CPA 接続時間
5m ∼ 50ms
固定チャネルの場合，
ネゴシエーションなし
30m ∼ 120ms
3ms
1.25ms
瞬時
4 ∼ 12 バイト
（オクテット）
4 バイト
（オクテット）
17
1
ホッピング時間
L2CAP オーバーヘッド
L2CAP コマンド
7
9
20ms
アプリケー ショ ン・
データ転送時間
6
8
Bluetooth 4.0
（LE モード）
電波形式
+10dBm
スキャン周期
クラシック規格
5
10
11
12
31
第 3 章 30 ドル・キットではじめる Bluetooth 無線
第
3
第 2 部 1 日体験コース オールインワン・モジュールで超高速開発
章
1 個から買えるモジュールでパソコンやタブレットと通信
イントロ
30ドル・キットではじめる
Bluetooth 無線
1
2
後閑 哲也
第 2 部では，タブレット端末（例えば Nexus 7）と
キットです．
Bluetooth 通信を行える機器の作り方について解説
・RN-42-SM：RS-232-C 対応，マイコンとの接続
します（図 3-1）
．手始めに本章では，タブレットと
パソコンとの Bluetooth 無線通信の実験を行います．
実 験に使 用するのは，Bluetooth モジュ ー ル
が容易［写真 3-1（a）］
・RN-42-EK：USB 対応，パソコンとの接続が容
易［写真 3-1（b）
］
RN-42（ マ イ ク ロ チ ッ プ・ テ ク ノ ロ ジ ー， 旧
いずれも TELEC（テレコムエンジニアリングセ
Roving Network 社 ）を搭 載した次の二つの開 発
ンター）による認証（技術基準適合証明および工事
Bluetooth機能
第3章
開発キットによる
Bluetooth通信を実験！
タブレット
第4章
I/O実験ボードを作る
タブレット
UART
USB
3
4
5
6
Bluetooth通信
無線
マイコン
Bluetooth開発キット
（a）USB対応のBluetooth開発キットを使用
7
Bluetooth
開発キット
第5章
本格的な測定器を作る
（b）RS-232-C対応のBluetooth開発キットを使用
8
図 3-1 タブレットと Bluetooth 通信できる機器を作る
第 3 章では，タブレットとパソコンとの Bluetooth 無線通信の実験を行う
9
10
11
（a）RS-232-C 対応の RN-42-SM
12
（b）USB 対応の RN-42-EK
写真 3-1 実験に使う Bluetooth モジュール
45
第 4 章 タブレットとつながる！ カンタン I/O 実験ボード
第
4
第 2 部 1 日体験コース オールインワン・モジュールで超高速開発
章
シリアル制御だけ！ 回路もソフトウェアも超シンプル！
イントロ
タブレットとつながる!
カンタンI/O 実験ボード
1
2
後閑 哲也
使用するプログラム：04_Sample Program
Bluetooth スタータ・キット RN-42-SM
（RS-232-C
図を示します．表 4-1 に機能をまとめました．
インターフェース）を搭載したカンタン I/O 実験
制御用のワンチップ・マイコン（PIC16F1827）と
ボー ド（ 写 真 4-1）を作りました． これを使 っ て，
Bluetooth スタータ・キット RN-42-SM は，USART
タブレット（Nexus 7，Android 4.2.1）が親機（ホ
（Universal Synchronous Asynchronous Receiver
スト），I/O 実験ボードが子機（スレーブ）という
Transmitter）で接続します．周辺部品は，LED が
関係で，ワイヤレス制御の実験を行います．
2 個，スイッチが 2 個，温度センサが 1 個です．
さらに，
パソコンにスタータ・キットRN-42-EK（USB
写真 4-1 の黒い四角い部品は 3.7V のリチウム・
インターフェース）
を接続して，同様の実験をします．
イオン蓄電池です．通常のアルカリ電池でも 3 本
！
4-1 全部入りだから超カンタン
マイコンのI/OをL/Hできる実験ボード
3
4
5
以上直列接続すれば問題なく動作します．これら
の電池の出力電圧を 3 端子レギュレータで降圧し
6
て 3.3V を生成しています．
● ハードウェア
おまけで，RN-42-SM の汎用入出力ピンに 2 個の
図 4-1 に，製作した I/O 実験ボードのブロック
LED を接続しました．
7
制御用マイコン
LED
温度センサ
汎用スイッチ
LED
8
リセット・スイッチ
リチウム・
イオン蓄電池
9
10
11
Bluetooth スタータ・キット RN-42-SM
12
写真 4-1 製作したカンタン I/O 実験ボード
LED，スイッチ，温度センサを搭載する
57
第 5 章 回路や部品の性能チェックに！ ポータブル周波数特性アナライザ
第
5
第 2 部 1 日体験コース オールインワン・モジュールで超高速開発
章
サッと出してピッ！ 大画面ディスプレイでまるで高級測定器
サ
イントロ
回路や部品の性能チェックに！
ポータブル周波数特性アナライザ
ジュールによる無線機能を持つアナログ信号処理
2
後閑 哲也
使用するプログラム：05_Sample Program
信号発生機能とレベル測定機能，Bluetooth モ
1
3
5-1 こんな装置
基板（写真 5-1）を作りました．電池で動いて，持
ち運び可能な周波数特性アナライザです．PIC マ
● 使い方
イコンで制御するアナライザ本体と表示装置とし
タブレット側で［端末接続］ボタンをタップしま
て利用するタブレット（Nexus 7）で構成されてい
す．「Analyzer」という端末を接続してから，［ス
ます．
イープ］ボタンをタップすると計測がスタートし
タブレット端末を持ち歩いている方ならば，こ
ます．図 5-2 と図 5-3 に測定例を示します．コイル
の基板を使って，いつでもどこでも回路や電子部
とコンデンサで作ったLC ローパス・フィルタ（図
品の周波数特性をチェックできます（図 5-1）
．何
5-2）と LC ハイパス・フィルタ（図 5-3）の周波数
百 万 円もする巨 大なネッ トワー ク・ アナライザ
特性です．
（フィルタなどの周波数特性を測れる）を使うほど
ではない測定用途はたくさんあります．
5
6
アナライザ側は PIC マイコンのファームウェア
を，タブレット側はアプリケーション・プログラ
ムを使います．
アナログ信号処理
基板
（信号発生機能，
レベル測定機能，
Bluetooth通信機能）
4
7
タブレット端末
（Nexus 7)
8
ポータブルだから
いつでもどこでも
測れる！
電池
で動く！
9
10
回路や部品
写真 5-1 製作したポータブル周波数特性アナライザ
信号発生機能とレベル測定機能，Bluetooth モジュールによる無線機能
を持つアナログ信号処理基板を製作した．表示装置としてタブレット端
末を利用する
図 5-1 本器を使えばいつでもどこでも手軽に回路や電子部
品の周波数特性を測れる
11
12
65
第 6 章 My パソコンでデータ収集！ ワイヤレス百葉箱
第
6
第 3 部 Bluetooth モジュール活用事例
章
PIC マイコンでセンサのデータを集めて Bluetooth で送信!
P
イントロ
Myパソコンでデータ収集！
ワイヤレス百葉箱
1
2
後閑 哲也
使用するプログラム：06_Sample Program
本章では，温度，湿度，気圧，明るさの四つの
構成を示します．PIC マイコンを搭載したボード
環境データを測定し，Bluetooth 無線でパソコン
でセンサによる測定を行い，測定データを PIC マ
へ無線で送信して表示するシステムを製作します．
イコンから Bluetooth を使って無線でパソコンに
表示データには，アナログ計測とディジタル情報
送信して結果を表示します．
も追加されています．パソコンのアプリケーショ
本システムには， 写 真 6-2 に示す二つの Blue
ンは Visual Basic で製作します．
tooth モジュールを使用しています．RN-42-SM
（マ
6-1 こんな装置
イクロチップ・テクノロジー）はワイヤレス・セ
ンシング基板に搭載し，PIC マイコンと TTL レベ
3
4
5
ルで直結します．また，RN-42-EK（マイクロチッ
● 本器の構成
プ・テクノロジー）はパソコンと USB ケーブルで
写真 6-1 に本システムの外観を，図 6-1 に全体の
接続しています．
6
7
8
マイコンとの接続に向く
UART対応のBluetooth
モジュールRN-42-SM
9
10
ワイヤレス・
センシング基板
11
パソコンとの接続に向く
USB対応のBluetooth
モジュールRN-42-EK
12
写真 6-1 Bluetooth ワイヤレス百葉箱の接続
97
第 7 章 タブレットで大画面表示！ ポータブル・データ・ロガー
第
7
第 3 部 Bluetooth モジュール活用事例
章
4 チャネル入力，15 サンプル / 秒，分解能 62.5μV
イントロ
タブレットで大画面表示！
ポータブル・データ・ロガー
2
後閑 哲也
使用するプログラム：07_Sample Program
18 ビッ ト分 解 能のΔΣ型 A-D コンバー タ MCP
1
3
用しても大丈夫です．
3424 で測定したデータを，PIC マイコンのメモリ
にログ・ デー タとして保 存し，Bluetooth による
● 全体の構成
無線通信でタブレットに送って表示する装置を作
図 7-2 に，本器の構成を示します．
ります．タブレットに接続されたときにデータを
ワイヤレス・ デー タ収 集 基 板の Bluetooth モ
一括して送信し，タブレットでグラフ化します（図
ジュールには，RN-42-SM（第 6 章参照）を使って
7-1）．
います．TTL レベルの UART に直 結できるので，
図 7-1 の CH-1 にはオフセット付きの正弦波を入
PIC マイコンからも簡単に制御ができます．
力し，CH-2 にはオフセット付きの矩形波を入力し
ワイヤレス・データ収集基板の制御は，PIC マ
ています． サンプリングは 1 秒としているので，
イコンで行います．マイコンは，UART を内蔵し
いずれも 1Hz 以下の周波数としています．
た 28 ピンのものであればどれでも使えます．今回
7-1 こんな装置
4
5
6
は収集したデータを保存するため，RAM の多い
16 ビットの PIC24FJ64GA002 を使いました．
7
写真 7-1 に，本器の外観を示します．Nexus 7
● 機能と仕様
タブレットと，PIC マイコンで制御するワイヤレ
本器の機能を表 7-1 に示します．ログ・データ
ス・データ収集基板とで構成されています．四角
を 700 回分グラフに表示しますが，サンプリング
の黒い部 品は， リチウム・ イオン蓄 電 池です．
間隔は自由に設定できるようにします．
バッテリには，アルカリ電池 3 本または 4 本を使
ワイヤレス・データ収集基板の仕様は，表 7-2
Nexus 7タブレット
8
9
10
ワイヤレス・
データ収集基板
11
リチウム・イオン
蓄電池
図 7-1 ポータブル・データ・ロガーで波形を観測してタ
ブレットで表示させた（100 データ /div，10 秒 /div）
写真 7-1 ポータブル・データ・ロガーの外観
117
12
第 8 章 タブレットで再生＆操作！ MP3 オーディオ・ステーション
第
8
第 3 部 Bluetooth モジュール活用事例
章
Bluetooth，SDカード，ラインの3入力！ スタンドアロンでも使える
タブレットで再生＆操作！
MP3オーディオ・ステーション
後閑 哲也
使用するプログラム：08_Sample Program
Bluetooth
Bluetooth モジュ ー ルを使 っ て， タブレッ ト
「Nexus 7」から音楽再生と音源切り替えの制御
をする「MP3 オーディオ・ステーション」を製作
しました（図 8-1）
．タブレットに保存した音源を
Bluetooth 経 由で再 生するだけではなく，SD メ
製作した MP3 オーディオ・ステーションの外観
を写真 8-1 に示します．図 8-2 に示すように，タブ
レット（Nexus 7），メイン・ボード，スピーカか
力からの再生もできます．音源の切り替えや音
ら構 成されます． メイン・ ボー ドには，MP3 デ
量設定などの制御は，タブレットから Bluetooth
コーダ・ボードと Bluetooth モジュール RN-52 の
で操作します．
評価ボード RN-52-EK を利用しました．
Bluetooth
Bluetooth モジュール「RN-52」
（マイクロチッ
MP3 オーディオ・ステーションは，
プ・テクノロジー）は，オーディオ用のプロファ
・
コーデックを内蔵しており音楽データをスピー
2
8-1 MP3オーディオ・ステーション
のシステム構成
MP3 の再生，パソコンやテレビなど汎用外部入
御 用デー タを同 時に送 受 信できます． さらに，
1
3
カに出力できます．
モリー カー ド（ 以 下，SD カー ド ）に保 存した
イルに対応しており，オーディオ・データと制
イントロ
4
5
6
音源 1：タブレットに保存した音楽をBluetooth
経由で再生する
・音源 2：SD カードに保存した MP3 データを再
生する
7
8
9
SDカードに音楽を入れておけば，
タブレットなしでも使える！
10
11
12
図 8-1 タブレット（Nexus 7）から Bluetooth で音楽データをワイヤレス転送＆再生
137
第 9 章 My スマホとつなぐ！ Bluetooth コードレスホン実験ボード
第
9
第 3 部 Bluetooth モジュール活用事例
章
充電機能付きだから持ち運びもできる
イントロ
Myスマホとつなぐ！
Bluetoothコードレスホン実験ボード
大野 俊治
使用するプログラム：09_Sample Program
My スマホ
2
3
防水マイクと
スピーカで，
水没の心配なく
長電話♪
充電中でスマホが動かせな
くても，どこでも通話や音
楽が聴けるのって便利∼！
えー！
4
あのね．
最近，
彼がさぁ
…
5
部屋に入れば，家のスピー
カとスマホが自動接続して，
好きな音楽がスタート！
6
図 9-1 製作した「BlueHAND ボード」でできること
7
本章では，音声対応の Bluetooth モジュールを
ジュール WT32 の設定や動作を対話的に確認
実装した「BlueHAND 実験ボード」を製作します．
ができる．また，USB 給電も可能
そして，ノート・パソコンやタブレット，スマー
・WT32 のアナログ入出力用にマイク・アンプと
トホンなどの Bluetooth 対応機器から本実験ボー
ヘッドホン・アンプを用意する．ヘッドホンや
ドを制御して，スピーカから音楽を流したり，音
電話機の受話器を接続するだけで，音楽再生
楽情報を取得したり，通話したりします．
やハンズフリーでの通話ができる
9-1 ハードウェア
・リチウム・イオン / リチウム・ポリマ電池を接
続するための端子を持ち，電池での動作確認が
用して，USB 経由で電池を充電できる
Bluetooth の評価実験のために，写真 9-1 に示す
・制御マイコンとして ARM Cortex-M0 コア搭載
BlueHAND 実験ボードを製作しました．構成を図
の LPC1114FN28 を実装できる．シリアル選択
9-2 に示します．
ジャ ンパの設 定（ 写 真 9-2）により，WT32 を
▶機能
LPC1114 からも制御できる
換 器 FT230X を 介 し て，
Bluetooth モ ジ ュ ー ル変 換 基 板 WCA-009 を
USB で パ ソ コ ン と 接 続 し て，Bluetooth モ
8
9
できる．また，WT32 のチャージャ機能を利
● その名も「BlueHAND 実験ボード」
・USB- シ リ ア ル 変
1
・JTAG あるいは USB 経 由のシリアルでマイコ
ンへ書き込む
・
WT32 の GPIO 端子とアナログ入力端子，マイ
159
10
11
12
第 10 章 BLE4.0 対応！ I/O アダプタ基板＆ファームウェア
10
第
第 4 部 Bluetooth ドングル活用事例
章
低消費電力＆短時間接続！
イントロ
BLE4.0対応！
I/Oアダプタ基板＆ファームウェア
辻見 裕史
使用するプログラム：10_Sample Program
写真 10-1 は，Bluetooth 4.0 LE（Low Energy）
モー ドを備えた USB ドングルと PIC マイコンを
1
2
3
10-2 回路とキーパーツ
使って製作した I/O アダプタです．パソコンとの
間で低消費電力無線通信が可能で，電池で動きます．
図 10-3 に，I/O アダプタの回 路 図を示します．
今回，LE モード用のファームウェア（簡易「プ
コネクタ類を含めても 10 個ちょっとの部品で作る
ロトコル / プロファ イル 」）を開 発しました． 図
ことができます．
10-1 に示すように，パソコンから文字列を送ると，
最初の 1 文字だけが変化した文字列が I/O アダプ
タから返ってきます．
10-1 こんなふうに使える
4
5
● 低消費電力規格 Bluetooth 4.0 対応！
LE モード搭載の USB ドングル
市販のドングルは，大別して次の 2 種類あります．
（1）従来の Bluetooth 2.1/3.0 ＋ EDR のドングル
6
，
（b）
［写真 10-2（a）
］
（1,000 円程度）
● 応用 1…RS-232-C ケーブルが不要になる
図 10-2（a）に示すように，PIC マイコンの入出
（2）Bluetooth 4.0のドングル［写真10-2（c）
，
（d）
］
（1,500 円程度）
7
力（I/O）端子で制御できるもの，例えば，LED や
温 度センサ， モー タ，USB メモリ， 音 声 処 理，
RS-232-C 機器，GP IB 機器など，これらがすべて
パソコンから無線で制御できるようになります．
ICD3 用
ピン・ヘッダ
USB コネクタ
（A タイプ）
Bluetooth LE
ドングル
8
● 応用 2…自作の装置にワイヤレス入力機能を
9
アドオンできる
LED
図 10-2（b）のように，スイッチなどを付加して
PIC マイコン用のファームウェアに少し手を加え
マイコン
PIC24FJ64
GB002-I/SP
ると，マウスやキーボード，ジョイスティックな
どの Bluetooth デバイスを自作できます．
● 応用 3…スマホと一緒に持ち歩けばいつでも
10
レゾネータ
3.3V 電源用
DC プラグ
デバッグ用
ピン・ヘッダ
11
どこでも I/O
図 10-2（c）のように，PIC 用のファームウェア
を改造すると，I/O アダプタは iPad や iPhone，ア
ンドロイド携帯などと低消費電力で無線接続でき
ます．
初回接続用タクト・スイッチ
写 真 10-1 PIC マイコンと Bluetooth LE ドングルで
作った汎用 I/O アダプタ
177
12
第 11 章 Bluetooth ドングルを制御するマイコン・プログラムの全容
11
第
第 4 部 Bluetooth ドングル活用事例
章
PIC でオリジナル・アダプタ作りに挑戦！
イントロ
Bluetoothドングルを制御する
マイコン・プログラムの全容
辻見 裕史
使用するプログラム：10_Sample Program
11-1
Bluetooth
ドングル
自作の Bluetooth 機器を
作るには
1
2
3
● GATT プロファイルで必要なサービスをまと
4
める
LE モードで Bluetooth 通信をするときは，どの
ような用途に使うのかを決め，それに合うプロファ
5
イルを選びます．
USB-HID デバイス（例えば第 10 章作った I/O ア
ダプタ）と Bluetooth 4.0 LE モードで無線通信す
6
るときは，HOGP（HID Over GATT Profile）を
選択します．次にそのプロファイルが必要として
い る 各 種 サ ー ビ ス が 何 で あ る か を 調 べ ま す．
ル）に準拠した通信をするだけなら，第 4 部 第 10
HOGP のサービスは次の四つです．
章の説 明で十 分です． しかし，Bluetooth による
（1）デバイス名などを提供する「Generic Access
無線の入力装置を自作する場合は，用途に応じて
サービス」
（2）送受信データの形式（バイト数など）を提供
する「HID サービス」
必要なサービス群を GATT データベースとして一
つにまとめる必要があります．
例えば，キーボードとマウスはどちらも入力機
（3）電池残量情報を提供する「電池残量サービス」
器ですが，前者は主にキー・コードを，後者は主
（4）PnP（プラグアンドプレイ）情報を提供する
に移動距離の情報をパソコンに送るという，互い
「デバイス情報サービス」
に異なるサービスを提供しています．したがって，
これらのサービスをまとめてデータベース化する
キーボードとマウスのそれぞれで，互いに異なる
方 法 を 規 定 し て い る の が GATT（General
GATT データベースを構築しなければなりません．
ATTribute）プロファイルです．
また，iPad や Android 携帯に I/O アダプタをつ
どのような用途にせよ（HOGP 以外のプロファ
なぐ場合，手順はそれぞれ異なります（Windows
イルでも），各種サービスはすべて GATT プロファ
の場合とも異なる）
．それぞれに対応する手順を採
イルに沿ってデータベース化する必要があります．
用する必 要があります． 例えば， ある Bluetooth
LE モード用のファームウェアを開発するときは，
キーボードが iPad にはつながっても，Android 携
GATT プロファイルの理解が不可欠です．
帯にはつながらないということがありますが，こ
れはプロファイルが同じでも手順が異なる場合が
● オリジナルのプロファイルを作る
7
あるからです．
Bluetooth 4.0 LE モードで，HOGP（プロファイ
189
8
9
10
11
12
第 12 章 Bluetooth ドングルと PIC で作るワイヤレス GPIB
12
第
第 4 部 Bluetooth ドングル活用事例
章
専用ケーブルより安価！ 到達距離 60m で混信にも強い
イントロ
BluetoothドングルとPICで
作るワイヤレスGPIB
辻見 裕史
使用するプログラム：12_Sample Program
● 取り回ししにくい GPIB 通信のケーブルをな
● システム構成…混信に強い Bluetooth を使う
システム全体としては図 12-1 のような構成にな
くしたい
計測器とパソコンの間をつなぐ GPIB（General
ります．GPIB 機 器 1 台につき B-GPIB1 台が必 要
Purpose Interface Bus）規格はかなり古いもので
です．1 台のパソコンで 7 台までの GPIB 機器を制
すが，いまでも数多くの応用機器において現役で
御できます．7 台までというのは Bluetooth の制約
す．ただし有線ですから，遠くに GPIB 機器があ
です．ZigBee でなく Bluetooth を選択した理由は，
ると，あの太いケーブルを長く引き回す必要があ
混 信に強いからです． さらに Bluetooth ドングル
ります．
には，
これを避けるため無線 Bluetooth ドングルと PIC
・ZigBee モジュールに比べ小さくて違和感がない
マイコンを用いて，GPIB 機器とパソコンとの間を
・近くの電気店ですぐ手に入る
無 線 接 続 す る た め の 装 置（ 写 真 12-1， 以 降
1
2
3
4
5
6
・安価（千円程度）である
という利点があります．
B-GPIB）を作成しました．
● 製作した装置の特徴
7
▶ GPIB ケーブル 1 本より安価
Bluetooth
ドングル
Bluetooth モジュールは，プロファイルを内蔵
したタイプが一般的だと思います．一方，最近は
写真 12-2 に示すようなプロファイルを内蔵してい
8
ない安 価な Bluetooth ドングルを PIC で制 御する
試みが Harada 氏（Android OS）と筆者（Windows
9
GPIB機器1
パソコン
GPIB機器2
Bluetooth
ドングルなど
B-GPIB 2
B-GPIB 1
Bluetooth通信用プロファイルを
搭載したPICマイコン
PIC32MX795F512H-80I/PT
PICマイコン
PICマイコン
Bluetooth
ドングル
10
無線ディジタル通信
Bluetooth
ドングル
11
GPIB端子を搭載する測定器へ
写真 12-1 製作したワイヤレス GPIB「B-GPIB」
図 12-1 機器同士の GPIB 通信を無線化するためのシステム
構成
GPIB 機器とパソコンを無線で接続できる
GPIB 機器 1 台につき B-GPIB 1 台が必要
209
12
このPDFは，CQ出版社発売の「Bluetooth無線でワイヤレスI/O」の一部見本です．
内容・購入方法などにつきましては以下のホームページをご覧下さい．
内容
http://shop.cqpub.co.jp/hanbai/books/41/41341.htm
購入方法
http://www.cqpub.co.jp/order.htm
見本