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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
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・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
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▶ 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
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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
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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
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無線ディジタル通信
Bluetooth
ドングル
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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
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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
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