Bluetooth開発とは

Bluetoothとは、機器同士を接続する近距離無線通信方式の一種で、2.4GHz帯の無線周波数を使用します。

Bluetooth開発とは、Bluetoothによる無線通信を用いて、機器同士をつなぐ無線ネットワークを開発し、実装することです。

Bluetoothはグローバル規格であり世界中のあらゆる製品・機器・デバイスに搭載されており、家電のIoT化や小型電子機器のコードレス化を一挙に推し進めた技術と言えます。
Bluetooth接続が可能なデバイス（ PC、スマートフォン、タブレット、電化製品等の機器）を無線で接続することができ、低消費電力、低価格、小型化などの特徴を持つネットワークの構築が可能になります。

Bluetooth開発のポイント

Bluetooth開発にはいくつかのポイントがあります。

・通信規格の選択

Bluetooth開発では、要件に応じて無線通信規格のうち、主にWi-Fi（IEEE 802.11規格）と適切に選び分けることが求められます。データ転送容量が大きい、通信エリアが広い場合はWi-Fiの採用が適していますが、通信環境構築には、別途アクセスポイントの設定が必須になります。一方Bluetoothは、データ転送容量ではWiFiほどではないものの、約10m以内の距離で、かつアクセスポイントなしで消費電力を抑えた無線通信が可能です。

・リモコン操作の実現

現状リモコン機能がない、または有線リモコンしかない機器を、スマホなどを使って手軽に無線化する場合はBluetoothが適しています。またBluetoothの規格は複数ありますが、そのうちBLE（Bluetooth Low Energy）ならさらなる低消費電力化、低価格化も可能です。スマートフォンなどの電力消費が特に気になる機器をリモコンとして使う場合に適しています。

・複数機器をBluetoothでつなぐMESHネットワーク

BluetoothにはMESHネットワークの規格があり、複数の機器を低消費電力かつ近距離で相互につなぎデータをやり取りすることができます。例えば、ロボットやドローンなどこうした環境が必要な複数IoT機器同士が連携するサービスでは有効な選択肢となります。

・Bluetooth通信モジュールの選択

このような機能をBluetoothで実現する場合、ハードウェアとして必要な機能だけでなく、装置サイズや消費電力に見合う Bluetooth通信モジュールが必要になります。しかし汎用のBluetooth通信モジュールではこうした条件に合わないことがあり、装置サイズや消費電力にマッチするモジュールを選択する必要があります。

・アプリケーション開発

Bluetoothでは、通信機能の開発と合わせて、接続操作や管理用のアプリケーションが必要となります。こうしたアプリケーションはiPhoneやAndroidスマートフォン、PCなど、お使いになる機器のOS（オペレーティングシステム）やプラットフォームによって開発言語が違います。 Bluetooth開発ではお使いになる機器に応じた操作・管理アプリケーションの準備を適切に行うことが求められます。

ディー・クルー・テクノロジーズのBluetooth開発の特長

当社が手掛けるBluetooth開発としては、主に以下の5つを特長としております。

1. 無線リモコンの開発

無線リモコンは、通信させたい2つの機器を1対1で無線でつなぐタイプです。
例えば御社の製品やサービスをスマートフォンから操作したいときなどに、スマートフォンにリモコンアプリをインストールすることによって操作します。
現状リモコン機能がない、または有線リモコンしかない御社機器を、スマホなどを使って手軽に無線化する場合も対応可能です。

2. 生体センシングデータの送信

生体センサで感知した情報をBluetoothで受信する仕組みの開発経験が豊富です。当社では医療用超音波AFE （Analog Front End：センサなどの機器とデジタル信号処理の機器をつなぐアナログ回路セット）開発や生体信号をアルゴリズム化する技術者も在籍していますので、様々なセンシングデータをBluetooth無線で通信したい場合も安心してご依頼いただけます。

3. Bluetooth MESHでの複数機器間データ通信

BLE MESHと呼ばれる複数機器を無線でつなぐ規格の開発が可能です。この規格をカスタム化して、通常は送ることができない固有のデータの送受信も可能です。

4. Bluetoothモジュール小型化

D-CLUEには部品点数を減らし部品配置を工夫するなど、基板実装面積を削減することに長けたエンジニアが在籍しておりますので、 Bluetoothモジュールそのものを小型化するお手伝いができます。

5. 豊富な開発言語の選択

通常iOSやAndroidなどスマホOSやアプリケーションプラットフォームの選択によって開発言語が異なりますが、弊社エンジニアは、C, Objective-C, Swift, Java, Pythonなどのソフトウェア開発を多数経験していますので、目的やソフトウェアに合わせワンストップでアプリ開発まで手掛けることができます。

Bluetooth開発による課題解決例

●事例1「無線リモコン開発」

課題

手元の有線のリモコンで角度調整ができるベッドのリモコンを無線化したい

解決策

BLEを使い無線化。iPhoneやスマホなど複数OSに対応。

●事例2「バイタルセンシングアプリケーション開発」

課題

メガネをかけている人のまばたきやリラックス、集中などの状態をセンサで読み取り、アプリで確認できる機能を実装したいというニーズがありました。

解決策

まばたき、集中など様々なアルゴリズムに対応するために、眼電位センサ、ジャイロ（角速度）・加速度センサなど様々なセンサを搭載し、 Bluetoothを用いてIoT機器のファームウェアとアプリをつなぐ仕組みの開発を実現しました。

●事例3「簡易BLE MESH ファームウェア開発 (ロボット)」

課題

音声認識機能と自走機能を内蔵し、声をかけると自力で寄ってくる家庭用ロボットの機能改善事例です。通常呼びかけの声が届かない別の部屋からも、声で呼び寄せることができるよう、部屋にBLE MESHと音声認識機能を搭載したBeacon子機を設置。 Bluetoothを使ってロボットを遠隔制御しようと試みましたが、BLE MESH上のロボット制御コマンドの実装に課題がありました。

解決策

当社はBLE MESH上で通信が可能な、独自コマンドのBLEカスタム実装を行いました。この結果、ロボットを離れた部屋から呼び寄せる機能が実現しました。

●事例4「小型Bluetoothモジュール」

課題

市販品のBluetoothモジュールでは大きすぎ、製品基板への搭載が難しいため、小型化が求められていました。

解決策

他社製のモジュールをフィジビリティスタディし、不要な機能に関する部品点数を削減。基板面積を約480㎟➡220㎟と市販品の半分以下にしたBluetoothカスタムモジュールを実現しました。

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