Bluetooth Low Energy Bluetooth Low Energyの概要

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Bluetooth Low Energy

出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2023/07/21 13:49 UTC 版)

従来からの BR/EDR と比較して、省電力かつ省コストで通信や実装を行うことを意図して設計されている。BR/EDR とは独立しており、互換性は持たないが、BR/EDR と LE の同居は可能である。もとの仕様はWibreeという名称で2006年にNokiaによって開発されたものであり[2]、これが2009年12月に Bluetooth Low Energy として Bluetooth 4.0 に統合された。

パーソナルコンピュータ（PC: Windows、macOS、Linuxなど）やモバイル端末（Androidデバイス、iPhone/iPad/Apple Watch[注釈 1]、Windows Phone、BlackBerryなど）において標準でBluetooth Low Energyに対応しており広く普及している。スポーツとフィットネス、医療、PC周辺機器[3]、ビーコン[4]などに利用されている。

概要

BLEの基礎となったのは、Nokiaによって制定された「Wibree」という仕様である。その後、Bluetooth Special Interest Group（英語版） (Bluetooth SIG) に引き継がれ、2009年12月にBluetooth 4.0に追加されたものが、最初のBLEである。以降はそのアップデート版として、2013年12月にBluetooth 4.1、2014年12月に4.2、2016年12月に5.0、2019年1月に5.1、2020年1月に5.2、2021年7月に5.3がそれぞれ策定・発表されている[5][注釈 2]。なお、BLE 4.0および4.1、4.2の間には後方互換性が保証されている。

このように、BLEは従来からのBR/EDRのメジャー・バージョンアップ版としてではなく、そもそも別個の規格として策定された仕様である。BR/EDRと比較して「省エネルギーであること」「複雑でないこと」「低コストであること」などを謳っており、その特徴を獲得することに仕様策定の目的が絞られている[7][8]。事実、安価なハードウェア、簡素で拡張性のあるデータモデルが実現されており、BLE普及の原動力となっている[9]。

呼称

Bluetoothバージョン4.0 (Bluetooth 4.0) がリリースされた2009年当時、呼称としては、「Bluetooth Smart」および「Bluetooth Smart Ready」などといったものがあった。従来のBluetooth BR/EDRのみが実装されたものを「Bluetooth」、Bluetooth LEのみが実装されたものを「Bluetooth Smart」、Bluetooth LEおよびBR/EDRの両方が実装されたものを「Bluetooth Smart Ready」と呼称することが提案されていた[10]。また、これらの互換性をわかりやすくするため、Bluetooth SIGはロゴ策定の計画を2011年に発表していた[11]。

しかし2016年に、Bluetooth SIGより「Bluetooth Smart」および「Bluetooth Smart Ready」の商標廃止が通達され、以降はBluetoothのみとなった[12]｡

Bluetooth Basic Rate/Enhanced Data Rate (BR/EDR) は、「Bluetoothクラシック」(Bluetooth Classic) と呼ばれることもある[13][14]。

機能

Bluetooth BR/EDRとの互換性

Bluetooth LEはBluetooth BR/EDRとは異なる規格であるため、互換性を持たない。しかしながら、Bluetooth 4.0の仕様書においては、LEとBR/EDRのどちらか、あるいは両方の実装をすることが許可されている（デバイスタイプとしては、BR/EDR、LE only、BR/EDR/LEの3通りがある）。また、LEはBR/EDRと同様の2.4 GHzの周波数帯を利用している。これにより両方をサポートするデバイスでは、ハードウェアとしては一つのアンテナを共有することができる。

互換性について、Bluetooth SIGによってデバイスリスト[リンク切れ]が公開されている。

通信速度と到達距離

BLEにおける通信速度の規格値は、Bluetooth 4.0は1Mbps[15]、5は2Mbps, 1Mbps, 500kbps, 125kbpsである。ただし、様々な制約により、現実的な通信速度は10kbps程度にとどまる[15][16]。これは、BLEが「省エネルギー」を主眼に置いており、「通信速度を最低限に抑えれば消費エネルギーも少ない」というトレードオフの結果である。

また、到達距離についても、30メートル以上の距離を設定することは可能ではあるが、実際には5メートル程度にまで短くされる。これも通信速度と同様の理由による。Bluetooth 5 では通信速度を 125 kbps にすることで最大到達距離が400mとなった。


脚注

注釈

  1. ^ OSとしてはそれぞれiOS/iPadOS/watchOSが搭載されている。
  2. ^ 仕様書の最終更新とプレスリリースには時間差がある[6]。Bluetoothの記事も参照のこと。
  3. ^ あるデバイスA-B間でコネクションを実施するための一連の手順のこと。通信内容の暗号化などがおこなわれる。
  4. ^ これはデータ片（属性、アトリビュート）の集合体である。
  5. ^ 例えば、体温計プロファイルの場合、「温度」というデータ属性が定義されており、この属性をやりとりすることによって、データの送受信をおこなう。
  6. ^ Windowsランタイム (WinRT) APIでのサポートはWindows 8.1以降[44][45]。また、Windows 8.xでBLEデバイスにアクセスするには、設定UIで事前にペアリングを済ませておく必要がある。

出典

  1. ^ Radio Versions | Bluetooth Technology Website
  2. ^ HowStuffWorks.com: Wibree
  3. ^ Low Energy: Point-to-Point | Bluetooth Technology Website
  4. ^ Low Energy: Broadcast | Bluetooth Technology Website
  5. ^ “Adopted Specifications”. Bluetooth Special Interest Group. 2016年1月12日閲覧。
  6. ^ Specifications – Bluetooth® Technology Website
  7. ^ Bluetooth Low Energyをはじめよう p1
  8. ^ “Bluetooth Smart (Low Energy) Technology - Bluetooth Developers Portal”. Bluetooth Special Interest Group. 2016年1月12日閲覧。[リンク切れ]
  9. ^ Bluetooth Low Energyをはじめよう p2
  10. ^ Bluetooth Low Energyをはじめよう p4-5
  11. ^ “Bluetooth SIG Extends Bluetooth Brand, Introduces Bluetooth Smart Marks - Press Releases Detail”. Bluetooth Technology Website. Bluetooth SIG (2011年10月24日). 2015年9月30日時点のオリジナルよりアーカイブ。
  12. ^ “Bluetooth® v4の概要　ーはじめにー”. IoT技術情報サイト ROHM TECH WEB. ROHM. 2018年3月19日閲覧。
  13. ^ Bluetooth 技術概要｜Bluetooth® Technology Website
  14. ^ Bluetooth Technology Overview | Bluetooth® Technology Website
  15. ^ a b Bluetooth Low Energyをはじめよう p7
  16. ^ “ものになるモノ、ならないモノ（53） スルー防止も？ BLEがもたらすビジネスチャンス”. ITmedia. 2016年1月12日閲覧。
  17. ^ Bluetooth Low Energyをはじめよう p9-11
  18. ^ Bluetooth Low Energyをはじめよう p11-12
  19. ^ Bluetooth Low Energyをはじめよう p9
  20. ^ Bluetooth Low Energyをはじめよう p12-13
  21. ^ Bluetooth Low Energyをはじめよう p133
  22. ^ a b Bluetooth Low Energyをはじめよう p41
  23. ^ a b Bluetooth Low Energyの接続 | フィールドデザイン
  24. ^ Bluetooth developer FAQ - UWP applications | Microsoft Docs - Is this functionality supposed to exist on a specific SKU?
  25. ^ Windows 10 20H1の最新テストビルド、スマホ連携や視線制御の強化など - CIOニュース：CIO Magazine
  26. ^ How to See if Windows 10 PC Supports Bluetooth Low Energy Peripheral Role
  27. ^ Attribute Protocol（ATTプロトコル） ｜ IoT技術情報サイト ROHM TECH WEB
  28. ^ a b Bluetooth Low Energy - UWP applications | Microsoft Docs
  29. ^ Bluetooth Low Energyをはじめよう p13
  30. ^ Bluetooth Low Energyをはじめよう p17-18
  31. ^ Bluetooth Low Energyをはじめよう 2.プロトコルの基本 p17-37
  32. ^ Bluetooth Low Energyをはじめよう p14-16
  33. ^ Adopted Bluetooth Profiles, Services, Protocols and Transports - GATT-Based Specification節。
  34. ^ “Core Specification 5.3 – Bluetooth® Technology Website”. www.bluetooth.com. 2022年7月17日閲覧。
  35. ^ “Mesh Networking” (英語). Bluetooth® Technology Website. 2022年7月17日閲覧。
  36. ^ タイムプロファイル｜Bluetooth®テクノロジーウェブサイト
  37. ^ “LE Audio｜Bluetooth®テクノロジーウェブサイト”. Bluetooth®テクノロジーウェブサイト. 2022年7月17日閲覧。
  38. ^ “次世代Bluetooth「LE Audio」で何が変わる? ソニーキーマンに聞いた【藤本健のDigital Audio Laboratory】”. AV Watch. 株式会社インプレス (2022年6月6日). 2022年7月17日閲覧。
  39. ^ “Just Announced: The Complete Suite of LE Audio Specifications Is Now Available”. Bluetooth® Technology Website (2022年7月12日). 2022年7月17日閲覧。
  40. ^ “COVID-19 Pandemic Response Solutions” (英語). Bluetooth® Technology Website. 2022年7月17日閲覧。
  41. ^ windows-driver-docs/windows-driver-docs-pr/bluetooth/bluetooth-support-in-previous-windows-versions.md at c70f46aa2e02f88db0308d7353d1e5b386310253 · MicrosoftDocs/windows-driver-docs · GitHub
  42. ^ windows-driver-docs/windows-driver-docs-pr/bluetooth/bluetooth-low-energy-overview.md at 2cf1244ca5ff5eedb51805ca82f75f0d0ad88c32 · MicrosoftDocs/windows-driver-docs · GitHub
  43. ^ windows-driver-docs/windows-driver-docs-pr/bluetooth/implementing-a-bluetooth-le-proximity-profile-device-and-application.md at 026a7a01adcb76633616ad6242cc48065a5d2a4a · MicrosoftDocs/windows-driver-docs · GitHub
  44. ^ Devices - Windows app development | Microsoft Docs - Bluetooth device support
  45. ^ Windows 8 and 8.1 API Index (Windows) | Microsoft Docs
  46. ^ New Bluetooth features in Windows 10 Creators Update (a.k.a. GATT Server and friends) - Windows Developer Blog
  47. ^ BluetoothAdapter.IsPeripheralRoleSupported Property (Windows.Devices.Bluetooth) - Windows UWP applications | Microsoft Docs
  48. ^ CBCentralManager | Apple Developer Documentation
  49. ^ CBPeripheralManager | Apple Developer Documentation
  50. ^ About Core Bluetooth | Documentation Archive
  51. ^ Gustavo Padovan (2013年2月22日). “The big changes of BlueZ 5”. 2014年9月7日閲覧。 “As the MGMT interface is the only one to support the new Bluetooth Low Energy devices, BlueZ developers decided to drop support for the old interface once MGMT was completed. As a result, you need to be running Linux Kernel 3.4 or newer to use BlueZ 5.”
  52. ^ Bluetooth Low Energy の概要 | Android デベロッパー | Android Developers
  53. ^ Android 5.0 API | Android デベロッパー | Android Developers
  54. ^ Bluetooth | Android オープンソース プロジェクト | Android Open Source Project
  55. ^ What's New in iOS 5.0 | Documentation Archive
  56. ^ What's New in iOS 6.0 | Documentation Archive
  57. ^ 【連載】Bluetooth LE (2) iOS デバイスで Bluetooth LE 機器を使う (フェンリル | デベロッパーズブログ)
  58. ^ Brynte (2014年5月4日). “Windows Phone 8.1 for Developers–Introducing Bluetooth LE”. MSDN Blogs. 2014年5月16日時点のオリジナルよりアーカイブ。2014年5月18日閲覧。
  59. ^ http://press.blackberry.com/press/2013/blackberry-supports-bluetooth-smart-ready-to-drive-m2m-applicati.html
  60. ^ Web Bluetooth API - Web APIs | MDN
  61. ^ Bluetooth SIG 'Markets' pages[リンク切れ]

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