Bluetoothとは？
Bluetoothは、近年ヨーロッパを中心に普及している代表的な近距離の世界的通信技術です。
世界中で4,000を超える企業が、Bluetoothの認証機関であるBluetooth SIGに登録しています。2005 年末には5億超（インストールベース）の製品が出荷されました。
省電力、高セキュリティ、低コストというメリットは、モバイルなどの携帯機器への組込に、非常に適していると言えるでしょう。また、データ通信に限らず、
音声通信にも対応し、ハンズフリー、ヘッドセット、ダイヤルアップ、データの同期機能など、様々な種類の機器間の連携通信を想定した仕様になっており、
比較的容易にケーブルの置き換えができるというのも大きな特徴の一つです
( RS232Cケーブルの置き換え事例はこちら)。
他の無線技術の場合、国ごとに使用する周波数帯が異なっているということもありますが、Bluetoothであれば、
国内で使用している機器を、そのまま海外で使用したり、海外のBluetooth機器と通信させたりする、ということも可能です。
様々な場面、用途で使用するために、128bit 暗号化や PIN コード認証などのセキュリティが組み込まれ、
十分な堅牢性が確保できるように設計されています。
１対多の通信仕様として、Bluetooth対応機器は、近距離の臨時ネットワーク（ピコネット）経由での無線通信ができます。
ピコネット内で同時に最大 7 台のデバイスと通信でき、さらに、同時に複数のピコネットに接続可能です。
ピコネットは、Bluetooth機器を無線範囲に置くだけで自動的に確立されます。
Bluetoothの主な特徴
- 堅牢なセキュリティ
- 省電力
- 低コスト
- 世界的に規格が統一されている
- 携帯電話に搭載されている
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Bluetoothの仕様
Bluetoothは、2.4GHzから2.485GHzの産業科学医療用 ISM 帯で動作します（スペクトラム拡散、周波数ホッピング、全二重信号を 1600 ホップ/秒の公称レートで使用）。
この周波数帯の使用は世界中ほとんどの国で免許不要で利用可能。
Bluetoothが組み込まれた機器を使用するための通信料は必要ありません。
データと音声をサポートするリンクレイヤとアプリケーションレイヤの両方を処理する製品を実現できます。多くの無線規格は対応していません。
周波数ホッピングは、他の無線技術間との干渉を軽減する目的で設計されました。他のデバイスが使用していない周波数を利用します。
これによって、電波の混線による機能低下を回避、軽減できます
( 干渉しづらい特性を活かした導入事例はこちら)。
通信可能な範囲は３つのクラスに分かれます。一般に見られる多くの製品はclass2に対応した製品です。
- class3・・・最大1m
- class2・・・最大10m
- class1・・・最大100m
※通信環境により距離は増減します。
Bluetooth仕様でサポートされている通信速度は、下記の通りですが、あくまでも理論上可能な通信速度であるため、
実際の速度については、製造元に確認しておく必要があります。
- バージョン1.2・・・1Mbps
- バージョン2.0 + EDR・・・3Mbps
省電力機能の特徴として、３つの省電力モード（ホールド、スニフ、パーク）があります。
電池駆動の機器にBluetoothを組み込む場合には、
データ通信が行われていない間の消費電力を抑制します
( 低消費電力を活かした導入事例はこちら)。
＜Bluetoothのプロファイル＞
・Bluetoothには、機器の種類ごとに策定された「プロファイル」というプロトコル（通信手順）が組み込まれています。
※よく使われるプロファイル
SPP、DUN、OPP、HID、BIP、HSP、HFP、A2DP |
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無線化のポイント
通信距離と、SPPやDUNプロファイルの搭載の有無に注目！
- Bluetooth製品の選定では、まず機器間の通信距離に注目します。
10m以内であればClass2、10mよりも長距離の場合にはClass1の製品を選択することになります。
- データ通信がメインであればシリアルポートプロファイル(SPP)や、ダイヤルアッププロファイル(DUN)が搭載されているかどうかに注目しましょう。
- アダプタによっては、対応するアプリケーションやドライバの開発が必要になります。技術的に導入が可能かどうかについて、提供メーカーに相談しましょう。
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具体的なBluetoothの導入事例を参考に、
Bluetooth導入の際のポイントを見てみましょう！
Bluetoothの基本的な接続方法
Bluetooth無線の一般的な接続方法です。
※機器によっては、手順の一部を自動化しているものもあります。
- Bluetoothで接続する場合、まずマスター（接続する側）とスレーブ（接続される側）という役割を決めます。
- スレーブ側を待ちうけ状態にします。
- マスター側の機器から、周囲にあるBluetooth機器を検索します。
- 接続相手の一覧が表示されるので、接続したい機器を選択します。
- 両方の機器に同一のパスキー（PINコード）を入力します。
※パスキーが固定、あるいは入力不要な機器もあります。
- 接続完了です。
Bluetooth導入のポイント
Bluetooth無線なら、これまで無線化の際に障害となっていた数多くの問題を解決することができますが、一筋縄ではいかない部分もあります。
無線化のポイント
Bluetooth製品は、世界統一規格であるが故に、厳しい仕様を満たす必要があり、その認証費用は非常に高額であるというデメリットもあります。
また、仕様を満たしていても、あらかじめ設定された機器間でしか通信ができないように、機能を制限している特殊な製品もあります。
ポイントを誤った選択をしてしまうと、
大失敗してしまうかもしれません。
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具体的なBluetoothの導入事例を参考に、
Bluetooth導入の際のポイントを見てみましょう！
Bluetooth製品として必要な許認可
無線化した自社製品がBluetooth製品として認められるにはBluetooth SIG認証を取得しなければなりません。
また製品として利用するためには、利用する地域それぞれの電波法認証を取得する必要があります。
■Bluetooth製品に必要な許認可
| 必要な許認可 |
国・地域 |
詳細 |
Bluetooth SIG認証
（※注１） |
全体 |
この認証を取得してはじめてBluetooth製品として認められ、Bluetoothロゴを利用可能となる。 |
| 日本国内電波法（※注２） |
日本 |
Bluetooth無線に限らず、電波を扱う製品を日本国内で利用するために必要となる認証。 |
| FCC |
アメリカ |
通信、電信及び電波を管理する米国の連邦政府機関。意図的に電波を出す製品はFCCの認証を取得しなければ米国内での販売は認められない。 米国へ輸出する際に必要。 |
| CEマーキング |
ヨーロッパ |
ＣＥマーキングとは、ＥＵ地域で販売される製品に貼付を義務づけられている安全マークのことで、EU地域内の共通規格であることを保障するもの。EU地域へ輸出する際に必要。 |
| 各国で定められた電波法 |
その他の国 |
各国の電波法に準拠した認可を得る必要あり。 |
※注１ 認証済みのBluetooth製品を自社製品に組み込む場合、機器にBluetoothロゴを明示するためにはSIG認証を再取得する必要がありますが、費用・期間の負担は大きく軽減することができます。ロゴの明示が不要の場合は再取得も不要となります。
※注２ 認証済みのBluetooth製品を自社製品に組み込む場合、国内電波法認証は再取得の必要がありません。
Bluetooth SIG認証を取得すればBluetooth製品としてロゴを利用できるようになりますが（Bluetooth製品として認められる）、
実際に製品を利用するには利用する地域それぞれの電波法認証を取得する必要があります。
しかしBluetoothは各国の電波法認証取得の基準を満たしているため、
Bluetooth SIG認証を取得できる製品であれば、各国の電波法認証も取得できる可能性が極めて高いと言えます。
許認可の取得には、専門的な知識や経験、専用の施設や設備が必要となるため、
ドキュメントの作成やテストの実施は国内の認証取得サポート機関へ委託するのが一般的です。
認証費用は場合により大きく異なります。全く認証取得されていないハードウェア、ソフトウェアを使用する場合、認証取得済みのハードウェア、
ソフトウェアを組み合わせる場合、組み込むプロファイルの数、また委託するサポート機関によっても費用が全く異なります。
どんな部分をBluetoothで無線化できるのでしょう？
イラストを参考に、Bluetooth導入時に抑えておきたいポイントを整理します。
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