Bluetooth5

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Bluetooth/Bluetooth5/Bluetooth5.0

Bluetooth5は、Bluetooth SIG(Special Interest Group)が最新バージョンのBluetoothとして採用した最新コア仕様です。2016年6月に発表され、2016年12月に正式に採用されました。Bluetooth4.2からは約2年、4.0からは実に7年ぶりのメジャーバージョンアップになります。

Bluetooth SIGの「Bluetooth Core Specification 5.0 FAQ」によれば、Bluetooth5というコア仕様番号でのブランディングはしないとのことです。マーケティングの観点から仕様バージョンについて触れるときは「Bluetooth 5」を使用してもよいとしています。さらに技術仕様などについて触れる場合は、「Bluetooth 5.0」と特定のバージョンを指定できるとしています。また、「Bluetooth Smart」と「Smart Ready」の使用は段階的に廃止し、2017年1月1日で使われなくなっているそうです。

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(Bluetooth Core Specification 5.0 FAQ http://www.mouser.com/pdfdocs/bluetooth-5-faq.pdf 参照)

Bluetooth SIGの2016年12月7日のnews & eventsには、今後2〜6ヶ月のうちにBluetooth 5で構築された製品を消費者が見ることができると述べていましたが、一般消費者が目にするような製品はまだないようです。次期iPhone 8がBluetooth5に対応するとのではという噂さはありますが、そもそもiPhone 8がいつ発売されるのかもわかっていません。クラウドファンディングサービスIndiegogoで、Bluetooth 5.0対応イヤホン「Touch」が出ていますが、まだ手に入るというものでもないようです。

Bluetooth5の特徴

Bluetooth SIGの2016年12月7日のnews & eventsには、「Bluetooth 5の主要なアップデートでは、長距離、高速、ブロードキャストメッセージ容量の拡大、相互運用性の向上、他の無線技術との共存などが含まれている」と記しています。報道などでは、Bluetooth5への大きな変更点として、「通信速度が2倍」「通信可能エリアが4倍」「通信キャパシティが8倍」の3点が挙げていることが多いようです。

 

Bluetooth5「通信可能エリアが4倍」

BLEの低消費電力という特徴を維持しつつBluetooth 5では、Bluetooth 4.2の1 Mbpsの2倍の2Mbpsモードが追加されるとともに、従来の1Mbpsモードの他に、通信速度を500kbps、125 kbpsと通信速度を順に落とすことができるようになりました。2Mbpsと1Mbpsの両モードについては、通信距離(送信出力100mW時)は最大100m、125Kbpsモードでは従来の4倍の最大400mとなっています。

仕様書に、LE Coded PHYという表記があります。LE Codedはエラー訂正コードです。Bluetooth Long Range(BLR)とも呼ばれています。送信するデータにエラー訂正コードを追加することでエラー耐性を高めて通信距離を伸ばすというものです。距離は伸びますが、訂正コードの追加分だけ送信できるデータが減りますのでデータレートが低くなります。

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(Anritsu  https://www.anritsu.com/en-US/test-measurement/solutions/bluetooth5-02/index より)

Bluetooth5「通信速度が2倍」

Bluetooth5のもう一つの特徴である「通信速度が2倍」という高速化ですが、Bluetooth2.0のときにオプションのEDR追加で最大速度は3Mbpsでした。また、Bluetooth 3.0では、AMP(Alternate MAC/PHY)やPAL(Protocol Adaptation Layer)という無線LAN規格の帯域を利用する方法で最大24MbpsのHS(High Speed)オプションがありました。Bluetooth 4.2との比較で2倍ということで、特に速度が速くなったというわけでないようです。

Bluetooth3.0以前は、QPSK(Quadrature Phase Shift Keying:四相位相偏移変調方式)変調を使うなどして通信速度を上げることを実現していましたが、この方式では回路規模の複雑化・消費電力の増加・ノイズ耐性の低下などの傾向があり、Bluetooth5ではGFSKGFSK(Gaussian Frequency-Shift Keying :ガウス型周波数偏移変調)変調方式のままでデータレートを2倍にしています。従って、データ転送速度20~40Kbps、通信距離100mのZigbeeやデータ転送速度最大100Kbps、通信距離の100mZ-Wave、データ転送速度最大250Kbps、通信距離500mのWi-SUN、さらにはWi-Fi HaLowと競合する領域に位置すると言えそうです。

Bluetooth5「通信キャパシティが8倍」

ブロードキャストメッセージ容量が8倍になるということで、主にビーコンでの通信容量の向上を指しているようです。ビーコンが発するブロードキャスト情報量を従来の8倍にできることから、今まで以上に豊富な情報を利用したサービスが実現できるとして、例えば、博物館で作品の前に立つとスマートフォンに詳細な解説ページへのURLを送る、ショップで割引チケットを来店者全員に送信するといったことが可能になるとのことです。

位置情報、ナビゲーションなど、次世代のコネクションレス型サービスが推進されるとしています。

 

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