株式会社フクミ

バリューチェーンの非不未無を解消するBPOパートナー

Bluetooth® Low Energy(BLE) 無線通信モジュール

Bluetooth®とは?

Bluetooth®は近距離無線規格の一つで、2.4GHzの周波数帯の電波を利用し数m~数十m程度の情報機器間でのデータ通信を無線で実現します。
スマートフォンと接続して無線で音楽や通話を楽しんだり、パソコンと接続してマウスやキーボードを無線で使用するための馴染みの技術です。

Bluetooth®が特に最近話題になるのはIoT分野での活用で、ここ数年のバージョンアップで大幅な省電力化を実現しています。
これによってGPSでは難しい屋内での位置特定や医療機器など、これまでにはなかった幅広い用途で活用されている注目の無線規格となります。

※Bluetooth®規格はBluetooth SIG(Special Interest Group)が推進・仕様策定しており、IEEEの規格名は「IEEE 802.15.1」になります。

私たちはBluetooth®モジュールを提供しています

私たちが提供しているBluetoothモジュールはBluetooth version 4.0以降の省電力に特化したモジュールです。
Bluetooth Version 4.0以降はBluetooth Low Energy(BLE)と呼ばれ、以前のバージョン(Bluetooth Classic)と互換性はありませんが、
設計次第ではコイン電池で数カ月~数年も使用することが可能です。
また、version 4.2以降ではIPv6によるインターネットへの直接接続も可能になり、よりIoT分野での活用が期待されます。

Nordic Semiconductor社のSoCを採用しています

当社のBluetoothモジュールは世界的に有名なNordic Semiconductor社(ノルウェー)のSoC(System on Chip)に採用しています。
Nordic Semiconductor社は超低消費電力(ULP)の無線通信に特化しておりBluetooth SIGの理事メンバーの経験もあります。
その為、当モジュールも高い無線性能と低消費電力が実現できており、CentralとPeripheral両方に対応し様々な機器に使用できます。

当社Bluetoothモジュールが優れている4つのポイント

① サイズ 同仕様のモジュールにおいて最小クラスのサイズに抑えています。
② 効率 障害物の無いオープンスペースにて80M以上の通信距離を確保しています。
③ 認証 幅広いプロファイルで登録されたDIDや各国の電波利用認証を取得しています。
④ 価格 イニシャルコストを抑え、価格競争力のある価格が提示できます。
① サイズ
アンテナ、シールドケース、GPIOピン(20~32ピン)を搭載するBLEモジュールにおいて比較的コンパクトに抑えて設計されています。
したがって、お客様の機器へ搭載するにあたってサイズの問題に頭を悩ます懸念を軽減します。

MDBT40 (Nordic Semiconductor SoC nRF51822 QFNパッケージ/GPIO 31ピン)シリーズ:18 x 10 mm
MDBT42Q(Nordic Semiconductor SoC nRF52832 QFNパッケージ/GPIO 32ピン)シリーズ:16 x 10 mm
MDBT42 (Nordic Semiconductor SoC nRF52832 WLCSPパッケージ/GPIO 32ピン)シリーズ:13.8 x 8.8 mm
MDBT42V(Nordic Semiconductor SOC nRF52832 WLCSPパッケージ/GPIO 20ピン)シリーズ:8.4 x 6.4 mm

② 効率
障害物の無いオープンスペースでアンテナ利得が高い角度で80M以上(チップアンテナの場合)の通信距離を確保しています。
そのような通信距離が不要なアプリケーションにおいては出力を下げて頂き、消費電力を更に抑えることも可能です。
また設計段階で最大限の効率を得るための配置を気にすることなく設計自由度を高めます。

③ 認証
Bluetoothロゴ認証(QDID / Declaration ID)は量産化している全ての製品において多様なプロファイルをカバーして登録していますので、
お客様の方でBluetooth SIGにてDIDを購入して頂き、登録するだけですぐに使用することが出来ます。

※登録済みBluetoothプロファイル
Alert Notification / Blood Pressure / Cycling Speed & Cadence / Glucose Profile / Health Thermometer
Heart Rate / HID over GATT / Proximity / Running Speed & Cadence

また幅広く各国の電波利用に関する認証も取得しております。(2017年2月時点)

〇全品番共通
電波法 技適マーク(日本)・FCC(米国)・CE(欧州)・NCC(台湾)・SRRC(中国)・IC(カナダ)

※FCC(米国)においては当モジュール組み込み後の完成品にてFCC Part 15B(EMC)の試験必要
※CE(欧州)においてはR&TTEテストのみ実施済み(EN300328 V1.9.1)
同様に当モジュール組み込み後の完成品にてEMCの試験が必要でFCCのEMCと同時にテスト可能。
※R&TTEに変わる新指令REDに関しましても猶予期間の2017年6月12日までに移行予定

〇MDBT40シリーズ(上記に追加して)
RCM(オーストラリア)・RCM(ニュージーランド)

〇MDBT40-Pシリーズ(上記に追加して)
ANATEL(ブラジル)・CNC(アルゼンチン)・IFETEC(メキシコ)

〇MDBT42・MDBT42Qシリーズ(上記に追加して)
KCC(韓国)

④ コスト
幅広く認証関係が取得済みですので、特にグローバル展開が期待される場合、シリーズ展開をされる場合等にイニシャルコストが削減できます。
またランニングでの価格においても定評があります。

BLEモジュール製品一覧

品番 MDBT40 MDBT40-P MDBT42 MDBT42-P MDBT42Q MDBT42Q-P MDBT42V
外観
寸法 18 x 10 x 3.2mm 18 x 10 x 2.7mm 13.8 x 8.8 x 1.9mm 13.8 x 8.8 x 1.9mm 16 x 10 x 2.2mm 16 x 10 x 2.2mm 8.4 x 6.4 x 1.5mm
SoCパッケージ Nordic nRF51822 QFN Nordic nRF51822 QFN Nordic RF52832 WLCSP Nordic nRF52832 WLCSP Nordic nRF52832 QFN Nordic nRF52832 QFN Nordic nRF52832 WLCSP
Bluetooth Ver. BT4.1 BT4.1 BT4.2 BT4.2 BT4.2 BT4.2 BT4.2
マイクロコントローラー ARM Cortex M0 (32-bit) ARM Cortex M0 (32-bit) ARM Cortex M4F (32-bit) ARM Cortex M4F (32-bit) ARM Cortex M4F (32-bit) ARM Cortex M4F (32-bit) ARM Cortex M4F (32-bit)
アンテナ チップアンテナ パターンアンテナ チップアンテナ パターンアンテナ チップアンテナ パターンアンテナ チップアンテナ
通信距離(最到達距離) >80M >60M >80M >60M >80M >60M >50M
GPIO(汎用I/O) 31 31 32 32 32 32 20
デジタルI/O UART / I2C / SPI UART / I2C / SPI UART / I2C / SPI UART / I2C / SPI UART / I2C / SPI UART / I2C / SPI UART / I2C / SPI
RAM 16 or 32kB 16 or 32kB 64kB 64kB 64kB 64kB 64kB
メモリ 128 or 256KB 128 or 256KB 512kB 512kB 512kB 512kB 512kB

Nordic BLEモジュール開発環境

NordicのnRF5xを使用したアプリケーション開発について簡易的な流れを紹介します。

① 評価ボードを入手
下記BLEモジュール評価ボードを標準で用意しています。

■ BT4.1
品番 : MDBT40-256RV3 DK board
SoC :Nordic nRF51822
Flash memory : 256Kb
RAM : 32Kb
Antenna : Chip antenna

※FlashやRAM容量変更やAntennaをPCBアンテナに変更等のカスタム対応も可能な場合がありますので、お問い合わせください。

■ BT4.2
品番 : MDBT42Q-512K DK board
SoC :Nordic nRF52832
Flash memory : 512Kb
RAM : 64Kb
Antenna : Chip antenna

② Nordic Semiconductor社WEBサイトからSDK等の各種リソースを入手
リソース入手先→http://www.nordicsemi.com/eng/Products/Bluetooth-low-energy/nRF51822
・nRF5x SDK・・・・・・・・・・・・アプリケーション開発用SDK
・Softdevice・・・・Protocol スタック(最新のものを確認ください)
・nRFgo Studio・・・・・・・・・・・RFテストやFirmware書き込み等のツール
・Master Control Panel・・・・・擬似Master(Central)ツール

他にも文書関係として
・Evaluation kit user guide
・nRF5x SDK documentation
・Sxxx SoftDevice specification
・nRF5x product specification 等々目を通しておくと良いです。

③ MDKを入手
MDK (Microcontroller Development Kit)は別途入手が必要で、Keil MDK ARMが良く推奨されています。
④ J-LINKをインストール
Seggerのサイトへ行き、J-Link software & documentation packをダウンロードします。
⑤ 開発を始める
あとはnRFgo studioを利用して、Softdeviceを書き込み開発環境は一通り整います。

☆サポートを利用する
開発に必要な情報や知識はNordicが提供する下記リソースを活用し進めます。

・インフォセンター
・コミュニティサイト(Nordic Developer Zone)
・各種ドキュメント類
・サポートセンター

以上、Nordicの開発実績のあるパートナー様などのご紹介も可能ですのでお気軽にお問い合わせください。


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