- 1. キットを購入する：例とハードウェア
- 2. Simplicity Connect モバイルアプリ
- 3. ユーザーアカウントを作成する
- 4. 開発環境の設定
- 5. デモを見る
Bluetooth メッシュとは？
Bluetooth メッシュは、数百または数千のデバイスが互いに通信する必要がある制御、監視、および自動化システムに最適です。Bluetooth メッシュは、容易な導入、パフォーマンス、およびセキュリティが最重要事項となる商業および産業環境の厳しい要件を満たすように設計されています。ネットワーク照明制御は、Bluetooth メッシュ技術を急速に採用したユースケースの一つです。
| 特徴 | 説明 | Silicon Labsのサポート |
| フレンドシップ | フレンドシップは、低消費電力ノードがリスニングに必要な時間を制限するために使用されます。 | サポート |
| 転送指示 | 転送指示は、ソースから宛先にメッセージを中継するノードのサブセットのみを選択することで、マルチホップネットワークのパフォーマンスを向上させるように設計されています。 | 非対応 |
| メッシュ機能 | ノードの能力は、ノードがサポートする機能や特性によって決まります。 | すべての機能（リレー、プロキシ、低消費電力ノード、フレンド）をサポート |
| ベアラー | この仕様は、メッシュメッセージを転送できる2つのメッシュ・ベアラーを定義します。 • 広告ベアラー • GATTベアラー |
サポートされるすべてのベアラー |
| モデル | モデルは、ノードがサポートする特定の機能を定義するために使用されます。 | サポートされているモデル：
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| 独自の機能 | 独自の機能は Bluetooth メッシュ規格の一部ではありません | サポート： 拡張広告のBTメッシュ |
ネットワーク照明制御
Bluetooth® ネットワーク照明制御 (NLC) システムは、個別のアドレス指定が可能な、センサーが豊富な照明器具と制御デバイスのインテリジェントなネットワークを備えており、システムの各コンポーネントがデータを送受信できます。
基本明度コントローラNLC Bluetoothプロファイルは、Bluetooth メッシュシステムで照明器具コントローラとして機能する NLC製品の要件を規定し、相互運用性とパフォーマンスの向上に役立つ照明器具コントローラのユースケースと実装パターンを標準化します。
基本明度コントローラNLC Bluetoothプロファイルの一般的なユースケースは、占有および/または照度センサーから発信された情報に反応するだけでなく、イベントをオーバーライドするために反応する照明器具です（例えば、手動で照明を暗くする/明るくする、またはそれらをオン/オフにする）。基本明度コントローラNLC Bluetoothプロファイルを実装するデバイスは、以下のNLCプロファイルを実装するデバイスと相互作用します。占有センサーNLCプロファイル、照度センサーNLCプロファイル、調光制御NLCプロファイル、基本シーンセレクターNLCプロファイル。各々のファイルは、BT Mesh SDKですぐに使用できるサンプルアプリケーションとして提供されています。
Bluetooth メッシュに関する最新情報1.1
Bluetooth メッシュ1.1は、Bluetooth SIGのメッシュネットワーキング規格の最新版で、以下のような大規模な商用ネットワークのニーズと課題に対処する多くの新機能を紹介しています。標準化されたOTAアップデート、リモートプロビジョニング、証明書ベースのプロビジョニング、転送指示。Silicon Labsは、Bluetooth メッシュ規格の開発と実装に貢献した主要企業のひとつです。
| 特徴 | 説明 | Silicon Labsのサポート |
| デバイスのファームウェアのアップデート | デバイス上で実行されているファームウェアをネットワーク全体で更新可能 | ✔ |
| リモートプロビジョニング | メッシュネットワークを介して、プロビジョナーの直接無線範囲内ではないノードのプロビジョニングと再プロビジョニングを有効化します。 | ✔ |
| 認証ベースのプロビジョニング | デジタル証明書をプロビジョニング中のデバイス認証のベースとして使用できるようにし、デバイスUUIDと特定の公開鍵値との関連付けをセキュアに検証します。 | ✔ |
| 転送指示 | 追加のマルチホップメッセージ配信方法を提供します。場合によっては、Bluetooth メッシュ管理フラッドよりも効率的です。 | |
| サブネットブリッジング | 異なるサブネット内のデバイス間の通信を可能にします | |
| プライベート・ビーコン | ビーコンメッセージ内の静的情報がネットワーク外のデバイスに見えないようにすることで、セキュリティを強化します | ✔ |
| 軽微な強化 | 1.1 仕様に追加された他の小さなBluetoothメッシュ機能 | 最も多い |
Bluetooth Mesh Developer Journey with Silicon Labs
Silicon Labs は、Bluetooth メッシュデバイスの開発を加速します。プロセスの各ステップの概要を説明し、プロジェクトの各段階において顧客を支援します。開発プロセスを簡素化し、デバイスをより迅速かつ効率的に市場に投入するお手伝いをします。以下は、Bluetooth メッシュ開発者体験の3つの主要なステージと、各ステージを首尾よく完了するために必要な事項を概要したものです。
スタート・ガイド
開発する
製品の展開
1. キットを購入する：ハードウェアと例
Silicon Labs は、超低コストのスモール・フォーム・ファクタ・プロトタイピング・プラットフォームから、堅牢なネットワーク向けのコンパクトで機能満載の開発プラットフォームキットまで、いくつかの Bluetooth メッシュ開発キットを提供しています。デモを参照し、以下のニーズに最適なキットを選択してください。
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| キット | BGM220 エクスプローラー・キット | EFR32xG24 エクスプローラーキット | EFR32xG24 開発キット | EFR32xG24 Proキット |
| OPN | (BGM220-EK4314A) | (xG24-EK2703A） | (xG24-DK2601B） | (xG24-PK6010A） |
| 説明 | BGM220 エクスプローラー・キットは、BGM220P Bluetooth® モジュール向けの、非常に低コストで、スモール・フォーム・ファクタ開発および評価プラットフォームです。 | EFR32xG24 エクスプローラー・キットは、EFR32MG24 System-on-Chip をベースにしたスモール・フォーム・ファクタの開発および評価プラットフォームです。 | EFR32xG24 開発キットは、コンパクトで機能満載の開発プラットフォームです。これは、ワイヤレス IoT 製品の開発とプロトタイプ作成の最速パスを提供します。 | EFR32xG24 +20 dBm Pro キットは、EFR32xG24 に基づくワイヤレスIoTデバイスの開発をサポートするとともに、BLE、Bluetooth メッシュ、Zigbee、Thread、Matterなどの 2.4 GHz ワイヤレスプロトコルの開発をサポートします。 |
| 価格 | $11.99 米ドル | $39 米ドル | $79 米ドル | $179 米ドル |
| Flash/RAM | 512 kB / 32 kB | 1536 kB / 256 kB | 1536 kB / 256 kB | 1536 kB / 256 kB |
| LCD | ✔ | |||
| Bluetooth メッシュノード機能 | RAMが低いため制限 | フル | フル | フル |
| プロビジョニングの役割 | ✔ | ✔ | ✔ | |
| サポートされているメッシュ機能 | LPN、プロキシ | LPN、フレンド、プロキシ、リレー | LPN、フレンド、プロキシ、リレー | LPN、フレンド、プロキシ、リレー |
| NLCサポート | 制限（基本照明コントローラを除く） | フル | フル | フル |
デモを使って迅速に稼働させる
Simplicity Studioをダウンロードすることなく、ここから無線基板にフラッシュできるNLCソリューションで、Bluetooth メッシュ開発の歩みを加速します。NLCソリューションのNLC調光制御および NLC基本明度制御のデモを試すには、少なくとも2開発キットまたは無線基板が必要です。携帯電話をプロビジョナーとして使用して、メッシュネットワークを素早くセットアップします。
Bluetooth メッシュ - ネットワーク照明制御ウェブデモ
このソリューションは、Simplicity Studioをダウンロードすることなく、Webからフラッシュできます。デモには、NLC調光制御および基本明度コントローラの例に対応する2キット/無線基板が必要です。
2. Bluetooth メッシュ・モバイルアプリ
メッシュネットワークを作成し、Bluetooth メッシュの組み込みデモを迅速にプロビジョニングおよび設定します。スマートフォンにBluetooth Meshアプリをダウンロードして、今すぐ検出をスピードアップします。
Bluetooth メッシュと携帯電話の相互運用性レポートを表示するには、以下のアプリケーションノートをお読みください。
3. ユーザーアカウントを作成する
開発キットをお待ちの間、ユーザーアカウントを設定することをお勧めします。
Silicon Labs のアカウント：
Silicon Labs のアカウント：このアカウントでは、開発者コミュニティ、入門ガイド、プライベート GitHub リポジトリ、Simplicity Studio 開発環境にアクセスできます。アカウントを作成するか、アカウントへのアクセスを確認することができます。
Bluetooth SIG に参加する
Bluetooth 仕様を使用し、Bluetooth 製品の認証を取得するには、Bluetooth Special Interest Group (SIG) のメンバーになる必要があります。SIG にアクセスして、どの会員レベルが最適かを判断してください。
4. 開発環境の設定
開発環境の選択には多くの選択肢がありますが、当社では、Bluetoothを使用してデバイスを開発するには、Simplicity Studioが最適な選択肢はだと考えています。その理由は：
- プログラマとデバッガ機能を搭載しているため、手動セットアップの心配がありません。
- 購入済みのボードを認識し、使用できるサンプルアプリを特定します。
環境の設定にヘルプが必要ですか？スタートガイドをお使いいただければすぐに起動して実行できます。
Simplicity Studio の完全オンライン インストーラーをダウンロードする
システム要件
| Windows | Windows 10（64 ビット） Windows 11 |
| MacOS | 10.14 Mojave 10.15 Catalina* 11.x Big Sur* 12.x Monterey* * Keil 8051 または IAR ツールチェーンご使用する場合は、こちらをクリックしてください |
| Linux | Ubuntu 20.24 LTS |
| CPU | 1 GHz 以上 |
| メモリ | 1 GB RAM（ワイヤレス・プロトコル開発用に 8 GB を推奨 |
| ディスク空き容量 | 最低限の FFD インストール用の 600 MB ディスクスペース ワイヤレス・ダイナミックプロトコルのサポートには 7 GB |
5. デモを見る
より人気のあるBluetooth メッシュ・デモの一部は、githubまたは Simplicity StudioSiSDKで入手できます。
エンプティ
NCPエンプティ
NCPホスト・コントローラがUARTを介してBluetoothメッシュスタックにアクセスするのを可能にするNCPターゲットCアプリケーション。これは、HCIを介したリンク層へのアクセスではなく、BGAPIを介したホスト層へのアクセスを提供します。NCP Commander / pyBGAPIでソリューションをプロトタイピングしたい場合は、このデモをターゲットデバイスとして使用してください。
SoCエンプティ
Bluetooth メッシュ C アプリケーションに必要最低限の要素を示します。アプリケーションは起動後に未プロビジョンデバイスのビーコン送信を開始し、その後プロビジョニングされるのを待ちます。
レガシー照明
SoCライトCTL
WSTKのLED をオン/オフにし、照明の輝度、色温度、デルタUVを設定できる、即座に使えるソフトウェアデモ。
SoCライトHSL
メインボードのLEDのオン/オフを切り替え、照明の輝度、色相、彩度を設定できる、即座に使えるソフトウェアデモ。さらに、この例は、「フレンド」ノードとしてフレンドシップを確立しようとします。
SoCスイッチCTL
デバイスが、ライトCTLクライアントモデルを使用してスイッチとして機能する、即座に使えるソフトウェアデモ。押しボタンを押すか、CLIコマンドでリモートデバイスのLEDの明るさと色温度を制御できます。
NLC
NLC基本明度コントローラ
デバイスが、ネットワーク照明制御 (NLC) システムの基本明度コントローラとして機能する、即座に使えるソフトウェアデモ。 デバイスは、占有センサー、照度センサー、調光コントロール、基本シーンセレクターノードなど他のNLCデバイスからのメッセージをリスニングします。
NLC基本シーンセレクター
デバイスが、ネットワーク照明制御(NLC)システムで基本シーンセレクターとして機能する、即座に使えるソフトウェアデモ。押しボタンを押すと、シーンリコールリクエストによってネットワーク内の基本明度コントローラが制御されます。
NLC調光制御
デバイスが、ネットワーク照明制御 (NLC) システムで調光制御として機能する、即座に使えるソフトウェアデモ。押しボタンを押すと、汎用レベルデルタメッセージまたは汎用オン/オフメッセージによってネットワーク内の基本明度コントローラが制御されます。
NLC照度センサー
デバイスが、ネットワーク照明制御（NLC）システムで照度センサーとして機能する、即座に使えるソフトウェアデモ。デバイスは周囲光を測定し、これらの測定値をネットワークに送信します。 適切に構成されたNLC基本明度コントローラは、受信したデータに対して動作できます。
NLC占有センサー
デバイスが、ネットワーク照明制御(NLC)システで占有センサーとして機能する、すぐに使えるソフトウェアデモ。押しボタンを押すと、それは人の数の変化を模倣し、適切に設定されたNLC基本明度コントローラーが制御されます。
レガシーセンサー
SoCセンサークライアント
この例は、Bluetooth メッシュセンサークライアントモデルを示しています。リモート機器（複数可）からセンサー測定データを収集して表示します。
SoCセンサー温度計
この例は、Bluetooth メッシュセンサークライアントモデルとセンサー・セットアップサーバーモデルを示しています。これは温度を測定し、測定データをリモートデバイスに送信します。
DFU
SoC DFUディストリビューター
BTメッシュモデルの仕様に基づくファームウェアディストリビュータの役割を示します。ディストリビューターは、新しいファームウェアのイメージをターゲットノードに配信し、ファームウェア更新の進行状況を監視する責任を負います。
認証ベースのプロビジョニング
証明書ベースのプロビジョニングサポート付きSoCエンプティ
証明書ベースのプロビジョニング (CBP) を許可する Bluetooth メッシュ C アプリケーションに必要な最低限の要素を示します。アプリケーションは、起動後に未プロビジョンデバイスのビーコン送信を開始し、メッシュネットワークへのプロビジョニングを待ちます。
SoC CSR ジェネレーター
ファームウェアを生成する証明書の例。ソフトウェアは、デバイスのECキーペア、デバイス証明書の署名要求、およびその他の関連データを生成しています。中央当局は、生成されたデータを読み取ることができます。
1. サンプルアプリケーションの作成
Bluetooth メッシュアプリケーションの開発は、プロジェクトの複雑さと専門知識に基づき、さまざまな方法で行うことができます。
初級
初級
- Simplicity Studio で、最終プロジェクトのユースケースに最も近い Bluetooth メッシュの例を選択します。
- コンポーネントブラウザでコンポーネントを追加、削除、および構成（ノーコード）して例を修正します。
- モバイルアプリまたはNCPコマンダーツールのBt Mesh GUIを、プロバイザーおよびプロトタイピングとして使用します。
中級
中級
- Simplicity Studioで、希望するアーキテクチャに基づいて SoCエンプティの例を選択します。
- プロジェクトに新しいコンポーネント（ノーコードまたはローコード）を追加および構成し、コールバックを実装します。
- ユースケースで使用可能なコンポーネントがない場合は、Mesh Configuratorツールを使用して目的のBluetoothメッシュモデルをプロジェクトの構成データ（DCD）に追加し、Bluetoothメッシュイベントのイベントハンドラーを定義してモデルを実装します。
- NCP Commanderツールの Bt Mesh GUIをプロバイザーおよびプロトタイピングとして使用します。
IoTエキスパート
IoTエキスパート
- Simplcity Studio で、希望するアーキテクチャに基づいてSoCエンプティの例またはNCPエンプティの例を選択します。
- プロジェクトに新しいコンポーネント（ノーコードまたはローコード）を追加および構成し、コールバックを実装します。
- ユースケースで使用可能なコンポーネントがない場合は、Mesh Configuratorツールを使用して目的のBluetoothメッシュモデルをプロジェクトの構成データ（DCD）に追加し、Bluetoothメッシュイベントのイベントハンドラーを定義してモデルを実装します。
- NCP Commanderツールの Bt Mesh GUIをプロバイザーおよびプロトタイピングとして使用します。
- プロジェクト生成後、自分が好きなコマンドラインツールやIDEを駆使して自由に開発を続けてゆきます。
開発段階で役立つ重要なリソース
2. 開発とデバッグ
以下のリソースは、開発サイクルで役立つでしょう。
3. テストと反復
このステップでは、製品をテストラボに提出する前に製品をテストし、製品がテストに合格することを確認することが重要です。これらのリソースは、製品がコンプライアンス試験に合格したことを保証するのに役立ちます：
1. 対象製品（認証）
Bluetooth 認証プロセスは、グローバルな製品の相互運用性を促進し、Bluetooth® ブランドとエコシステムの強みを強化し、すべての Bluetooth SIG メンバーの利益をもたらします。認証は、メンバー企業が Bluetooth 製品が Bluetooth 特許・著作権ライセンス契約および Bluetooth 商標ライセンス契約 (総称して Bluetooth ライセンス契約) および Bluetooth 仕様に準拠していることを保証します。
*ログインが必要です
2. 製品の製造
Bluetooth DAC インジェクションは最終製品に必要です。Silicon Labs は、カスタム部品製造サービス (CPMS) で Bluetooth 認定のための DAC インジェクション・プロセスを簡素化し、工場からエンドユーザーの自宅まで、秘密鍵を秘密に保ちます。
スタート・ガイド
1. キットを購入する：例とハードウェア
2. Simplicity Connect モバイルアプリ
3. ユーザーアカウントを作成する
4. 開発環境の設定
5. デモを見る
開発する
1. サンプルアプリケーションの作成
2. 開発とデバッグ
3. テストと反復
製品の展開
1. 製品の適格性確認
2. 製品の製造
