エスプレッシフ　IoTの無限の可能性とBluetoothメッシュソリューション

BluetoothSIGからの再投稿

IoTテクノロジーとして、Bluetooth®は、スマートホームやスマートシティからデジタルキーやネットワーク化された照明制御まで、幅広い革新的なユースケースを可能にします。2021年のBluetoothMarket Updateによると、Bluetoothスマートホームオートメーションデバイスの出荷は2021年に2億2200万に達し、Bluetooth住宅用スマート照明の年間出荷は3900万に達するとのことです。アナリストは、Bluetoothスマートホームオートメーションデバイスの年間出荷台数が2025年までに3倍になり、わずか5年間で6億7000万台に増加すると予測しています。Bluetoothデバイスネットワークの予測を推進する主なデバイスには、スマートホームオートメーションコントローラー、スマートライティング、スマートアプライアンスなどがあります。

分散型制御アーキテクチャを活用して単一障害点がないことを保証する唯一のワイヤレス標準として、Bluetoothメッシュは、数百または数千のデバイスが相互に通信する必要があるシステムの制御、監視、および自動化に最適です。Bluetoothメッシュは、多くの主要ベンダーのスマートホームおよびネットワーク照明制御システムを可能にします。エスプレッシフは何年もの間、AIoTハードウェアおよびソフトウェア製品の研究開発と設計に深く関わってきました。エスプレッシフが開発したBluetoothメッシュプロトコルスタックであるESP-BLE-MESHは、スマートホーム、スマートライティング、およびスマートインダストリー環境で使用可能です。

エスプレッシフの創設者兼CEOであるTeo Swee Ann氏へのインタビューには、エスプレッシフのオープンソースBluetoothメッシュプロトコルスタックのユースケースとこのテクノロジーの将来についてより深い洞察があります。

エスプレッシフ TeoSwee Ann氏とのQ＆A

エスプレッシフのBluetoothメッシュソリューションの主なアプリケーションは何ですか？

エスプレッシフ Bluetoothメッシュソリューションは、ZephyrBluetooth®メッシュに基づくオープンソースのプロトコルスタックです。Bluetoothメッシュプロトコルで指定されているように、ほぼすべてのコア機能、クライアントモード、およびサーバーモードをサポートします。つまり、フル機能のオープンソースBluetoothメッシュプロトコルスタックです。このソリューションで構築されたデバイスは、さまざまなメーカーのさまざまなタイプの標準Bluetoothメッシュデバイスと相互運用できます。当社のエンジニアは、ユーザーの実際の使用例に基づいて、Bluetoothメッシュに関連する多くの技術革新も考案しました。たとえば、2019年に、エスプレッシフはBluetoothメッシュプロビジョニングの革新的な機能であるFast Provisioning Modelをリリースしました。これは、50秒で100ノードをプロビジョニングできます。

エスプレッシフのBluetoothメッシュソリューションは、スマートホーム、スマートライティング、およびスマート業界の市場セグメントに展開されています。ユーザーは、安全で信頼性の高い通信ネットワークを構築し、デバイスネットワーキング、自動制御、リモート監視などの機能を実現できます。エスプレッシフは、統合されたWi-FiまたはIEEE 802.15.4とBluetoothメッシュプロトコルを備えたSoC（ESP32シリーズ、ESP32-Sシリーズ、ESP32-Cシリーズ、ESP32-Hシリーズなど）を提供します。当社のソリューションは、前述の市場セグメントのBluetoothメッシュゲートウェイへのWi-Fiの実装にも使用されます。

エスプレッシフがBluetoothメッシュネットワーキングに基づくソリューションを構築したのはなぜですか？

スマートフォン、ゲートウェイ、エンドポイントで採用されているおかげで、Bluetooth®テクノロジーは最も普及しているワイヤレス通信プロトコルの1つです。アダプティブ周波数ホッピング（AFH）、安全な設計、および高度な相互運用性により、混雑した2.4 GHz周波数帯域で動作する機能により、Bluetoothメッシュは堅牢で安全かつ重要なローカルエリアネットワークプロトコルになっています。また、Bluetoothメッシュプロトコルの設計は、ハードウェアリソースが許せば、OTA（無線）アップグレードを通じて既存のBluetoothデバイスに簡単に拡張できます。

さらに、Bluetooth Special Interest Group（SIG）は、Bluetoothメッシュプロトコルの詳細なコアプロファイル、モデルプロファイル、およびテストスイートを確立し、プロトコルの拡張性を確保しながら、一般的なユースケースとデバイスタイプをカバーしました。

Bluetoothメッシュは既存のBluetooth仕様に基づいて定義されているため、Bluetooth無線を使用して現在のハードウェアプラットフォームで簡単にサポートできます。エスプレッシフのBluetoothメッシュ実装はメモリが最適化されており、Bluetoothテクノロジーを使用するすべてのEspressifSoCでサポートされています。したがって、Bluetoothメッシュプロトコルを使用すると、追加費用なしで安定したネットワークオプションをお客様に提供できます。

特にスマート照明の分野で、いくつかの使用例を挙げてください。

スマート照明市場におけるBluetooth®メッシュソリューションの最も一般的な使用例は、Bluetoothメッシュトポロジを使用して照明機器を接続することです。これは、家庭、企業、産業、または公共の環境で効果的に実装できます。当社のBluetoothメッシュソリューションは、ネットワークインフラストラクチャの展開と管理の複雑さを軽減します。たとえば、スマートホームのシナリオでは、BluetoothメッシュはWi-Fiの死角にあるデバイスへの接続を効果的に提供できます。スマートホームに導入されたBluetoothメッシュネットワークは、自己形成、自己修復、フォールトトレラントなどのネットワークプロパティを備えています。

Bluetoothメッシュベースの展開では、通常、ゲートウェイを使用して参加デバイスをインターネットに接続します。エスプレッシフはSoCにWi-FiまたはIEEE802.15.4とBluetooth接続、および上記のプロトコルの共存を提供するため、お客様はBluetoothメッシュソリューションを使用してこれらのゲートウェイデバイスを実装できます。たとえば、お客様がBluetoothメッシュをスマートスピーカーに統合し、それがゲートウェイとして機能できるように支援しました。Wi-FiとBluetoothテクノロジーの共存に基づいて、お客様はその後、Wi-Fi接続を維持し、従来のBluetooth接続を使用して音楽をストリーミングしながら、1つの高度に統合されたチップのみを使用して他の近くのBluetoothメッシュデバイスを同時に制御できます。

スマート照明の将来においてBluetoothメッシュはどのような役割を果たしますか？

現在の市場データに基づくと、スマート照明市場でのBluetooth®メッシュの普及が進むと予想されます。たとえば、Bluetooth AoA / AoDテクノロジーをBluetoothメッシュと組み合わせると、照明ネットワークを介した屋内測位が可能になり、資産追跡など、さまざまな消費者およびビジネス指向のユースケースが容易になります。デバイス間通信を提供し、ゲートウェイを介してインターネットに接続するBluetoothメッシュの機能により、よりスマートな照明システムが開発されます。

Bluetoothメッシュが将来サポートすると思われる追加のアプリケーションは何ですか？

屋内測位に加えて、IoT分野でのBluetooth®メッシュのアプリケーションが増加します。Bluetoothメッシュ、音声と画像の認識、スマートホームセンサー、機械学習の組み合わせにより、テクノロジーは人間のニーズにさらによく適応し、日常生活の質をさらに向上させます。

ますます多くのスマートフォンがBluetoothメッシュを完全にサポートするため、携帯電話とBluetoothメッシュ製品間のさらなる相互作用が実現されます。また、Bluetoothメッシュが将来IPプロトコルをサポートする可能性についても楽観的です。そうすることで、ユーザーは携帯電話を使用して接続されたデバイスをローカルで制御したり、IPベースのBluetoothメッシュネットワークを使用して接続されたデバイスをリモートで制御したりできます。すべてゲートウェイは必要ありません。

将来的には、LEオーディオとBluetoothメッシュの組み合わせにより、メッシュネットワークを介した音声およびオーディオアプリケーションのサポートなど、高度なアプリケーションが実現する可能性があります。もちろん、このようなアプリケーションでは、Bluetoothメッシュプロトコルをさらに開発する必要があります。