Bluetooth Low Energyをはじめよう

Book description

Bluetooth Low Energy(BLE)は、低コスト、低消費電力などを目的に開発された無線技術です。本書では、モバイルアプリケーション開発者と組み込み技術者を対象に、BLEのデータ構造や、デバイスが相互に通信する方法などについて、質の高い情報を提供します。まず、プロトコルの基本を紹介し、次にBLEの理解に欠かせないGAP(汎用アクセス・プロファイル)とGATT(汎用アトリビュート・プロファイル)について丁寧に解説。開発プラットフォーム、デバッグツール、アプリケーション設計ツールの紹介を行った上で、実際のAndroid、iOS、組み込みデバイスの開発についてステップバイステップで解説します。

Table of contents

  1. 目次
  2. はじめに (1/2)
  3. はじめに (2/2)
  4. 1 イントロダクション
    1. BLEはどこが違うのか
    2. 規格
    3. 構成
      1. 規格がサポートする構成
      2. チップ構成
    4. 重要な制約
      1. データのスループット
      2. 到達距離
    5. ネットワークのトポロジー
      1. ブロードキャスターとオブザーバー
      2. コネクション
    6. プロトコルとプロファイル
      1. 汎用プロファイル
      2. ユースケース特有のプロファイル
  5. 2 プロトコルの基本
    1. 物理層
    2. リンク層
      1. Bluetoothデバイスアドレス
      2. アドバタイズとスキャン
      3. コネクション
    3. ホスト・コントローラー・インタフェース(HCI)
    4. 論理リンク制御およびアダプテーションプロトコル(L2CAP)
    5. アトリビュート・プロトコル(ATT)
      1. ATT 操作
    6. セキュリティ・マネージャ(SM)
      1. セキュリティ手順
      2. ペアリングのアルゴリズム
      3. セキュリティ暗号鍵
    7. 汎用アトリビュート・プロファイル(GATT)
    8. 汎用アクセス・プロファイル(GAP)
  6. 3 GAP(アドバタイズとコネクション)
    1. 役割
    2. モードと手順
      1. ブロードキャストとオブザベーション
      2. 検索
      3. コネクションの確立
      4. 追加的GAP手順
    3. セキュリティ
      1. アドレス種別
      2. 認証
      3. セキュリティモード
      4. セキュリティモードと手順
    4. その他のGAP定義
      1. アドバタイズデータのフォーマット
      2. GAPサービス
  7. 4 GATT(サービスと特性)
    1. 役割
    2. UUID
    3. アトリビュート
      1. ハンドル
      2. タイプ
      3. パーミッション
    4. アトリビュートとデータの階層構造
      1. サービス
      2. 特性
      3. 特性ディスクリプタ
      4. サービスの例
    5. 高度なアトリビュートの概念
      1. アトリビュートのキャッシュ
      2. アドバタイズパケット中のGATT アトリビュートデータ
    6. 機能
      1. MTU交換
      2. サービスと特性の検索
      3. 特性とディスクリプタの読み出し
      4. 特性とディスクリプタの書き込み
      5. サーバー主導更新
    7. セキュリティ
    8. GATT サービス
  8. 5 ハードウェアプラットフォーム
    1. nRF51822-EK(Nordic Semiconductors)
      1. 技術的仕様
      2. SoftDeviceアーキテクチャ
      3. nRF51822-EKの使い方
      4. プログラム例とツールチェイン
    2. CC2541DK-MINI(Texas Instruments)
    3. その他のハードウェアプラットフォームとモジュール
      1. LairdのBL600モジュール
      2. BluegigaのBLE112/BLE113モジュール
      3. RFDuino
  9. 6 デバッグツール
    1. PCA10000 USBドングルとMaster Control Panel
    2. PCA10000 USBドングルとWireshark
    3. CC2540 USBドングルとSmartRFスニファ
    4. SmartRFからWiresharkへのコンバーター
    5. Bluezのhcitoolとgatttool
  10. 7 アプリケーション設計ツール
    1. Bluetooth Application Accelerator
    2. SensorTag
    3. iOS用のLightBlue
    4. Android 用のnRF Master Control Panel
  11. 8 Androidのプログラミング
    1. 開発環境の準備
      1. ハードウェアを入手する
      2. ソフトウェアを入手する
      3. ハードウェアを構成する
      4. 新規プロジェクトを開始する
    2. BLEライブラリの初期化
    3. リモートデバイスとコネクションを張る
    4. リモートデバイスとの通信 (1/3)
    5. リモートデバイスとの通信 (2/3)
    6. リモートデバイスとの通信 (3/3)
  12. 9 iOSのプログラミング
    1. シンプルなバッテリーレベルのペリフェラル
      1. リモートペリフェラルのスキャン
      2. リモートペリフェラルとのコネクション
      3. リモートペリフェラルと関連付けられたサービスを検索する
      4. サービスと関連付けられた特性を検索する
      5. 特性の読み出しとデコードを行うメソッド
    2. iBeacon
      1. アドバタイズ
      2. レンジング
      3. iBeacon アプリの実装
    3. 外部ディスプレイとApple通知センターサービス (1/2)
    4. 外部ディスプレイとApple通知センターサービス (2/2)
  13. 10 組み込みアプリケーション開発
    1. mbedのBLE API
    2. 組み込みツールチェイン
      1. OS X やLinux へGNUツールをインストールする
      2. WindowsへGNU ツールをインストールする
    3. nRF51822のGNUコードベースとサンプルプロジェクト
      1. nRF51822のGNUコードベースを入手する
      2. nRF51822 GNUコードベースの構造
      3. プロジェクトをコンパイルする
      4. nRF51822へ書き込む
    4. さらに先へ
  14. 付録 Bluetoothコア規格バージョン4.2での変更点
    1. IPv6 への対応
    2. 性能の向上
    3. セキュリティの強化
  15. 索引 (1/3)
  16. 索引 (2/3)
  17. 索引 (3/3)

Product information

  • Title: Bluetooth Low Energyをはじめよう
  • Author(s): Kevin Townsend, Carles Cufi;, Akiba, Robert Davidson, 水原 文
  • Release date: February 2015
  • Publisher(s): O'Reilly Japan, Inc.
  • ISBN: 9784873117133