LTE/Bluetooth LE Gatewayのご紹介

2023.09.12

こんにちは。
加賀デバイスのNordic Teamです。

ホストマイコンとHCIインターフェースでBluetoothデバイス追加を検討される方が増えておりその一例を紹介します。このような構成は主にLTE/Bluetooth Gateawayなどのアプリケーションに多く使用されています。
Nordicでは開発環境nRF Connect SDKでHCIインターフェースが既にサポートされておりLTEモジュール:nRF9160とBLEチップ:nRF52840を使用したLTE Sensor Gatewayのサンプルプロジェクトを使うことで簡単に実現出来ますのでデモ環境の作成方法を説明します。

◢◤《サンプルプロジェクト紹介》

このサンプルプロジェクトの構成は下記となります。
　①PeripheralデバイスはThingy:52(nRF52840)を使用。
　②Bluetooth LE通信のプロファイルはThingy:52のセンサーデータを使用。
　③CentralデバイスはnRF9160 DKに搭載されているnRF52840を使用。
　④nRF9160 DKに搭載されているnRF52840とnRF9160はHCIインターフェース(UART)で接続。
　⑤nRF9160がnRF52840から受け取ったデータをLTE-M通信でNordicのnRF Cloud(クラウドサーバー)にデータを上げています。

上記構成のサンプルプロジェクトは下記にあります。

Thingy:52のファームウェア
nRF9160 DK:nRF5284のHCIサンプルプロジェクト
nRF9160 DK:nRF9160のLTE SensorGatawaサンプルプロジェクト

◢◤《デモ環境》

ここで注意が必要で、Nordicが提供しているThingy:52やnRF9160 DKに搭載されてるnRF52840はチップ単品が実装されているため技適が取得出来ておりません。
　＊LTEモジュールのnRF9160は技適取得済みのモジュールとなります。
そのため構成を下記のように変更してデモ環境を作成しました。

　①PeripheralデバイスはThingy:52ではなく加賀FEI製Bluetooth LEモジュール(EB2840AA2)を使用。
　②Bluetooth LE通信のプロファイルはThingy:52のセンサーデータではなく、HRS(Heart Rate Service)を使用。
　③CentralデバイスはnRF9160 DKに搭載されているnRF52840を使わず加賀FEI製Bluetooth LEモジュール(EB2840AA2)を使用。
　④nRF9160 DKとBluetoothモジュールをHCI(UART)で接続。
　⑤nRF9160がnRF52840から受け取ったデータをLTE-M通信でNordicのnRF Cloud(クラウドサーバー)にデータを上げています。
　

　

使用したサンプルプロジェクトは下記となります。

Peripheralデバイス EB2840AA2：HRS
Centralデバイス EB2840AA2：HCIサンプルプロジェクト
nRF9160 DK:nRF9160のLTE SensorGatawaサンプルプロジェクト *接続プロファイルをHRSに変更

通信結果は下記となります。

Peripheralデバイスが送信したデータがクラウドに上がっているのが確認出来ました。

また、nRF9160でHCIインターフェースを使ってBluetooth通信を行うプロブラムは、nRF52やnRF53でBluetooth通信を行うプログラムとかなり似ています。
デモ環境を作成するときに参考にしたプログラムは下記となりますので、ホストマイコンとHCIインターフェースでBluetoothデバイス追加を検討されている方はぜひ見比べて頂ければと思います。

LTE Sensor Gatewayで使用しているBLE制御プログラム
HRSのCentral制御で参考にしたプログラム

　　　

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