2023年2月、Bluetooth® SIGから最新のBluetooth® v5.4がリリースされました。このリリースによって、従来のBluetooth®では叶わなかった通信方法も実現が可能になりました。
本記事ではBluetooth® v5.4の新たな機能や特長について紹介します。
過去に弊社で開催したセミナーでも、Bluetooth® v5.4の特長や組込み機器での導入について開発者目線で話しております。こちらの記事と併せてご覧ください。
Bluetooth®とは
Bluetooth®とは、PCやスマートフォン、キーボードなどのデジタル機器を無線で繋ぐ通信規格です。最初にペアリング設定をするだけで、自動的に機器同士を接続することができます。
他にも「国際標準規格のため幅広い機器で使用できる」「一対多の接続ができる（マルチポイント機能）」といった特長があります。
Bluetooth®については、「Bluetooth®とBLEとは？概要や違い、特長を解説」の記事も併せてご覧ください。
Bluetooth® v5.4の特長
Bluetooth® v5.4の大きな特長は、PAwR (Periodic Advertising with Responses) という新しい通信方式の追加と、通信データの暗号化が標準となったことの2点です。
PAwR (Periodic Advertising with Responses)
PAwRにはリンクを確立せずにデバイス間の双方向コネクションレス通信を実現する機能があります。これまでのBluetooth® LE（Bluetooth® Low Energy：低消費電力の通信規格）はデータを一方通行で送信するアドバタイズ（ブロードキャスト通信）方式であったため不可能でした。
双方向通信の詳細
ブロードキャスター（送信側）からデータが送信されると、オブザーバー（受信側）はそれをスキャンして受信します。オブザーバーは応答スロットに同期して応答を送信し、データはPAwRイベント（サブイベント）内で送信されます。
各オブザーバーは１つまたは複数のサブイベントと同期でき、同期後は特定のタイムスロットでのみ受信します。
双方向通信時、ブロードキャスターはサブイベントの開始時にデータを送信し、オブザーバーは「応答スロット遅延」の後に、応答を送信できます。
サブイベントでは、エンドノードがごくわずかな特定の期間に絞ってスキャンしているため、低消費電力が実現できます。
また、PAwRはサブイベントで接続リクエストを含むことができ、ACL（Asynchronous Connection-Less：非同期コネクションレス）での接続も可能です。このACL接続機能を使用することで、追加のスキャンやアドバタイジングを伴う従来の接続スキームに倣う必要はなくなります。
アドバタイズデータ暗号化の標準化
Bluetooth® v5.4以前には、コネクション型通信以外の暗号化の方法は標準化されていませんでしたがESL（Electronic Shelf Labels：電子棚札）のアクセスポイントとデバイス間での通信の大半は、PAwRを通過するため暗号化通信機能を追加する必要が生じました。
そしてBluetooth® v5.4からは、通信データの暗号化と、その暗号化に必要な鍵を共有するための方法が標準化されました。ちなみに今回標準化された通信データの暗号化は、PAwRだけでなく他の通信手段でも活用できます。
この暗号化通信機能では、通信パケットのペイロードの全体もしくはサブセットだけの暗号化が可能です。その際は、暗号化されるすべてのアドバタイズメントデータフィールドをカプセル化し、新しいアドバタイズメントデータタイプを追加することで実現が可能です。
出典：Bluetooth® SIG ノルディックセミコンダクター SIG メンバー「Bluetooth v5.4 の新機能。概要」
出典：Nordic Semiconductor「What’s new in Bluetooth v5.4: An overview」
Bluetooth® v5.4の活用事例
従来のESLシステムは、自社に囲い込む目的でシステム各社が無線機能を独自プロトコルで開発していたこともあり、導入する小売業者側にはシステム導入の障壁の一つとなっており、大きな普及には至りませんでした。
この課題に対してESL業界の各社とBluetooth® SIGが協力し、Bluetooth®の技術を基にしたESL無線規格であるBluetooth® v5.4をリリースしました。グローバル標準のESL無線規格が登場したことで、小売業者は複数のベンダーからESL部品を調達しやすくなったのです。
今後、Bluetooth® v5.4は電子棚札（ESL）で大いに活用されると期待できます。
電子棚札（ESL）
電子棚札 (ESL) は商品価格などの情報を表示する小型のティスプレイ端末で、小売店などの棚に設置して使用されます。紙やシールとは違い無線通信を通して、名称、価格、バーコードなどの商品情報を遠隔で操作・管理ができます。
特長１：価格表示の自動化
予め価格設定のルールを決めておくことで、適したタイミングで適した価格を自動で表示させることが可能です。また、ESLを活用することで、価格変更時にかかっていた作業工数を大幅に削減できます。
特長２：在庫管理の効率化
システム化は在庫管理にもメリットがあります。在庫切れによって生じる顧客満足度の低下や販売機会損失の防止に繋がります。
特長３：ピッキングのサポート
クリック＆コレクトの場面などで、複数の棚に分散している注文商品を店員がピックアップする際、LEDを点滅させて目印にすることで、作業効率を上げることができます。
特長４：商品棚を使ったマーケティング
小売店が配布したクーポンの利用状況と売上データを併せて確認することで、効果分析も行いやすくなり、顧客に合わせたリアルタイム販促ツールとしての活用される可能性もあります。
まとめ
Bluetooth® v5.4がリリースされたことで、これまで人の手で行なわれていた作業はより一層システム化が進み、新たなマーケティング手法やユーザの体験価値提供が生まれる可能性もあります。
また、今回の最新バージョンのリリースは、これまで独自で動いていたESL企業がBluetooth® SIGと協力し、ESL普及のために実現させた無線通信規格である点も大きなポイントです。
今後のBluetooth® v5.4の展開に注目していきましょう。
過去に弊社で開催したセミナーでも、Bluetooth® v5.4の特長や組込み機器での導入について開発者目線で話しております。こちらの記事と併せてご覧ください。
