急速に進化する今日の無線通信環境において、Bluetooth 技術は、短距離無線通信における低消費電力と使いやすさで優れています。スマートホームやインダストリー 4.0 などの新しいアプリケーションが登場するにつれて、これらのスマート デバイスは、BLE 無線を介して長距離をカバーし、安定した接続を確保することが急務となっています。より広範囲での無線通信のニーズを満たすために、送信出力の高い BLE デバイスが誕生しました。

BLE の最大送信電力はどれくらいですか?

さまざまな規制機関が BLE 無線デバイスの送信電力を制限しています。通常、すべての規格において、2.4 GHz 帯域デバイスの最大送信電力は約 100 mW (20 dBm) です。

高い送信電力を必要とする一般的なBLEアプリケーション

現在利用可能な BLE 無線の最大送信電力は通常 0 dBm から約 20 dBm の範囲で、送信距離は 10 メートルから数百メートルに拡大します。明らかに、送信電力が高い BLE 無線デバイスは大きな注目を集めており、次のアプリケーションで好まれています。

• スマートホーム:大規模な住宅や別荘の部屋間をシームレスに接続し、スマート照明、セキュリティ システム、温度制御などを実現します。高出力 Bluetooth 無線により、ユーザーはこれらのスマート デバイスをより遠くから制御および監視できるため、生活の利便性と安全性が向上します。
• 産業オートメーション:デバイス間のワイヤレス通信が重要な広大な工場では、高出力 Bluetooth 無線により安定した接続が提供され、大規模な監視とデータ転送がサポートされるため、生産効率が大幅に向上します。
• 医療機器:病院や介護施設の遠隔医療モニタリング機器は、効果的な長距離データ伝送の恩恵を受けます。たとえば、BLE血圧モニターなどです。 心拍数モニターにより、患者のモニタリングとケア体験の効率が大幅に向上します。
• 物流追跡: 高出力 Bluetooth デバイスは、物流追跡と資産管理でも重要な役割を果たします。倉庫や輸送車両内の商品や資産を効率的にリモートで追跡および管理することで、物流の効率と精度が向上します。
• スマート農業：大規模な畑や温室での環境監視と自動化により、精密農業を実現します。

これらのアプリケーションでは送信電力と範囲が優先されますが、送信電力が高くなると消費電力も増加します。したがって、さまざまなアプリケーションに Bluetooth Low Energy モジュールを選択する場合は、送信電力、通信範囲、アンテナ、消費電力などの要素を考慮することが重要です。

高出力BLEモジュール

ほとんどのBLE モジュールの最大送信電力は4 dBm または8 dBmですが、これを超えるモジュールもいくつかあります。たとえば、RF-starのCC2652P、CC2652P7 シリーズ モジュールは +20 dBm を出力できますが、EFR32BG24/MG24 モジュールは+19.5 dBm を出力できます。

TI CC2652P ベースのモジュール

RF-BM-2652P2およびRF-BM-2652P2Iワイヤレス モジュールは、PA を内蔵し、最大送信電力が +20 dBm の Texas Instruments (TI) CC2652P SoC をベースにしています。さらに、モジュールには低ノイズ アンプ (LNA) も統合されており、Bluetooth の受信感度を効果的に向上させます。

重要なのは、モジュールが Bluetooth 5.2 Low Energy、Thread、Zigbee®、IEEE802.15.4g、6LoWPAN、TI 15.4-Stack (2.4 GHz) などの複数のプロトコルもサポートし、ダイナミック マルチプロトコル マネージャー (DMM) を介して同時に実行されることです。これらの機能により、ワイヤレス モジュールはスマート ホーム、ゲートウェイ、長距離センサーで広く使用されています。

もう 1 つの朗報は、RF-star がモジュール用の Bluetooth UART 透過伝送バージョンをリリースしたことです。豊富なATコマンドにより、お客様は製品開発期間を迅速に短縮できます。たとえば、次のようになります。

• 22送信電力調整レベル: -20 dBm ~ +20 dBm
• 1マスターとマルチスレーブ接続をサポートし、最大8台のデバイスを同時に接続できます。
• 最大251バイトの拡張ブロードキャストパケットのカスタマイズ
• 最大35 KB/秒の安定したUART転送速度をサポート
• フィルター可能なパラメータを備えた監視モード
• Bluetoothペアリングと接続をサポート
• 自動再接続

TI CC2652P7 ベースのモジュール

高度なCC2652P7 ベースの BLE モジュール( RF-BM-2652P4 および RF-BM-2652P4I ) も、+20 dBm の送信出力を提供します。

前述の ZigBee やその他の 2.4 GHz ワイヤレス テクノロジーをサポートするほか、Matter プロトコルも実行できます。さらに注目すべきは、これらのCC2652P7 モジュールの 152 kB RAM と 704 kB フラッシュの大容量メモリにより、より複雑なアプリケーションに組み込むことができることです。

Silicon Labs EFR32BG24 /MG24 モジュール

RF-BM-BG24B1およびRF-BM-BG24B2モジュールは BLE5.4、Bluetooth メッシュ、および独自のプロトコルをサポートし、RF-BM-MG24B1およびRF-BM-MG24B2モジュールは Matter、Zigbee、OpenThread などもサポートします。

1536 kB フラッシュと 256 kB RAMを備えたEFR32MG24ワイヤレス モジュールは、将来のアプリケーションの成長に十分なスペースを提供します。

このシリーズの BLE モジュールはすべて、最大 TX 電力が +19.5 dBm の PCB オンボード アンテナとして設計されています。ゲートウェイ/ハブ、センサー、スイッチ、ドア ロック、スマート プラグ、LED 照明、ランプ、血糖値計やパルス オキシメーターなどの医療機器などのスマート ホーム デバイスでよく使用されます。

詳細なパラメータについては、この表を参照してください。

まとめると、これらの BLE モジュールは、高い送信電力だけでなく、PCB アンテナ、外部 IPEX コネクタ、ハーフホール RF 出力インターフェイスなどの高度なワイヤレス テクノロジーと柔軟な出力オプションも備えています。これらは、スマート ホーム、産業オートメーションなどのための強力なワイヤレス通信ソリューションです。

高出力 BLE モジュールの詳細については、www.rfstariot.com をご覧いただくか、 info@szrfstar.comまでお問い合わせください。