あらゆるものがインターネットでつながるインテリジェント時代において、数百、数千ものスマートデバイスをどう管理するかでお困りではありませんか？従来のBluetooth Low Energy接続は容量に限界があり、メッシュネットワークは複雑で消費電力も大きいため、これらがIoTの大規模展開を阻むボトルネックとなっています。

業界をリードするSilicon Labsのチッププラットフォームを活用し、 RFスターテクノロジー は、PAwR機能を搭載した低消費電力モジュールを発表しました。これにより、大規模な双方向1対多通信が真に実現します。理論上、1台の中央デバイスが最大32,640台のエンドデバイスと同時に双方向データ交換を行うことが可能となり、従来のBluetooth接続におけるデバイス数制限を完全に打破し、デバイス管理をかつてないほどシンプルかつ効率的にします。さあ、この技術がお客様のビジネスに新たな価値をもたらす様子を、ぜひご覧ください。

• PAwR と他のテクノロジーの違い:

従来の接続された 1 対多: 通常、ホストが時分割多重化を介して数台から数十台のスレーブデバイスとの接続を交互に維持することを指します。デバイスの数は限られており、デバイスの数が増えるにつれて管理の複雑さが大幅に増大します。

ブロードキャストベースの1対多: ブロードキャスター/オブザーバーモデルを採用しています。1台のデバイスがブロードキャストし、複数のデバイスが受信できます。ただし、これは一方通行であり、オブザーバーは応答できず、すべてのデバイスがブロードキャストを受信するため、プライバシーとターゲティングが欠如しています。

Bluetooth メッシュ ネットワーク 1 対多: 「フラッディング」型のネットワーク管理アプローチを採用しています。メッセージを受信した各ノードは、他のノードを経由してメッセージを転送し、ターゲットノードが受信するまでリレーします。理論上、ネットワークは数万ノードを収容でき、多対多の通信を可能にします。しかし、ネットワークは複雑であり、消費電力とレイテンシを制御することが困難です。

PAwR 1対多: 周期的アドバタイジング（Periodic Advertising with Response）の略称で、Bluetoothコア仕様バージョン5.4で導入された革新的な機能です。Bluetooth SIG仕様によると、1つのPAwRブロードキャスターは、最大数万のPAwRサブスクライバー（驚異の32,640）と同時に双方向通信を行うことができます。

• PAwR とは何ですか? PAwR はどのように適用されますか?

PAwRシステムでは、従来のシステムと比べて役割が逆転しています。 放送局 アクセスポイント（AP）と呼ばれる中央ハブデバイスとして機能します。 スキャナー/レスポンダー デバイスは通常、ノード デバイスです。

これは、教室で教師（放送者）が一定のスケジュールに従って生徒に質問をしている様子を想像してみてください。このスケジュールは、非常に短い時間枠に分割されています。

詳細なワークフローは次のとおりです。
1. 同期を確立する: ブロードキャスターは、特定のタイミング情報を含む定期的なアドバタイジングストリームを継続的に送信します。数千台のサブスクライバーデバイスはこのアドバタイジングストリームをリッスンし、ブロードキャスターのタイミングと正確に同期しています。サブスクライバーデバイスは、通信に割り当てられた特定の時間枠を認識しています。
2. 送信コマンド: ブロードキャスターは、独自の時間枠内で、すべてのサブスクライバーにパブリック データを送信したり、特定の「グループ」または単一のデバイスを対象にプライベート データを送信したりできます。
3. 応答を受け取る: サブスクライバーは、割り当てられた正確な時間枠で「ウェイクアップ」し、自身宛てのコマンドをリッスンします。返送すべきデータ（センサーの読み取り値やステータスの確認応答など）がある場合、指定された時間枠内でブロードキャスターに迅速に返信します。
4. サイクルの繰り返し: このプロセスは非常に高い頻度で繰り返されます。それぞれの時間枠は非常に短いため、ブロードキャスターは1サイクルで膨大な数のデバイスとの「会話」を1回完了することができ、その間、すべてのデバイスはほとんどの時間をディープスリープ状態のまま過ごします。

• PAwR の利点と制限:

利点:

✓ 超低消費電力
デバイスはほとんどの時間ディープスリープ状態にあるため、バッテリー寿命が大幅に延び、メンテナンスコストが削減されます。

✓ 精度と信頼性
タイムスロットベースの通信メカニズムにより、データの衝突がなくなり、チャネルの競合が回避され、予測可能な応答時間が確保され、コマンドの配信とタイムリーな応答が保証されます。

✓ 簡素化された導入
スター ネットワーク トポロジではリレーが不要で、管理の複雑さはメッシュよりもはるかに低く、展開サイクルが大幅に短縮されます。

✓ スケーラビリティ
単一のネットワークで数万台のデバイスをサポートし、ビジネスの成長に合わせて柔軟に拡張できるため、投資価値が保護されます。

✓ 双方向インテリジェンス
完全なアップリンクおよびダウンリンク データ チャネルにより、真にインテリジェントな IoT エコシステムが実現します。

✓ プライバシーとセキュリティ
特定のグループまたは個々のデバイスとの暗号化通信をサポートし、グローバルブロードキャストよりも安全です。例えば、ファームウェアアップデートなどの大容量データ転送が必要な場合、APは特定のタグと一時的に従来のBluetooth接続を確立し、PAwR通信と共存することで、スループットとスケールのバランスを保ちます。

制限事項:

× Bluetooth 5.4ハードウェアが必要です
ブロードキャスターとサブスクライバーの両方が Bluetooth 5.4 をサポートする必要があり、アップグレード コストが発生します。

× 補償範囲の制限
すべてのデバイスは AP の直接の無線カバレッジ範囲内にある必要があります。メッシュなどのリレー経由で拡張することはできません。

× アップリンク帯域幅の制限
各タグのデータ返信ウィンドウは非常に小さいため、大きなデータ ストリームを継続的に送信するには適していません。

× 中央ノードの依存関係
AP は単一障害点であるため、そのパフォーマンスと安定性が非常に重要です。

• RF-star の PAwR スマート ウェアハウス ソリューションがインテリジェントなデバイス管理を実現する仕組み:

わずか数ステップの簡単な手順で導入されるスマートな倉庫管理システムを想像してみてください。

AP側: RF-BM-BG22A3 Bluetoothモジュール
タグ側: RF-BM-BG22B1 Bluetoothモジュール

理論上、1 台の BG22A3 (AP 側) で最大 32,640 台の BG22B1 (タグ側) デバイスを同時に管理できます。

簡素化された展開: 各センサー タグは、APP またはコマンドを介して一意のグループ ID とデバイス ID を設定するだけで PAwR ネットワークに参加できるため、ネットワーク展開の効率が 80% 向上します。

* システムの初期化: サーバーはタグの ID 情報を AP に送信し、AP はタグを管理リストに追加して、「登録」を完了します。
* ステータス監視：サーバーはいつでもAPにクエリを送信し、バインドされているすべてのタグのリストとそのステータス（RSSI信号強度など）を取得できます。数万台のデバイスの状態をリアルタイムで監視し、常に全体像を把握できます。

正確な制御: サーバーは特定のタグへのコマンドをAPに送信します。APはPAwRブロードキャストを介してコマンドを送信し、対応するタグにブザーやLEDなどの可聴/可視アラートを発動させます。タグの確認後、サーバーは「完了」コマンドを送信します。APはタグを制御してアラートを停止し、タグをアクティブリストから削除します。タイムスロットベースの通信により、正確なコマンド配信とリアルタイムのステータスフィードバックが保証され、通信の信頼性が確保されます。

超低消費電力： 革新的なタイムスロットウェイクアップメカニズムにより、デバイスはほとんどの時間ディープスリープ状態に維持され、数年間のバッテリー寿命を実現します。

弾力的なスケーラビリティ: 単一のネットワークで数万台のデバイスをサポートし、ビジネスニーズに応じて柔軟に容量を拡張できるため、長期的な投資価値が保護されます。

柔軟なカスタマイズ: RF-star は、特定のアプリケーション シナリオに合わせて、高度にカスタマイズされたハードウェアおよびソフトウェア Bluetooth モジュール ソリューションを提供できます。

• PAwR アプリケーションの拡張により、業界のデジタル変革を促進:

スマートリテール
電子棚ラベル (ESL) システムでは、数万枚のラベルを数秒で同期更新できるほか、ステータス フィードバックも受信できるため、運用効率が大幅に向上します (双方向の価格更新、ラベル ステータスの受信)。

産業用IoT（IIoT）

工場設備の状態監視、倉庫および物流管理、数千個のセンサー（温度、振動センサーなど）からの同時データレポートのサポート、デジタル運用および保守システムの構築。
スマートビルディング
ビルディングオートメーション制御システム（BACS）は、数万個のセンサーとアクチュエータを容易に管理し、真にインテリジェントなオフィス環境を実現します。住宅ユニットなどに設置されたスマートセンサーをネットワーク化し、AP（スマートゲートウェイ）がデータを受信し、制御コマンド（例：加湿器の調整）を送信します。
スマート農業
大規模な環境モニタリング ネットワークは、土壌や気象のデータをリアルタイムで収集し、精密農業にデータ サポートを提供します。
健康管理
病院での遠隔患者モニタリング（心拍数、血圧センサーなど）。AP が集中的にデータを受信し、構成を送信します。低電力特性はウェアラブル デバイスに適しています。

• 見通し

PAwRテクノロジーは、様々な業界でデジタルトランスフォーメーションのプロセスを加速させています。その登場はBluetooth Meshに取って代わるものではなく、IoTアプリケーションにとって不可欠かつ補完的なソリューションを提供します。 Bluetoothモジュールメーカー RF-star Technologyのような企業がPAwRアプリケーションソリューションを継続的に導入することで、この技術の導入障壁は継続的に低下しています。PAwRは、「大規模、低消費電力、双方向、スター型ネットワーク」の技術的ギャップを的確に埋めるものです。独自の利点を持つPAwRは、小売、物流、産業用インターネットなどの分野で急速に普及し、次世代の低消費電力IoTイノベーションを牽引する中核技術の一つになると確信しています。

PAwRテクノロジーは成熟しており、市場機会は目前に迫っています。ソリューション開発者、システムインテグレーター、エンドユーザーを問わず、今こそこの革新的なテクノロジーを導入する絶好の機会です。

共に協力して、あらゆるものがインターネットにつながる新しいインテリジェント時代を切り開きましょう。