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ANT 通信モジュールの紹介

株式会社ビート・クラフト龍池　哲也

2012 / 12 / 1 @ Maker Faire Tokyo 2012

ANT 通信モジュール• 詳しくは

– http://labs.beatcraft.com/ja/ (日本語版 )– 販売は Amazon で取扱中 (iPhone 版予定 )

• 3種類用意– シリアル通信版 (組込みマイコン用など )– USB 版 (Windows PC用など )– iPhone 版 (iOS5 以降 iPhone4/4S 30ピンコネクタ用 )

すべて電波法 (技適 )に適合• ライブラリ /APIを無償公開

– 自由にプログラミングして利用可能

ANTとは• カナダの Dynastream Innovations社が開発

– GARMIN グループ• センサ用近距離通信• 小型、小電力

– 小型で、数メートル間の通信– 低消費電力 (コインバッテリでの動作 )

• 2403~2480MHz (2.4GHz) 帯を使用• 用途

– 健康器具 (体重計、血圧計、心拍計等 )

– 自転車、スポーツ (スピード、ケイデンス等 )

詳しくは http://www.thisisant.com/

ANT+ とは• プロファイルを制定したもの

– GPS, スピードメータ , 心拍計 , 体重計 , …

– 様々なセンサ類の仕様が決められている• アプリケーションレイヤの規格

– ANT+ 同士の接続性の保証ANT+ はアライアンスに加盟が必要

– 以前は ANT SPORTSとも呼ばれた– 現在は ANT+ に統一されている

GARMIN

• GARMIN → http://www.garmin.com/– ポルシェカレラカップジャパン

自転車や自動車レース等にも参加している模様

ANT通信• 下位レイヤは ANTチップが担当

– 複雑な通信の実行は ANTチップ• チャンネル制御• 暗号化通信• 混信の防止

• 上位レイヤをプログラミング– 短いパケット化されたコマンド送信– 短いパケット化されたリザルト受信– 単純化された通信手順

ANT通信• 基本的な通信

– 小さなパケット

• 送信／受信とも基本的に同じ• 1 度に 8バイトのデータを転送• IDで識別され複数のデイバスで電波を共有• 1 チャンネル版と 8チャンネル版

– ブロードキャスト通信– アクノリッジド通信 (送信確認 )– バースト通信 (連続送信 )

ANT通信モジュール• 3タイプを用意

– マイコン用シリアル版– PC 用 USB版– iPhone4/4S 用 iPhone 版 (iOS 5以降 )

– 2403~2480MHz (1MHz単位 )– 8ch 通信 ( 同時に 8個のデバイスと通信可能 )

ANTシリアル版• 小規模な組込みマイコン用

– 1.9~ 3.6V の動作範囲 ( 注 5V不可 )

– 低消費電力 (4.7mA 前後 4Hzで送信時 )– UART での通信 (2400~ 57600bps )– 5ピンのヘッダピンで接続

• 通信速度、スリープなどは半田付けパッド　　　

– 同時に 8チャンネルまで通信可能– 小型なモジュール (26.5 x 15mm)

– 技適に適合済み• 日本国内で使用可能

ANTシリアル版• マイコン用ソースコードサンプル

– PIC24FJ64GA002用• MPLAB C30コンパイラ

– LPC1114FN28用• LPCxpressoIDE (uart.h uart.c は調整中 )

(C ソースコード / API ベース )

ANT Message Protocol and Usage を参照 (http://www.thisisant.comから入手可能 )

• MSP430 (LaunchPad)用サンプル

ANT USB版• PC 用 USB 2.0対応

– 8チャンネル版– 技適に適合済み– Windows 用 C/C++ 用ライブラリ– APIセット– Python用ライブラリ

• GUIベースのアプリケーションも開発可能

– ライブラリ類は無償

ANT iPhone版• 30 ピンコネクタ iPhone4/4S 用• iOS5以降に対応• 8チャンネル版• 発売予定

– 技適は審査中 (間もなく完了 )– Amazonで販売予定

• API セット、ライブラリも公開予定(無償 )– iPhone用アプリケーションの開発が可能

ANT の利用例• ビート・クラフトの展示

– 実際に電子工作した例• 電子オルゴール• アルコールセンサ• 温度、湿度センサ• データディスプレイ• 他社製品自転車用ケイデンス、スピードセンサとの連携

電子工作の例 (1)

リモート電子オルゴール(LPC1114FN28)

受信機

送信機 ↑ 受信機 →

送信機を操作すると受信機に内蔵されたスピーカーが鳴る


• データディスプレイ (PIC24FJ64GA002)

センサからのデータを受信して表示


• 水分センサー (MSP430)

鉢植えの水分を測定して送信


MSP430 (LaunchPad)

•　　　　　　　　　　　　　　　アルコールセンサ

湿度センサ

センサでの測定結果を送信


MSP430 (LaunchPad)

• 気圧センサ

　　温度センサ

センサでの測定結果を送信

相互に接続可能• マイコン版、 USB版、 iPhone版

– ANT経由でデータの共有が可能

– 複数のセンサからのデータを集める• マイコンでセンサを制御して送信• PCなどで受信して集計

– 状況に応じた測定などの制御が可能• センサからのデータをもとにフィードバック• 複雑な実行パターンは PCや iPhoneでプログラム

　• ありがとうございました

– MakerFaireTokyo 2012 会場特別価格• マイコン版、 USB 版お好きな 2個セット 5,000円で販売中

– http://labs.beatcraft.com/ja/• 順次情報を追加します

– ご質問は BeatCraft のブースへ (H-06)

– 電子メールは bc9-dev ＠ googlegroups.com

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