6 IoT and Bluetooth Smart
IoT の実現に重要な要素・・・
¡ エンド-‐to-‐エンドの相互接続性 ¡ 共通の“言語”が不可欠 ¡ 共通のセキュリティ ¡ ヘッドレス・ルーター/インフラの実現
¡ 異なる技術のネットワークのサポート ¡ ただ一つの技術・方式では全てを解決不可能 ¡ Wi-‐Fi, 15.4, LTE, Bluetooth® Smart など・・・
¡ オープン・スタンダード ¡ 複数の標準されたトランスポート
Cloud Service
7 IoT and Bluetooth Smart
We are connecQng to the Internet… Internet Protocol Suite
Ethernet
Internet Protocol Suite
IPv4 | IPv6 | ICMP (…)
TCP | UDP | (…)
SSL | TLS | DTLS | (…)
HTTP | CoAP | SMTP | FTP | (…)
Wi-‐Fi
Fiber
Cellular
(…)
Servers
Routers
Switches
PCs
Smart Phones Tablets
(…)
Data link
Bluetooth Smart と IoT 〜 現在
n スマートフォンやタブレットがゲートとなり、
ネットワーク&クラウドに接続
8 IoT and Bluetooth Smart
インターネット & クラウド・サービス
スマートフォン
Bluetooth Smart
Internet of “My” things
“My” Things
“My” Things
インターネット & クラウド・サービス
スマートフォン
Bluetooth Smart
Bluetooth Smart と IoT 〜
9 IoT and Bluetooth Smart
ヘッドレス ゲート
n スマホやタブレット(インテリジェントなゲート)
が無い場合でも、ヘッドレスゲート・ルターなど
を介して、”Thing(モノ)”がインターネットやク
ラウドに接続される。
Things
Bluetooth 4.2 Enables seamless IoT
Internet of Things
2015以降
10 IoT and Bluetooth Smart
Bluetooth 4.1 & 4.2 〜 IoT実現へのアップデート
n Bluetooth 4.1 ~ 2013. 12月
n Bluetooth 4.2 ~ 2014. 12月
u Link Layer Topology 〜 サポートするトポロジーの拡張 u L2CAP Connection Oriented Channels/L2CAP Dedicated Channels 〜 IPv6をサポート
u Higher Security & Privacy u SSP (Simple Secure Paring) 〜 Hacking Protection u Privacy 1.2 〜 Private Direct advertising
u Enables IoT u Low Power IP (IPv6/6LoWPAN) 〜 IPSP (Internet Protocol Support Profile) u Bluetooth Smart Gate way over GATT 〜 HPS (HTTP Proxy Service)
u Date Length Extension 〜 up to 255bytes per packet (31byte on BT4.0/4.1)
u Enables IoT u Low Power IP (IPv6/6LoWPAN) 〜 IPSP (Internet Protocol Support Profile)
IPv6 over Bluetooth Smart
11 IoT and Bluetooth Smart
n Bluetooth Smartの上に完全なインターネット・プロトコル・スタックを実装
n それぞれ“モノ”に固有のIPアドレス
n “モノ”から“サービス”への ダイレクト・コミュニケーション
n オープン・スタンダードの“エンド – to – エンド”
n Bluetooth SIG 及び IETF による標準規格化
n ゲートウェイ内での スタンダードな IP ルーティング
IPv6 over Bluetooth Smart 〜 “ヘッドレス”ルータを可能に
12 IoT and Bluetooth Smart
¡ インフラ型の大きなネットワークを実現
¡ 周辺の“モノ”を全て接続
¡ 常時“接続”されたネットワーク
¡ 標準の IPv6 ルーティング
¡ 固有の独自技術は一切なし
¡ Linux / BlueZ はすでに IPv6 over Bluetooth Smart / 6LoWPAN をサポート
Router hardware
Bluetooth Smart Wi-‐Fi, Ethernet, (…)
IPv6 | ICMPv6
IP ベースの“プロファイル”による 異種間ネットワークの実現
13
Router
IPv6 | ICMPv6
Bluetooth
IPv6 | ICMPv6
UDP | TCP
CoAP | HTTP
Other
IPv6 | ICMPv6
UDP | TCP
CoAP | HTTP
ApplicaQon ApplicaQon
IoT and Bluetooth Smart
n それそれのレイヤー間でのコミュニケーション
n ルータを介しての Bluetooth ↔ スレッドとの通信
n ルータを介しての Bluetooth ↔ Wi-Fiとの通信
n IPベース・プロファイルでの アプリケーション・レベルでの相互接続
n 実現に向けた業界でのアライアンス
異種間でシームレスなネットワーク
14 IoT and Bluetooth Smart
Internet
Headless Router
IPv6 over Bluetooth Smart Things
IPv6 over Bluetooth Smart Things
IPv6 over Bluetooth Smart Things
Other IPv6 enabled Things
(e.g Wi-‐Fi, Thread, ZigBee IP)
Other IPv6 enabled Things
(e.g Wi-‐Fi, Thread, ZigBee IP)
Cloud Service
IPv6
IPv6
IPv6
IPv6
IPv6
nRF51 IoT SDK
16 IoT and Bluetooth Smart
n IPv6 over Bluetooth Smart n エンド –to-‐ エンド IP 〜 “モノ” とクラウドを接続 n スマホとの接続性 n 全てを標準規格で構成
n Bluetooth SIG、 IETF
n ヘッドレス・ルータを実現 n 異種間ネットワークを実現 n 完全なインターネット・プロトコルを
“モノ”の上に実装 n 省電力/低コスト/省スペースの
IoT アプリケーションを実現 n 完全な1−チップ・ソリューション n コイン電池オペレートの IoT アプリケーション
6LoWPAN adap^on layer
Bluetooth Smart stack (So_Device)
nRF51 SoC
IPSP
IPv6 ICMP
UDP TCP
CoAP MQTT
Example applica^ons
Blue
tooth
SIG
Internet
Engine
ering
Task Force (IETF)
nRF51 IoT SDK
17 IoT and Bluetooth Smart
6LoWPAN adap^on layer
Bluetooth Smart stack (So_Device)
nRF51 SoC
IPSP
IPv6 ICMP
UDP TCP
CoAP MQTT
Example applica^ons
Blue
tooth
SIG
Internet
Engine
ering
Task Force (IETF)
Put your own protocol stack and applicaQon here
~ AlternaQve Internet Protocol Suite
Internet Protocol Suite
¡ 6LoWPAN/IPSPによりnRF51へのIPS組込のベーシックなフレームワークを提供
¡ 独自のIPSを組込可能 ¡ オープンソースの活用 ¡ ConQki OS, RIOT OS, lwip, mBed etc.
¡ 要求に合わせてソリューションを統合
¡ 膨大なリソースを活用可能
¡ 他の製品との整合を実現
nRF51 IoT SDK
18 IoT and Bluetooth Smart
6LoWPAN adap^on layer
Bluetooth Smart stack (So_Device)
nRF51 SoC
IPSP
IPv6 ICMP
UDP TCP
CoAP MQTT
Example applica^ons
Blue
tooth
SIG
Internet Engineerin
g
Task Force (IETF) Put your own protocol stack
and applicaQon here
~ Open-‐Source IwIP Stack
Internet Protocol Suite
Network IPv6 (lwIP)
Network ICMPv6 (lwIP)
Transport TCP (lwIP)
Session, presentaQon and applicaQon CoAP MQTT
Network adapQon layer nRF51 IwIP Stack Driver
Transport UDP (lwIP)
¡ オープンソースの“lwIP”を利用 ¡ hdp://savannah.nongnu.org/projects/lwip/ ¡ SDKにライブラリーとして提供
¡ Nordic 6loWPANレイヤーにポーティング(ドライバー)
¡ MQTTとlwIPドライバーをソースコードで提供
¡ サンプル・アプリケーションも添付 ¡ CoAP client/server ¡ MQTT publisher/subscriber ¡ TCP client/server ¡ UDP client/server
異種間でシームレスなネットワーク
19 IoT and Bluetooth Smart
Internet
Headless Router
IPv6 over Bluetooth Smart Things
IPv6 over Bluetooth Smart Things
IPv6 over Bluetooth Smart Things
Other IPv6 enabled Things
(e.g Wi-‐Fi, Thread, ZigBee IP)
Other IPv6 enabled Things
(e.g Wi-‐Fi, Thread, ZigBee IP)
Cloud Service
IPv6
IPv6
IPv6
IPv6
IPv6
n エンド –to-‐ エンドの IP ネットワーク
n “モノ” とクラウド・サービス
n クラウドを介した“モノ”と“モノ”の接続
n ルーターを介した“モノ”と“モノ”の接続
n 異種間ネットワークの実現(Heterogeneous networks)
IoT is a massive opportunity for wireless
20 IoT and Bluetooth Smart
28 billion internet connected things in 2020
(Source: hbr.org)