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
電子工作の例 (2)
• 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
電子工作の例 (3)
• 水分センサー (MSP430)




鉢植えの水分を測定して 送信
電子工作の例 (4)
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
電子工作の例 (5)
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

00 maker

  • 1.
    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
  • 2.
    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
  • 3.
    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/
  • 4.
    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
  • 5.
    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
  • 6.
    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
  • 7.
    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 )
  • 8.
    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)
  • 9.
    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
  • 10.
    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
  • 11.
    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
  • 12.
    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
  • 13.
    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
  • 14.
    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
  • 15.
    電子工作の例 (2) • 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
  • 16.
    電子工作の例 (3) • 水分センサー(MSP430) 鉢植えの水分を測定して 送信
  • 17.
  • 18.
    電子工作の例 (5) MSP430 (LaunchPad) • 気圧セン サ   温度センサ センサでの測定結果を送信
  • 19.
    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
  • 20.
      • 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