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衆院選
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モーター機器の開発・設計、もう少し具体的には3相のブラシレスモータードライブ回路の開発・設計エンジニア、特にビギナーエンジニアの方々に向けて、モータードライバーの役割を漫画でわかりやすく解説します。
IoTにはLPWAが1つの解になる LPWAについて考える－標準規格ARIB STD-T108に対する適合性 2019.01.29 －それでは、先ほど少し話に出た単位チャネルの帯域幅と実際に使う帯域幅についての補足について説明いただけますか。 まず、単位チャネル帯域幅と実際に使用する帯域幅は先ほどの図にあったように、IEEE 802.15.4kは単位チャネル帯域幅が2ch 400kHzで400kHz全域を使用、LoRaWANは1ch 200kHzに対して125kHzを使用、SIGFOXも1ch 200kHzに対して使用するのは200Hzです。LoRaWANとSIGFOXは200kHzの帯域幅を全部使わない点で、与えられた帯域を全部使わない、つまり無駄が出るので単純にもったいないことになります。また、技術的な面ではキャリアセンスが少々面倒になります。 －キャリアセンスとは何ですか？ キャリア
・GATTは、ATTを用いてデータを構造化する方法と、アプリケーション間でのやり取りの方法を定義する。 ・Bluetooth low energyのアプリケーションは、すべてこのGATTを使用して構築されることから、GATTはBluetooth low energyのデータ転送の主軸となるものである。 ATT（アトリビュートプロトコル）の話が続きましたが、今回からはGATT（汎用アトリビュートプロファイル）の説明に入ります。GATTに関しても、いくつかに分けて説明したいと思います。「Bluetooth® v4の上位プロトコルとプロファイル」も回を重ねてきましたので、ここでまたBluetooth low energyのプロトコルスタックを確認しておきます。以前提示した図とは少し様相が違いますが、シンプルにしただけで示していることは同じです。 GATTとは GATT（Generic attri
・「免許不要の無線局」は電波法第4条により定められており、さらに電波法施行規則第6条により詳細が定められている。 ・「免許不要の無線局」の中の「小電力の特定の用途に使用する無線局」には、Sub-GHz無線やWi-SUN通信が該当する「特定小電力無線局」が含まれる。 ・同じく「小電力の特定の用途に使用する無線局」には、Bluetoothが該当する「小電力データ通信システムの無線局」も含まれている。 前回は、「無線通信規格の基礎」として、「電波利用の原則」について説明しました。今回は、「免許不要の無線局の条件」ということで、関連する電波法、条件などの概要を説明したいと思います。 免許不要の無線局と条件 無線局には、免許が必要なものと不要なものがあります。それは電波法で決められていますので、法や規定に関する説明をするのですが、無線にあまりなじみのない人のために簡単な前置きをして話を始めます。 ま
・電波は、反射、透過、回折、干渉といった影響を受ける。 ・電波の周波数が低い程、回折によって電波が影になるところにも届きやすい。 ・電波は、マルチパスフェージングによって受信磁界強度が大きく変わる。 前回に続いて、電波の伝わり方について説明します。前回は、電波の減衰について話をしました。今回は、電波が伝わる際に生じる反射、回折、干渉といった現象について説明します。 電波が受ける影響 実際に電波が発せられ伝わっていく過程において、電波は、「反射/透過」、「回折」、「干渉」といった影響を受けて変化します。最初に、これらがどの様なものか図で示しますが、言葉からもイメージできると思います。 もし、障害物が何もなければ、電波は直進します。そして、媒体の特性が変わる、例えば地上では、見通しのきく空間（空気）の直線上にビル（コンクリートなど）があるといったことですが、この場合電波は媒体によって反射したり
・電波は電磁波のひとつで、電波法により「300万メガヘルツ以下の周波数の電磁波」と定義されている。 ・電波は媒体がない真空でも伝わり、自由空間での速度は1秒間に約30万kmで光と同じで、速度は周波数に依存しない。 ・電波は電界と磁界が連鎖反応を起こし、それが継続し受け側に到達する。 「無線通信の基礎」の最初は、「電波」とはどういうものかという話をします。 電波とは 電波は電界と磁界が振動しながら空間を伝播するもので、音や光に似たイメージのものです。ただ、音は空気など振動媒体がないと伝わりませんが、電波は宇宙空間のような真空の空間でも伝わります。伝播速度は光と同じなので、音より速いことになります。 また、電波は電磁波の一つで、電波法第2条の1で、「300万メガヘルツ（3THz）以下の周波数の電磁波」と定義されています。電磁波には電波の他に赤外線やX線も含まれています。以下の表に、周波数帯によ
・半波長（λ/2）ダイポールアンテナはアンテナの基本で、共振を利用して最大の送信/受信電力を得る。 ・小型化のために接地型λ/4モノポールアンテナが多く使われている。 ・アンテナの特性を見るには、アンテナ指向特性利得とVSWRが重要。 ・送信/受信回路構成の概要は理解する。 今回は、電波の送信と受信に関して必須となるアンテナと、無線の基本回路について説明します。 アンテナの種類 アンテナは無線通信において、電波の入り口と出口の役目をする重要な部品です。代表的なアンテナには、以下の4つがあります。それぞれの特徴を記します。 ＜半波長（λ/2）ダイポールアンテナ＞ 使用する周波数の波長の半分（λ/2）の長さのアンテナで、アンテナの基本です。効率が良いのが特徴です。無線周波数とアンテナの長さの例を示します。念のため、λ[m] は、3×108[m] / 無線周波数[Hz]です。 > 920MHzの
スイッチングノイズは、急な電流のON/OFF切り替えが引き起こす高周波のリンギングであり、特にスイッチング電源や高速動作する半導体デバイスでよく見られます。このノイズは基板配線の最適化によるノイズの低減が必要となりますが、漏出する放射ノイズには特別な対策が求められます。さらに、平行する配線間でクロストークが生じ、誘導ノイズが発生します。この記事ではDC-DCコンバータを例に挙げてスイッチングノイズが発生する原理と、電子回路を設計する上でスイッチングノイズから生じるEMCなどの影響と、それらに対する効果的な解決策について詳しく解説します。 スイッチングノイズとは？ スイッチングノイズは、電子回路や電源IC（集積回路）が動作する過程で発生する不必要な電流の変動が引き起こす高周波のリンギングです。DC-DCコンバータやAC-DCコンバータなどの高速で動作する半導体デバイスで見られます。スイッチン
・ペアリングとセキュリティは別個のものではなく、ペアリングとは暗号鍵の共有化ということができる。 ・Bluetooth v4のペアリングは基本的にPasskey（Level 2）と「Just Work（Level 1）の2種類。 ・ボンディングとは、ペアリングすることと解釈できる。 ・ペアリングしなくても通信は可能。 ・Bluetooth Core Specification 4.1ではLE Pingで暗号化通信の妥当性を確認する仕組みが追加された。 ・Bluetooth Core Specification 4.2では、暗号鍵の生成手順が高度化された。 今回から2回にわたり、Bluetooth® v4のペアリングとセキュリティについて説明します。 Bluetooth® v4のペアリングとセキュリティ Bluetooth v4におけるペアリングとセキュリティの概略について説明しますが、多少
・ペアリングの開始方法は2種類ある。 ・ペアリングは、セキュリティ認証が開始され、Passkeyの表示/入力が行われ、STK（短期鍵）生成に必要な情報交換が終了するまでをいう。 ・ペアリングが完了したことをボンディングと呼ぶ。 今回は、前回の「ペアリングとセキュリティ」の続きで、「セキュリティマネージャの動作」と題してペアリングおよび鍵交換の手順を説明します。 Bluetooth® v4セキュリティマネージャの動作：ペアリングの開始 今回は、ペアリングと鍵交換の手順の概要を説明します。最初に注意が必要なのは、ペアリングの開始方法が2種類あることです。図ではA（青）とB（赤）と分けてあります。Aは、スレーブ側が、セキュリティ開始要求Security Requestをマスタに送り、セキュリティ認証が開始となる方法で、主にAndroid端末がとる手順です。Bは、マスタからのATT（Attribu
・電波は、距離dの2乗に比例して減衰する ⇒ 距離が2倍になると電波の電力密度は1/4になる。 ・電波は、波長λの2乗に反比例して減衰する ⇒ 同じ送信出力では、波長が長いほど減衰は小さく伝搬距離は長くなる。 ・電波は、周波数の2乗に比例して減衰する ⇒ 同じ送信出力では、周波数が低いほど減衰は小さく伝搬距離は長くなる。 前回、電波とはどういうものかという話をしました。今回から、2回に分けて電波の伝わり方について説明します。最初は電波の減衰に関する話をします。 電波の電力密度 電波は、自由空間（物質のない理想の空間）ではエネルギーが衰えることはありませんので無限遠、つまり、どこまでも伝わって行きます。しかしながら、電波は放射点から拡散しながら伝わるので、放射点からの距離が異なれば単位面積当たりの電波のエネルギー（電力）密度が異なります。電波の電力密度は、電波の強弱を表します。 これを図と式
・アドバタイザのアドバタイジングをスキャナが受信し、コネクトリクエストが送られることで通信が開始する。 ・通信開始後に通信NGが発生すると、AFHを使い何度でも通信可能なチャネルを探して通信を完了させる。 今回は、BluetoothR v4の無線方式として、通信開始と、接続後のデータ再送の手順を説明します。 通信開始手順 先に簡単に説明しましたが、Bluetoothでは、アドバタイザ（Advertiser）がアドバタイジング（Advertising）を行い、スキャナ（Scanner）がそのアドバタイザを見つけ次第、コネクトリクエストを送り接続に至ります。 Bluetooth low energy－Bluetooth v4以降のアドバタイジングでは、以下の内容のデータが送られています。 Local Name＝デバイスの名称 Manufacturer Specific Data＝LSIベンダが
AC-DC変換は、交流（AC）電圧を直流（DC）電圧に変換する技術です。主な方法には、トランス方式とスイッチング方式があります。トランス方式では、低周波トランスでAC電圧を変換し、ダイオードブリッジで整流、コンデンサで平滑してDC電圧を得ます。一方、スイッチング方式は、AC電圧を整流・平滑後、スイッチング素子で高周波ACに変換し、高周波トランスを介して再整流・平滑してDC電圧を生成します。この方式は高効率で小型化が可能ですが、回路が複雑で高耐圧部品が必要です。AC-DC変換は、電子機器にDC電圧を供給するために不可欠です。 AC-DC変換が必要な理由 最初に、「なぜ、AC-DC変換が必要なのか？」という、少し原点的なことのおさらいをしたいと思います。 わかりきった話ではありますが、家庭やビルに送られてくる電気は日本では主にACの100Vや200Vです。しかしながら、その電気によって動作する
最初にスイッチングレギュレータのフィードバック（帰還）制御方式には、電圧モード、電流モード、ヒステリシス制御の3種類があることを説明しました。リニアレギュレータ同様にスイッチングレギュレータも帰還ループによって安定化を行っていることは前述しました。ここでは、各詳細を説明します。各長所と短所がありますので、どの方式を選ぶかはバランスを考える必要があります。 電圧モード 電圧モード制御は最も基本的な方式です。帰還ループを介して、出力電圧だけを帰還します。エラーアンプで基準電圧と比較した差分の電圧をさらに三角波と比較することで、PWM信号のパルス幅を決めて出力電圧を制御しています。この方式のメリットは、電圧だけの帰還ループなので制御が比較的単純なこと、ON時間を短くできること、ノイズ耐性が高いことです。デメリットとしては、位相補償回路が複雑になることで、設計が面倒になる可能性があります。 電流モ
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