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前回、GATTプロファイルを利用したアプリケーションの例として、Find Me Profile(FMP)の実装を始めました。

Find Me Profileは、その名のとおり、デバイスの場所を知らせ、見つけてもらうための規格です。探しものがここにあるよと知らせる「Find Me Target」(以下、Targetロール)と、探しものをみつける際に手元で操作する「Find Me Locator」(以下、Locatorロール)の2つで構成されます。

単純な実装はすぐに終わってしまったため、前回後半からは双方向にFind Meし合える実装に入りました。ドングル側は終えたので、今回はベースボード側の実装に入ります。ソースコードの補足説明も加えておりますので、ぜひ参考にしてください。

ベースボード側(Peripheral)

では、ベースボード側の実装をはじめましょう。

まずは、Peripheral用に新規にプロジェクトを作成します。ただ、既存のworkspaceに追加するかたちで行います(既存のプロジェクトを閉じなければ自動的に追加されます)。ターゲットデバイスやテンプレートはビーコンブロードキャスタと同じく、「PSoC 4xxxxBLE」「Empty schematic」とします。

図1が、全体像です。コンポーネントとして、BLE、LEDの他、SWの入力ポート、デバッグ用UARTを加えています。プロジェクト名は、「BLE_My_FindMe_Peripheral」としています。

ひとつのワークスペースに複数のプロジェクトが存在する場合、アクティブなプロジェクトは1つしか存在しえないので、切り替える必要があります。

アクティブなプロジェクトの切替は、プロジェクト名をフォーカス後、マウス右クリックで表示されるポップアップメニュー内の[Set As Active Project]を選択することで行います。

ピンアサインは図3となります。

BLEコンフィグレーションに移ります。

既存のFindMeプロファイル / Targetロール設定から拡張できるといいのですが、なぜかクライアント機能のクライアントロールを追加できません。上述のFindMeLocatorを仮設定して、そこから変更することは可能なのですが、今回は別のアプローチで行います。

まずは、[General]タブ。[Profile]として「Custom」、[Profile Role]として「Client and Server」を、[GAP Role] として「Peripheral」を選択します(図4)。

続いて、[Profile]タブ。まず、ロール名(Roll名)を[Client] → 「Find Me Locator」、[Server] → 「Find Me Target」へとそれぞれ変更しています。また、各ロールの配下に [Immediate Alert]サービスを追加し(図5)、既存の[Custom Service]を削除しています。

これでCentral側同様、TargetロールとLocatorロールをPeripheral側にも持たせることができました(図6)。

最後に[GAP Settings]タブ。[General]セクションと、GAPロールとして、Peripheralを選択したことで、現れた4つのサブセクションのうち、[Scan response packet]サブセクションが変更の対象となります。

[General]セクションにおいては、[Device name]フィールドを、「My FindMe Peripheral」とします。

CySmartを使ってスキャンを行った場合、ここで設定した名称が、表示されます(図7)。

[Scan response packet]サブセクションにおいては、[Manufacturer Specific Data]項にチェックを入れ、[Company]フィールドとして「Cypress Semiconductor Corporation」を選択、[Data]フィールドとして「34:12」を設定します。(図8)

Manufacturer Specific Dataのフィールド値は、今回のサンプル実装において、コネクション確立時に接続先を識別する際に利用します。詳しくは、ソースコードの項で述べます。

ソースコード

2つのデバイスのソースコードは、一方はCentral、一方はPheripheralといったGAPロールの違いによる差異、LED回路の差異はありますが、それ以外の部分では、基本的には同じ構成になります。以下、ロール別に実装上のポイントを紹介します。

実際のソースコードは、ダウンロードしてご覧ください。

Targetロール

Locatorから、Alert Level Characteristicへの書き込みが行われると、とあるイベントが発生し、事前に登録したコールバックルーチンがコールされる仕組みになっています。API CyBle_IasRegisterAttrCallback ()を使って、コールバックルーチンの指定を行います。

コールバックルーチン IasEventHandler()では、API CyBle_IassGetCharacteristicValue()をコールし、Alert Level Characterisicに書き込まれたAlert値を読み出し、グローバル変数gMyAlertLelvelを更新する処理を行っています。

main()ルーチン内のfor()ループで、gMyAlertLevel値に応じたLED点灯処理を行っています。今回の実装では、No AlertでLED消灯、Mild AlertでLED点滅、High Alertで常時点灯としています。

Locatorロール

デバイス間の接続が確立された後に行う必要な処理は、対抗デバイスがサポートしているサービスを知ることです。API CyBle_GattcStartDiscovery()を介して行います。

各々のデバイス上のSWが押下されると、API CyBle_IascSetCharacteristicValue()を使って、対抗のデバイスにAlert値を書き込んでいます。なお、この処理も、Targetロールと同じく、main()ルーチン内のfor()ループ内で行っています。

ちなみに、キーの押下/解放(キーイベント)は、10msec間隔のタイマ割込みによって判断する方法を採用し、チャタリング(キー押下/解放の際の振動によって生じる信号の揺れ)対策も兼ねています。

コネクション処理

Peripheralが、アドバタイジングパケットを発し、Centralが同パケットをスキャンする役回りであることから、コネクション確立までの処理が、PeripheralとCentralで異なります。

Peripheralでは、BLEプロトコルスタック初期化終了後(CYBLE_EVT_STACK_ONイベント受信後)、CyBle_GappStartAdvertisement()を、Centralでは、CyBle_GapcStartScan()をコールします。

ドングルの場合、スマートフォン上のCySmartと異なり、接続先デバイスをリスト表示・選択するUIがありません。FindMeTargetをサポートとする相手のみと自動接続を行うために、Peripheral側で識別情報を送信するようにしています(図8)。

Central側では、この識別情報を確認する処理を行い、特定相手であることが判別できたところで、コネクションを行うようにしています。

動作確認

上記に加えて、各種コンポーネントの初期化処理を行えばソースコードの実装は完了です。その他にUART機能の実装もありますが、今回は、デバック利用なので説明は割愛します。

いよいよ、ビルドです。今回は、2つのプロジェクトがありますので、適宜アクティブプロジェクトを切り替えてビルド&ダウンロードを行う必要があります。

2つのデバイスのダウンロードが正常終了しましたら、ベースボード側のリセットボタンを押下します。ベースボード上のLEDが緑色点灯するはずです。その後、ドングル側のリセットボタンを押下します。コネクションが正常に行われると、ベースボード上のLEDが消灯します。

ドングル側のSW2を押下すると、ベースボード上のLEDが青色で点滅し、ベースボード上のSW2を押下すると、ドングル上のLEDが青色点滅すれば成功です(図9)。

ふたひねりを加えたことで、紙面的にはやや長くなりましたが、実装規模は大きくはないはずです。Peripheral側に加え、Central側もPSoC/PRoCにすることで、利用の幅はさらに広がるのではないでしょうか。

次回は、いよいよ最終回となります。どういう形でしめるとしますか…。

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