ES920BLE-S2 取扱説明書

株式会社 EASEL

目次ユニット仕様............................................................................................................................. 2
LoRaWAN 仕様......................................................................................................................... 3
各部の名称 ................................................................................................................................ 4
電源切り替え ............................................................................................................................. 5
基本動作 .................................................................................................................................... 6
データフォーマット.................................................................................................................. 7
間欠動作と電池寿命.................................................................................................................. 8
メンテナンスコマンド .............................................................................................................. 9
コマンド詳細 ........................................................................................................................... 12
ファームウェア更新手順 ........................................................................................................ 22
安全にお使いいただくために ................................................................................................. 28

ES920BLE-S2 は、長距離無線モジュール ES920LR と Bluetooth Low Energy モジュール ESBLE を組み合わせたハイブリットルーターユニットです。
本ユニットは、BLE タグから発信された ID 情報を受信し、920MHz 帯無線通信により LoRaWAN ゲートウェイに送信します。
LoRa 変調の長距離通信の特徴を活かし、従来の BLE タグや BLE センサでは実現できなかった半径数キロメートルに及ぶ広域スター型ネットワークの構築が可能です。
※「BLE タグ」の表記は、BLE Peripheral デバイスの総称として使用しています。

システム概要本ユニットは、ファームウェアをカスタマイズする事で、・検出すべき BLE タグのフィルタリング
・BLE 対応の温度計や血圧計のデータ取得
・BLE Peripheral デバイスとして使用など様々な用途でお使い頂けますので、お気軽にお問い合わせ下さい。

- 1 -ユニット仕様

ユニット仕様

項目

仕様内容

品名

HYBRID ROUTER

型名

ES920BLE-S2
2.4GHz 帯 Bluetooth Low Energy

無線方式

920MHz 帯 LoRa 変調
LoRaWAN 仕様 1.0.2 準拠

アンテナ

2.4GHz 帯 チップアンテナ
920MHz 帯 ワイヤーアンテナ(ケース内蔵)
電源スイッチスイッチ

ソフトウェア更新用スイッチ
電源選択ジャンパスイッチ

LED
設定コネクタ
電源
温度動作範囲防塵・防水

LED 1 (緑)LED 2 (赤)ユニットパラメータ設定
単 3 乾電池 × 4
DC (5V/1A) (付属 AC アダプタを使用して下さい)-20 ～ +50℃
結露なきこと
IP55※電池動作時幅

外形寸法120mm

高さ 62mm
厚さ 28mm

質量100g※電池を除く- 2 -LoRaWAN 仕様

LoRaWAN 仕様

項目仕様バージョン
クラス
アクティベート方式
帯域幅

仕様内容
1.0.2
クラス A
OTAA (Over the Air Activation)
ABP (Activation by Personalization)
125kHz78

拡散率9101112

送信出力
デフォルトチャンネルリスト

13dBm
923.2MHz
923.4MHz
DR0
DR1

デフォルトデータレート

DR2
DR3
DR4
DR5

Join-Request チャンネルリスト

923.2MHz
923.4MHz

Join-Request データレート

DR2

RECEIVE_DELAY11秒

RECEIVE_DELAY22秒

JOIN_ACCEPT_DELAY15秒

JOIN_ACCEPT_DELAY26秒

MAX_FCNT_GAP

16384

ADR_ACK_LIMIT64

ADR_ACK_DELAY

32

ACK_TIMEOUT

2 ± 1秒- 3 -各部の名称

各部の名称

前面

電池取出し口背面
電源スイッチLED1

ソフトウェア更新用スイッチ

LED2設定コネクタ

AC アダプタジャック

側面※電池動作で防水防塵が必要な場合は電源 ON の後、カバーをしっかり閉めて下さい。
AC アダプタ動作や防水防塵が必要でない場合は、カバーを引き抜き、取り外して使用することも可能です。

- 4 -電源切り替え

電源切り替え本ユニットは、電池動作と AC アダプタ動作をケース内部のジャンパスイッチによって切り替える事ができます。
本製品出荷時は、電池動作となっています。
電源の切り替えは以下の手順で行って下さい。
1. ケース側面の電源スイッチで電源を OFF とします。

2. ケース背面の電池蓋を開けます。

3. ケース右下の DC JACK/BAT ジャンパを設定します。

右側ショート ()電池動作

左側ショート ()AC アダプタ動作

4. 電池あるいは付属の電源ケーブルを接続します。
5. 電池蓋を閉めます。
6. ケース側面の電源スイッチで電源を ON とし、LED1、2 が点滅する事を確認します。

- 5 -基本動作

基本動作

1. 電池あるいは付属の AC アダプタを接続します。
※ 付属 AC アダプタ以外は使用しないで下さい。
2. 電源スイッチを ON とし、電源を入れます。
3. 電源 ON 時に、LED1、2 が点滅する事を確認します。
4. LoRaWAN アクティベート方式が OTAA(デフォルト)の場合、Join-Request を送信します。
この時、LED2 が点灯します。
5. ES920BLE-S2 は、10 秒間隔で BLE タグをスキャンします。
※ BLE タグをスキャンしたタイミングで LED1 が一瞬点滅します。
6. ES920BLE-S2 は、スキャンした結果、「前回検出タグ数、タグ ID の何れかに変化があった場合」
または「前回検出タグ数、タグ ID に変化がないまま 1 分経過した場合」、BLE タグの ID 情報をLoRaWAN ゲートウェイに送信します。
※ アクティベート方式が OTAA の場合は、Join-Accept を受信している必要があります。
※ LoRaWAN ゲートウェイに送信時は LED2 が点灯します。
7. LoRaWAN ゲートウェイから ACK を受信します。
5.～7.は繰り返し- 6 -データフォーマット

データフォーマット

ES920BLE-S2 から送信するデータのフォーマットは以下の通りです。
但し、MAC コマンドが付与される場合は FOpts 分だけデータ長が長くなります。

種別

0x80 : ES920BLE-S2

RSSI

BLE タグ ID 受信時の受信電波強度です。(dBm 単位 バイナリ値 2 の補数表現)

タグ ID

BLE タグ ID(バイナリ値)

電圧動作電圧です。(バイナリ値)
実際の電圧は V=1.20÷電圧×212 により算出します。

※電圧は、ユニット内部CPUの動作電圧の測定値です。
電源選択ジャンパスイッチで AC アダプタ動作が選択された場合は電池電圧を測定していません。

- 7 -間欠動作と電池寿命

間欠動作と電池寿命

本ユニットは常時 BLE タグのスキャンを行う事を基本動作としています。
電池寿命は、以下の通り様々な条件で変化します。
・ACK受信の有無 / データレート / データ長 / 送信周期
※本書に記載の値は目安として捉えて下さい。
下表に ACK 受信有、データレート DR2(拡散率 10)の場合のおおよその電池寿命を示します。

送信周期

送信周期(秒)

平均電流(mA)

時間

日

年10 秒

1011.500

278.3

11.6

0.03

30 秒

308.500

376.5

15.7

0.04

1分

60

7.750

412.9

17.2

0.05

2分

120

7.375

433.9

18.1

0.05

3分

180

7.250

441.4

18.4

0.05

5分

300

7.150

447.6

18.60.05※送信周期は BLE のスキャン時間と等しい。
BLE タグや BLE センサの送信周期が既知で移動が少ないような用途では、BLE のスキャン時間とスキャン休止時間を調整し、間欠的に動作させる事で電池寿命を大幅に改善する事ができます。

下表に ACK 受信有、データレート DR2(拡散率 10)で BLE スキャン 5 秒、送信周期の残りをスキャン休止とした場合のおおよその電池寿命を示します。

送信周期

送信周期(秒)

平均電流(mA)

時間

日

年

1分

60

1.224

2,614.8

109.0

0.30

5分

300

0.250

12,781.8

532.6

1.46

10 分

600

0.129

24,868.2

1036.2

2.84

30 分

1,800

0.048

67,284.2

2803.5

7.68

1 時間

3,600

0.027

117,303.2

4887.6

13.39- 8 -メンテナンスコマンド メンテナンスコマンド
ユニット側面に用意した設定コネクタから本ユニットの動作に係るパラメータの変更が可能です。
パラメータ変更は以下の手順で行います。
① ユニット側面のソフトウェア更新スイッチが L 側である事を確認します。

② USB ケーブルをコネクタに接続します。
③ パソコンでターミナルソフトウェアを起動し、以下の通り設定します。
※ ターミナルソフトウェアに Tera Term を使用する場合の例です。
※ ポートはお使いの環境に応じて変更して下さい。

④ 電源スイッチを ON とし、LoRaWAN > が表示される事を確認します。
⑤ 任意のコマンドを入力します。
⑥ 変更パラメータを保存する為、save コマンドを入力します。
⑦ USB ケーブルをコネクタから切断します。
※ターミナルソフトウェアからの入力が無い状態が 10 秒間継続すると、データ通信に移行します。

- 9 -表. コマンド一覧
コマンド

ショート

設定内容

デフォルト

設定範囲

備考

class A

class A

class B、C は将来の為の予約

コマンド
classaLoRaWAN クラス設定

class B
class C
adrb

ADR 設定ONON
OFF

activatec

アクティベーション設定

OTAA

OTAA
ABP

deveuid

DevEUI 設定

0

appeuie

AppEUI 設定

0

appkeyf

AppKey 設定0

devaddrg

DevAddr 設定

0

nwkskeyh

NwkSKye 設定0appskeyi

AppSKey 設定

0ackj

Acknowledge 使用設定

ONOFFON

retryk

リトライ回数設定

20～8dataratel

データレート設定

DR2DR0

再送回数

DR1
DR2
DR3
DR4DR5powerm

最大送信出力設定

13dBm

13dBm
12dBm
10dBm
8dBm

dutyn

Duty Cycle 設定

No Limit

No Limit
Limit

scantimeo

BLE スキャン時間設定

10

1～300

秒単位

scanpausep

BLE スキャン休止時間設定

00～3600

秒単位

aliveq

死活監視メッセージ送信間隔設

60

0～1440

分単位

-

-

定
versionv

ソフトウェアバージョン取得- 10 -

savew

FlashROM への設定値書き込み

-

-

loadx

デフォルト値の読み出し

-

-

showy

設定値確認

-

-

startz

データ通信状態に移行--※各コマンドはコマンド名の代わりにショートコマンドでの入力が可能です。
※コマンド入力の後は必ずエンターキーを押下して下さい。

- 11 -

コマンド詳細コマンド詳細class コマンド
説明

LoRaWAN クラスを設定します。
※Class B と Class C は将来の為の予約です。本バージョンでは使用できません。

オプション

1. Class A
2. Class B
3. Class C

デフォルト値Class A

オプション選択

設定値を下記の一覧から番号で選択して下さい。
1. Class A
2. Class B
3. Class C

select number >adr コマンド説明

ADR(Adaptive Data Rate)機能を使用するかどうかを設定します。

オプション

1. ON

ADR を使用する

2. OFF

ADR を使用しない

デフォルト値

ON

オプション選択

設定値を下記の一覧から番号で選択して下さい。
1. ON
2. OFF

select number >- 12 -

activate コマンド説明

Activation プロセスを選択します。

オプション

1. Over The Air Activation
2. Activation by Personalization

デフォルト値Over The Air Activation

オプション選択

設定値を下記の一覧から番号で選択して下さい。
1. Over The Air Activation
2. Activation by Personalization

select number >deveui コマンド
説明

Over The Air Activation で使用する任意の DevEUI 値を設定します。
DevEUI は、エンドデバイスを識別するエンドデバイス ID です。
※ モジュール出荷時には固有の DevEUI を設定してあります。

オプション

0000000000000000 ～ FFFFFFFFFFFFFFFF

デフォルト値

0000000000000000

オプション設定

設定値を 16 進数で入力して下さい。
please set DevEUI (8byte) >- 13 -

appeui コマンド
説明

Over The Air Activation で使用する任意の AppEUI 値を設定します。
AppEUI は、サーバーアプリケーションを識別するアプリケーション ID です。

オプション

0000000000000000 ～ FFFFFFFFFFFFFFFF

デフォルト値

0000000000000000

オプション設定

設定値を 16 進数で入力して下さい。
please set AppEUI (8byte) >appkey コマンド
説明

Over The Air Activation で使用する任意の AppKey 値を設定します。

オプション

00000000000000000000000000000000 ～FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF

デフォルト値

00000000000000000000000000000000

オプション設定

設定値を 16 進数で入力して下さい。
please set AppKey (16byte) >devaddr コマンド説明

Personalization で使用する任意の DevAddr 値を設定します。
DevAddr は、デバイスを識別する ID です。

オプション

00000000 ～ FFFFFFFF

デフォルト値

00000000

オプション設定

設定値を 16 進数で入力して下さい。
please set DevAddr (00000000 - FFFFFFFF) >- 14 -

nwkskey コマンド説明

Personalization で使用する任意の NwkSKey 値を設定します。

オプション

00000000000000000000000000000000 ～FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF

デフォルト値

00000000000000000000000000000000

オプション設定

設定値を 16 進数で入力して下さい。
please set NwkSKey (16byte) >appskey コマンド説明

Personalization で使用する任意の AppSKey 値を設定します。

オプション

00000000000000000000000000000000 ～FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF

デフォルト値

00000000000000000000000000000000

オプション設定

設定値を 16 進数で入力して下さい。
please set AppSKey (16byte) >- 15 -ack コマンド説明

ゲートウェイにデータを送信する際、ACK 受信を行うか否かを設定します。

オプション

1. ON

ACK 受信を行う

2. OFF

ACK 受信を行なわない

デフォルト値

ON

オプション選択

設定値を下記の一覧から番号で選択して下さい。
1. ON
2. OFF

select number >retry コマンド説明

Ack 受信が行えない場合のリトライ送信回数を設定します。
Ack 受信が OFF の場合は、リトライ送信を行いません。

オプション

0～8

デフォルト値

2

オプション選択

設定値を 10 進数で入力して下さい。
please set retry count (0 - 10) >- 16 -

datarate コマンド
説明

Over the Air Activation の場合の Join-Accept 後のアップリンクデータレート、Personalization の場合のアップリンクデータレートを設定します。

オプション

1. DR0

帯域幅 125kHz 拡散率 12

2. DR1

帯域幅 125kHz 拡散率 11

3. DR2

帯域幅 125kHz 拡散率 10

4. DR3

帯域幅 125kHz 拡散率 9

5. DR4

帯域幅 125kHz 拡散率 8

6. DR5

帯域幅 125kHz 拡散率 7

デフォルト値

DR2

オプション選択

設定値を下記の一覧から番号で選択して下さい。
1. DR02. DR1
3. DR2
4. DR3
5. DR46. DR5

select number >- 17 -power コマンド説明

最大送信出力を設定します。

オプション

1. 13dBm
2. 12dBm
3. 10dBm
4. 8dBm

デフォルト値13dBm

オプション選択

設定値を下記の一覧から番号で選択して下さい。
1. 13dBm
2. 12dBm
3. 10dBm
4. 8dBm

select number >duty コマンド説明

Duty Cycle を設定します。
Duty Cycle が No Limit の場合、送信完了後、次送信開始の待ち時間が発生しません。
Duty Cycle が Limit の場合、送信完了後、4 秒の待ち時間が発生します。

※ ARIB STD-T108 の規定により 923.6MHz 以降のチャンネルを使用する場合、Limit を設定して下さい。
オプション

1. No Limit
2. Limit

デフォルト値No Limit

オプション選択

設定値を下記の一覧から番号で選択して下さい。
1. No Limit
2. Limitselect number >- 18 -

scantime コマンド
説明

BLE スキャン時間を秒単位で設定します。

オプション

1～300

デフォルト値

10

オプション選択

設定値を 10 進数で入力して下さい。
please set BLE scan time (1 - 300) >scanpause コマンド
説明

BLE スキャン停止時間を秒単位で設定します。

オプション

0～3600

デフォルト値0

オプション選択

設定値を 10 進数で入力して下さい。
please set BLE scan pause time (0 - 3600) >alive コマンド説明

本ユニットの動作状態を確認する死活監視メッセージの送信間隔を分単位で指定します。
死活監視メッセージの RSSI とタグ ID パラメータには 0 が設定されます。

オプション

0～1440

デフォルト値

60

オプション選択

設定値を 10 進数で入力して下さい。
please set send alive interval (0 - 1440) >- 19 -

version コマンド説明

本ソフトウェアのバージョンを取得します。

オプション

なし

デフォルト値なし

save コマンド説明

内蔵 FlashROM に設定値を保存します。

オプション

なし

デフォルト値なし

load コマンド説明

全ての設定値にデフォルト値を適用します。
デフォルト値を保存する場合は、save コマンドを実行して下さい。

オプション

なし

デフォルト値なし

show コマンド説明

現在の設定値を表示します。

オプション

なし

デフォルト値なし- 20 -

start コマンド説明

データ通信状態に移行します。

オプション

なし

デフォルト値なし

help コマンド説明

コマンド一覧を表示します。

オプション

なし

デフォルト値なし- 21 -

ファームウェア更新手順
ファームウェア更新手順
本ユニットのファームウェア更新は以下の手順で行います。
※ファームウェア更新はカスタムファームウェアの書き込みの際に行い、通常は行いません。
LoRa 側ファームウェアの更新
1. ユニット側面のソフトウェア更新スイッチが L 側である事を確認します。

2. PC と ES920BLE-S の設定コネクタを USB ケーブルで接続します。
3. CD に同梱の win_hc08sprg.exe を起動します。
4. 「Serial Comport selection」から ES920BLE-S を接続したポート番号を選択し、「Short TRIM」にチェックを入れます。
※ ポート番号はお使いの環境によって異なる事があります。

- 22 -

5. 「Open S19」から更新ファイルを選択し、「Connect」ボタンを押下します。

6. 画面下部に「Waiting for HC(S)08/ColdFire/Kinetis reset ACK (timeout:10s)...」が表示されるのを確認し、ユニットの電源を ON とします。
※ユニットの電源 ON は「Connect」ボタン押下後、10 秒以内に行って下さい。
7. 自動的にファームウェア更新ファイルのダウンロードが開始します。

- 23 -

8. 「AutoProgram」ボタンを押下します。

9. 「Memory verified:OK」が出力される事を確認します。

- 24 -

BLE 側ファームウェアの更新
1. 下記サイトから更新ツールをダウンロードし、インストールします。
http://www.tij.co.jp/tool/jp/flash-programmer※初回ユーザ登録が必要です。
2. ユニット側面のソフトウェア更新スイッチが B 側である事を確認します。

3. PC と ES920BLE-S の設定コネクタを USB ケーブルで接続します。
4. Flash Programmer 2 を起動します。
5. 画面左部の「unknown」をクリックし、「CC2640」を選択します。
※ ポート番号はお使いの環境によって異なる事があります。

- 25 -

6. 「Single」をチェックし、「Browse...」で更新ファイルを選択します。

7. ユニットの電源を ON とします。
8. 「Erase：Pages in image」、「Program：Entire source file」、「Verify：CRC check」を選択し、更新を開始します- 26 -

9. 「Success!」が表示される事を確認します。

10. ユニット側面のソフトウェア更新スイッチを L 側に戻します。
※通常動作状態は L 側です。BLE 側ファームウェア更新後は必ずソフトウェア更新スイッチを戻して下さい。

11. ユニットの電源を OFF→ON します。

- 27 -安全にお使いいただくために・安全にお使いいただくために分解、改造しない

不安定な場所に置かない●故障の原因となります。

●落下してケガをする可能性があり●感電の危険があります。

ます。

分解禁止

禁止

●本機の破損・故障の原因となります。

内部に水や異物を入れない

本ユニットの上に物を置かない●故障の原因となります。
禁止●破損・故障の原因となります。

●感電・火災の危険があります。

禁止

濡れた手で触らない

幼児やペットなどに誤って触らせない●感電の危険があります。

●大けがの原因となります。

禁止

禁止

万一、異常が発生したとき●本体から異臭や煙が出たとき
注意

は、ただちに電源を OFF し、また AC アダプタをご使用の場
合はコンセントから抜き、販売店にご相談ください。

本製品は、人命にかかわる設備や機器、および高い信頼性や安全性を必要とする設備や機器（医療関係、航空宇宙関係、輸送関係、原子力関係）への組み込みは考慮されていません。
これらの機器での使用により人身事故や財産損害が発生しても、弊社ではいかなる責任も負いかねます。

- 28 -