2〜5mを2kbpsで！ 超音波ワイヤレスI/O アダプタ

iPhone も Android も
OK！ 電波法も関係ない
マイ
スピ クと
デー ーカで
タ通
信！
2〜5 mを2 kbpsで！
超音波ワイヤレス I/O
アダプタ
飯田 光浩
MitsuhiroIida
送信処理を行う
R8Cマイコン
送信データはシリア
ルでも入力できる
USB-シリアル変換
IC PL2303
取り外すと
USB通信部と
切り離せる
超音波送信部
USB通信部
受信処理も行うために32ビットARM
Cortex-M3コア搭載 STM32F103
マイコンを採用
（a）表
（a）表
圧電ブザー
（高域特性改善品）
17k∼19kHz帯の特性を改善した
セラミック圧電ブザー．マイクと
しても使う
（b）裏
写真 1　スマホにデータ送信可能！ 17 k 〜 19 kHz 音波送信モジ
ュール
超音波送受信データを
USBで出し入れできる
（b）裏
写真 2　スマホとデータ I/O 可能！ 送受信モジュール
受信距離は約 60 cm
マルツパーツ館で入手できる．送信距離は約 2 m
iPhone や Android 端末などのスマートフォン（以下，
スマホ）と電子回路の通信に使える主なワイヤレス方
式を表 1 に示します．
▶Bluetooth：3 Mbps（M ビット / 秒）ていどの速度
で通信できますが，初期接続に時間がかかります．
▶Wi−Fi：最大百 Mbps で通信できますが，消費電
力が大きいです．
▶13.56 MHz 帯 RFID：おさいふケータイなどで使
われており，最大 200 kbps ていどの速度を出せ
ますが，5 cm の距離でしか通信できません．
170
そこで本稿では，音声周波数帯域の上限に近い 17 k
〜 19 kHz 付近を使った超音波マイク / スピーカ・モ
ジュールによるスマホと電子回路の通信を紹介します．
通信速度は約 2 kbps，最大通信距離は送信のみなら単
体で 2 m，ホーンを使用して 5 m ていどです．音波は
指向性があって遮へい物に弱いので，近距離で通信エ
リアをコントロールしたい用途に向きますし，医療現
場などで使うことも可能です．マイクやスピーカがす
でに搭載されているので，スマホ側に追加のハードウ
ェアは不要です．電子回路側には，送信だけなら超音
波圧電ブザーが，受信も行いたいならさらに受信処理
2013 年 3 月号