M5StackでBluetooth® LE通信を実現するまでの手順メモ②ビーコン発信編

2025年7月28日2025年8月1日

こんにちは、ムセンコネクトCCOの伊藤です。（プロフィール紹介はこちら）

「M5StackでBluetooth® LE（BLE）通信を実現するまでの手順メモ」の第2回目です。今回は「ビーコン発信編」です。

M5StackでBluetooth® LE通信を実現するまでの手順メモ（全7回）

ご注意ください

M5Stack自体はBluetooth認証を取得していないため、M5Stackで開発した最終製品のBluetooth認証取得は困難な場合があります。M5Stackを用いた製品化をご検討の際は、この点に十分ご注意ください。

M5Stackの公式サイトで製品を検索しても「Bluetooth」というキーワードでは見つからない

ビーコン発信を試す

前回、開発環境の構築を済ませましたので、さっそくM5Stackを使ってBluetooth LE通信を体験していきます。

プロンプト指示

あまり難しいことを考えず、以下のプロンプトを入力しました。

手元に M5Stack Gray Core V1.0がある。
以下の条件のプログラムコードを提示してほしい。

開発環境
Arduino IDE

目的
Bluetooth LEのアドバタイズ発信のみを行うビーコン装置を作る

機能
ビーコン形式はiBeacon形式とする
UUID, Major, Minorなどの各値は仮の値でよい

すると、Arduinoスケッチ（プログラムコード）だけでなく、環境構築方法や、実行方法、さらには動作確認方法まで提案してくれました。AIって便利だな、と再認識する体験ができました。

コンパイル・実行

生成されたコードをコンパイルした際、エラーが発生しました。

2018年発売のM5Stack Grayでは、M5Stackライブラリのバージョン不整合が起きてしまうようです。今回はBluetooth LE機能のみが必要だったため、M5Stackライブラリに依存する機能をコードから削除し、再度コンパイルすることでエラーを解消しました。それ以外のBluetooth LE機能の精査は行っていません、あくまでもAIが生成したコードを信じてみます。

コードは以下のとおりです。

#include <BLEDevice.h>
#include <BLEUtils.h>
#include <BLEServer.h>
#include <BLEBeacon.h>

// =======================================================
// iBeaconの情報を設定 (これらの値を自由に変更してください)
// =======================================================

// UUID: 下記のようなサイトで新規に生成できます。
// https://www.uuidgenerator.net/
#define BEACON_UUID "11223344-5566-7788-99AA-BBCCDDEEFF00"     

// Major値 (0-65535の範囲)
#define MAJOR_VALUE 101    

// Minor値 (0-65535の範囲)
#define MINOR_VALUE 25    

// TX Power: ビーコンから1mの距離で測定したRSSI値
// この値は受信側が距離を推定するために使用します。
// 一般的な値は-59dBmです。環境に応じて調整してください。
#define TX_POWER -59    
// =======================================================


// BLEアドバタイジング用のポインタ
BLEAdvertising *pAdvertising;    

void setup() {    
  // BLEデバイスを初期化    
  BLEDevice::init("M5Stack-Beacon");    
    
  // iBeaconデータフレームを作成するためのBLEBeaconオブジェクトを生成    
  BLEBeacon beacon = BLEBeacon();    
      
  // iBeaconの仕様に従い、製造元IDとしてAppleのID (0x004c) を設定    
  beacon.setManufacturerId(0x004c);     
      
  // 上記で定義したiBeaconの識別情報を設定    
  beacon.setProximityUUID(BLEUUID(BEACON_UUID));    
  beacon.setMajor(MAJOR_VALUE);    
  beacon.setMinor(MINOR_VALUE);    
  beacon.setSignalPower(TX_POWER);    
    
  // アドバタイズするデータを作成    
  BLEAdvertisementData advertisementData = BLEAdvertisementData();    
  advertisementData.setFlags(0x04); // BR_EDR_NOT_SUPPORTED    
      
  // Manufacturer Specific DataとしてiBeaconのデータをセット    
  advertisementData.setManufacturerData(beacon.getData());    
    
  // アドバタイジングオブジェクトを取得し、データを設定    
  pAdvertising = BLEDevice::getAdvertising();    
  pAdvertising->setAdvertisementData(advertisementData);    
  pAdvertising->setScanResponse(false);    
    
  // アドバタイジングの間隔を設定 (オプション)    
  // 100msに設定 (0x64 * 0.625ms = 100ms)    
  pAdvertising->setMinPreferred(0x64);     
  pAdvertising->setMaxPreferred(0x64);    
      
  // アドバタイジングを開始    
  BLEDevice::startAdvertising();    
}    
  
void loop() {    
  // アドバタイジングはバックグラウンドで継続的に実行されるため、    
  // loop()関数内で何かを記述する必要はありません。    
  // CPUを休ませて消費電力を抑えます。    
  delay(2000);    
}

では、iBeaconとして発信されているか動作を確認してみます。確認用のアプリケーションとしてnRF Connect for Mobileを使用します。

Google Play

nRF Connect for Mobile – Google Play のアプリ nRF Connect for Mobileを使用して、Bluetooth Low Energyデバイスをスキャンして検出します。

App Store

‎nRF Connect for Mobile ‎nRF Connect is a powerful generic tool that allows you to scan and explore your Bluetooth Low Energy (henceforth Bluetooth LE, also called Bluetooth Version 4….

動作確認・問題点の把握・修正

結論から言うと、iBeaconの仕様を満たしていませんでした。

iBeaconの仕様と照らし合わせてみると、以下の問題点がありそうです。

Company IDが0x4c00になっている（仕様は0x004c：Apple, Inc.）
AD Type:Flagsのパラメータが0x04になっている（仕様は0x06）
発信頻度が40msになっている（仕様は100ms）
接続が可能な状態になっている（仕様は非接続）

iBeaconの仕様は、こちらのページでも解説しています。合わせてご確認ください。

あわせて読みたい

AIも万能ではないということがわかりましたので、問題解決のため自分でコードを直しました。修正箇所はコメント内★修正1〜4の部分です。

#include <BLEDevice.h>
#include <BLEUtils.h>
#include <BLEServer.h>
#include <BLEBeacon.h>

// =======================================================
// iBeaconの情報を設定 (これらの値を自由に変更してください)
// =======================================================

// UUID: 下記のようなサイトで新規に生成できます。
// https://www.uuidgenerator.net/
#define BEACON_UUID "11223344-5566-7788-99AA-BBCCDDEEFF00"     

// Major値 (0-65535の範囲)
#define MAJOR_VALUE 101    

// Minor値 (0-65535の範囲)
#define MINOR_VALUE 25    

// TX Power: ビーコンから1mの距離で測定したRSSI値
// この値は受信側が距離を推定するために使用します。
// 一般的な値は-59dBmです。環境に応じて調整してください。
#define TX_POWER -59    
// =======================================================


// BLEアドバタイジング用のポインタ
BLEAdvertising *pAdvertising;    

void setup() {    
  // BLEデバイスを初期化    
  BLEDevice::init("M5Stack-Beacon");    
    
  // iBeaconデータフレームを作成するためのBLEBeaconオブジェクトを生成    
  BLEBeacon beacon = BLEBeacon();    
      
  // iBeaconの仕様に従い、製造元IDとしてAppleのID (0x004c) を設定    
  // beacon.setManufacturerId(0x004c);     
  // ★修正1:CompanyIDはリトルエンディアンで指定する
  beacon.setManufacturerId(0x4c00); 

  // 上記で定義したiBeaconの識別情報を設定    
  beacon.setProximityUUID(BLEUUID(BEACON_UUID));    
  beacon.setMajor(MAJOR_VALUE);    
  beacon.setMinor(MINOR_VALUE);    
  beacon.setSignalPower(TX_POWER);    
    
  // アドバタイズするデータを作成    
  BLEAdvertisementData advertisementData = BLEAdvertisementData();    
  // advertisementData.setFlags(0x04); // BR_EDR_NOT_SUPPORTED    
  // ★修正2:ESP_BLE_ADV_FLAG_GEN_DISC(0x02) | ESP_BLE_ADV_FLAG_BREDR_NOT_SPT(0x04) を指定する
  advertisementData.setFlags(0x06);       

  // Manufacturer Specific DataとしてiBeaconのデータをセット    
  advertisementData.setManufacturerData(beacon.getData());    
    
  // アドバタイジングオブジェクトを取得し、データを設定    
  pAdvertising = BLEDevice::getAdvertising();    
  pAdvertising->setAdvertisementData(advertisementData);    
  pAdvertising->setScanResponse(false);    
    
  // アドバタイジングの間隔を設定 (オプション)    
  // 100msに設定 (0x64 * 0.625ms = 100ms)    
  // pAdvertising->setMinPreferred(0x64);     
  // pAdvertising->setMaxPreferred(0x64);
  // ★修正3:アドバタイズ間隔の計算ミス、および設定関数の間違いを修正    
  // 100msに設定 (0xa0 * 0.625ms = 100ms) 
  pAdvertising->setMinInterval(0xa0);     
  pAdvertising->setMaxInterval(0xa0);    

  // ★修正4:アドバタイズタイプを設定 (非接続である必要がある)    
  pAdvertising->setAdvertisementType(ADV_TYPE_NONCONN_IND);

  // アドバタイジングを開始    
  BLEDevice::startAdvertising();    
}    
  
void loop() {    
  // アドバタイジングはバックグラウンドで継続的に実行されるため、    
  // loop()関数内で何かを記述する必要はありません。    
  // CPUを休ませて消費電力を抑えます。    
  delay(2000);    
}

このコードで、改めてiBeaconとして発信されているか動作を確認してみます。