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出典：総務省 ICTスキル総合習得プログラム 講座を一部改変して利用。
wikipedia
NB-IoT
NB-IoT
Narrow Band IoTとは、家電や車、環境センサーなど、高速のデータ通信を必要としないIoT向けLTE通信の仕様のこと。
スマホなどの高速大容量データ通信で使われていLTEだが、IoTでもLTEを利用することが想定され、3GPPでIoT向けに「Category 0」「Category M1」といった仕様が策定されている。Narrow Band IoTは、送受信するデータ量が非常に少なく、静止しているようなIoT端末向けにリリース13で策定された。利用する周波数幅は200kHzで、送信時はそれよりもさらに細く、数十kHzから数kHzの利用も可能。最大通信速度は受信時、送信時とも100kbps程度と低速だ。
建物の中や地下でも通信でき、端末のバッテリー寿命は単4電池2本で10年以上、チップの価格は2ドルから4ドルを目標としている。他の広域無線技術と比べてコスト的にも十分対抗できる仕様となっている。
https://k-tai.watch.impress.co.jp/docs/column/keyword/1034820.html
「NB-IoT」は、スマートフォンなどで利用されるモバイル通信技術である「LTE方式」の中でも、IoT機器向けの規格です。LTEの標準を定めている3GPPが2016年に公開した「Release 13」仕様で新たに定義されました。
NB-IoTの"NB"は、“狭い周波数帯”を意味する英語“Narrow Band”を略したものです。その名の通り、スマートフォンなどで使われるLTEが5MHz～20MHz幅という広い周波数帯を一度に使用するのに対して、NB-IoTが使う帯域は、わずか180kHz幅と非常に狭い帯域です。ちなみに1000kHz=1MHzです。180kHzは1.8MHzの1/10になります。
LTEでは、どの規格で使えるかを「Cat.（カテゴリー）」「数字」と表現することがあります。NB-IoT対応端末は「Cat. NB1」になります。
LTEカテゴリー0よりさらに簡単・低速・低電力化
LTEカテゴリー0よりさらに簡単・低速・低電力化
低電力でIoT向けの通信としては、LPWA（省電力で、なおかつカバーするエリアの広い無線）が徐々に利用されつつあります。
Release 13で標準化されたNB-IoTもLPWAの一種と言え、通信速度は上り62kbps、下り26kbpsと、とても低速です。カテゴリー1と同じく、基地局と端末が同時には通信できない「半二重通信」のみがサポートされます。これにより電波に乗せた信号をデジタルな情報に代えるための装置やモデムの回路設計も非常に単純化されますので、低コストで対応機器を製造できます。間けつ受信の間隔は、基地局と接続した状態ではLTE カテゴリーMと同じく10.24秒ごとですが、アイドル状態では3時間ほどと、さらに間隔を空けて低電力化を推し進めました。
IoT向けの規格としては、Release 12で、これまでのLTEの規格から大きく乖離しない範囲で狭帯域・低電力化を目指した端末カテゴリー「カテゴリー（Cat.）0」が規格化されましたが、NB-IoTはさらに低電力化を推し進めた規格です。
利用する電波は、わずか180kHz幅です。LTEは下り通信の変調方式として「OFDM」を採用しています。OFDM方式ではサブキャリアと呼ばれる分割した搬送波を利用して信号を端末に送るのですが、1ミリ秒ごとに15kHz間隔で隣接する12個のサブキャリアをまとめ、180kHzをひとつのブロックとしてまとめて扱い、これをRB（リソースブロック）と呼んでいます。NB-IoTの帯域は、RB 1個分に納められているのです。
LTEのRBをそのまま利用するのであれば、既存のLTE基地局の設備を有効利用できます。ただし、現実のLTE通信では、IoT機器だけが通信する状況はありえませんから、周波数利用効率は落ちてしまうことになります。そこで、NB-IoTでは、ガードバンドと呼ばれるLTEのすきま周波数帯を利用する「ガードバンドモード」や、GSMでかつて使っていた跡地周波数帯で運用する「スタンドアロンモード」も利用可能としています。
LTEに限らず、一般的に通信では使用する帯域幅全部を通信に使うわけではありません。一定間隔の「ガードバンド」と呼ばれる電波を発射しない空白の周波数帯を設けて、隣り合う周波数帯域の通信と混信を避けています。LTEの場合、たとえば全体の20MHzの帯域幅を利用する場合、周波数帯の上端1MHzと下端1MHzはこのガードバンドとなっています。
NB-IoTで使用する周波数帯域は非常に狭いですから、LTEのガードバンドの端から一定に間隔(200～245kHz程度)さえ空ければこのようなガードバンドに埋め込んで利用してしまうことも可能になり、LTE通信の邪魔もしないというわけです。
また、スタンドアロンモードは、そのまま、欧州規格の2G携帯電話の規格として現在も使われているGSMの周波数帯を利用するというものです。GSMでは1搬送波の占有帯域は200kHzでしたから、利用者が減り使わなくなった周波数帯があるなら、ここを使えばNB-IoTの通信が可能になるというわけです。
これだけ従来のLTE規格からLPWA側に踏み込んだ規格となったNB-IoTですが、IoT向けの規格として実用的となり、かつLTEで培われた技術や経験・設備を流用できるためか、先行して規格化されたLTE Cat.0などよりも携帯電話事業者による実証実験などが先に行われ実用化もこちらの方が早くされるという見通しもあります。
たとえば、日本では、ソフトバンクが、2016年11月にNB-IoTの実験試験局免許を取得していて、屋外のスマートパーキングに取り付けたNB-IoTモジュールを使っての実証実験を千葉市美浜区で行っています。
RoLA
RoLA
https://k-tai.watch.impress.co.jp/docs/column/keyword/1003870.html
LoRaという規格名は、「長距離」を意味する英語“Long Range”から来ています。少ない出力で、長い距離での通信ができるという技術です。最大8km程度という長い距離を、低い出力の電波を使ってやりとりできます。
この特長を生かして、ゲートウェイを介してIoT機器をスター型に無線接続しネットワークを構築します。機器同士が繋がりあうメッシュ型のネットワークと比べると消費電力を抑えられます。これにより「直径10マイル、10年の電池寿命」をフレーズとした長寿命通信機器を作ることができるとしています。
このLoRaの長距離通信を支えているのが、サブギガ帯の周波数と、チャープ信号を使った独自のスペクトラム拡散方式での変調です。スペクトラム拡散とは、周波数拡散とも呼ばれるもので、通信信号を広い帯域に拡散して通信する技術のことです。現在3G、4Gの基礎となっているCDMAでも使われている技術で、情報を電波に載せて送る際、送信側が信号にある特定のデータを掛け合わせて、非常に広い帯域の範囲に電波を撒いて通信します。
また、サブギガ帯とは、1GHzより低い周波数帯のことです。日本では免許の不要な特定小電力無線局が利用できる周波数帯が920～928MHzに、また米国・欧州でもそれぞれ915MHz、860MHzに同様の用途に使える周波数帯が存在します。
サブギガ帯は、Wi-FiやBluetoothでも使われる免許が不要な周波数帯の2.4GHz帯よりも低い周波数です。その分、長距離を飛び、建物などを回りこむことができます。しかし、通信には電波を送信するには「送信休止時間」を設ける必要があるなど、いくつかの制約もあります。続けて送信できないため、IoTのような機器間通信で、少ないデータを送るための周波数帯と言っていいでしょう。
LoRaの通信可能な速度は最大でも37.5Kbps程度となっています。これは、ヘッダなど通信の制御情報も含むものです。実際にIoTのためにやり取りするデータの通信速度は、8km先まで遅れるモード980bps、通信距離を短くしたモードで11000bps程度とされており、このあたりがLoRa方式での実用的な通信速度だといえるでしょう。
https://soracom.jp/services/air/lora/
LoRaとLoRaWAN
https://businessnetwork.jp/Detail/tabid/65/artid/5638/Default.aspx
LoRaは、ネットワークの物理層で規定される“無線の変調方式”だ。
LoRaWANは、業界団体「LoRaアライアンス」が策定しているオープンな“無線ネットワーク規格”の名称だ。LoRaアライアンスには、500社を超える世界中の企業が加盟。その顔ぶれは、モジュールメーカーからデバイスメーカー、ICTベンダーまで幅広く、一大エコシステムを形成している。
LoRaWANはLoRa変調を採用しているが、仕様上はFSK変調を利用することも認められている。FSK変調の場合、送信できるデータサイズがLoRa変調より大きくなるメリットはあるものの、通信距離は短くなってしまう。つまり、LPWAネットワークとしての魅力は弱くなる。
このようにLoRaとは本来、変調方式を指す言葉であるが、LoRa変調の無線ネットワークのことを便宜的にローラと表現するシーンにしばしば遭遇する。そのローラには、LoRaアライアンスが策定した標準仕様に基づくLoRaWANに加えて、ベンダーが自社開発したLoRa変調を用いた独自仕様の無線ネットワーク規格も含まれる。
LoRaアライアンスが策定した仕様に基づく無線ネットワークは「LoRaWAN」、独自仕様の無線ネットワークは「独自LoRa」、変調方式としてのLoRaは「LoRa変調」と記す。
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https://monoist.atmarkit.co.jp/mn/articles/1709/19/news004_2.html
senseway
https://businessnetwork.jp/Detail/tabid/65/artid/6437/Default.aspx
https://www.senseway.net/technical-information/what-is-lorawan/
『「LoRa」と「LoRaWAN」の違い』の項目でも触れましたが、長距離での通信に特化しているため、長距離通信が大きな特徴のひとつであると言えます。
弊社の行なった性能実証実験では、富士山の五合目から千葉県柏市の柏の葉キャンパスの基地局まで 123.43kmのデータ送信に成功しました。
携帯電話の800MHz帯がおよそ2～5km届くと言われているので、LoRaWANが「長距離特化」の通信方式であることがお分かりいただけるかと思います。
室内でも利用可能
LoRaWANの使用する920MHz帯は、電波の回り込み特性に優れていて、障害物を避けるようにして通信を行ないます。
しかし、それでもコンクリートの壁に囲まれた屋内など、通信状況が不安定になる状況がどうしてもあります。この場合、室内にゲートウェイと呼ばれる機器を設置することで、LoRaWANは室内でも通信を快適に行なうことができるようになります。
ゲートウェイは、無線LANルーター（Wi-Fi）のようなイメージです。部屋の隅々まで網羅し、通信を行ないます。
ノイズに強い
LoRaWANの使用する920MHz帯は、他の無線ネットワークが存在する環境下でも安定的に通信を行なうことが可能です。
例えばWi-Fiの2.4GHz帯は密集すると互いに干渉を起こして接続が不安定になりますが、LoRaWANの電波は他電波の影響を受けにくいので、そういった不具合に頭を抱える必要はありません。
通常なら確実に電波干渉が起きるであろう、無線設備の入った工場内などでも安定して運用することが可能です。
センスウェイ LoRaWANの特徴
センスウェイ LoRaWANの特徴
最大242byteの大容量通信
多くのLoRaWANは、送受信できるデータ量が「11byte」となっていますが、弊社のご提供するLoRaWANは、最大で「242byte」と、従来の最大22倍のデータ量で通信を行なうことが可能です。
難しいとされてきた242byteでの通信ですが、弊社の行なった性能実証実験で、東京・台東区のタワーマンションから26.17km離れた柏の葉キャンパスまで242byteのデータ通信に成功しました。
基地局の接続数
ひとつの基地局に対するデバイスの接続数ですが、弊社のご提供する基地局は、なんと数千デバイスの接続に対応することができます。
しかも、送受信どちらも可能です。
長距離、かつ基地局の接続数が多いので、弊社のご提供するLoRaWANは安定した通信を行なうことができます。
ペイロードサイズ（プロトコルオーバーヘッドを除いた、開発者が利用できるデータサイズ）が極めて小さいことから、レイヤー2よりも上のプロトコルは規定されておらず、開発者の実装となります。そのためJSON（JavaScript Object Notation）のようなリッチな構造化フォーマットではなく、バイナリによる通信が主体となります。
通信距離ですが、障害物や天候などの条件が極めて良い状況で11kmを達成したという実証実験データもあります。しかし、利用する基地局（ゲートウェイ）端末の仕様やアンテナのサイズにもよりますが、業務に利用する場合は屋外で3km程度、屋内や障害物が存在する場合は1km程度での利用が現実的となるでしょう。
またLoRaWANに限らず電波を用いた無線通信全般にいえることですが、金属製の筐体の中または金属の近隣においては電波が乱れたり遮断されることで通信距離が短くなる、または通信ができないということもありえますので、注意が必要です。
しかしながら、2.4GHz帯や5GHz帯を用いた通信に比較すると障害物越しの通信に強いので、適用シーンや設置環境を鑑みて試験してみることが一番大切です。
Soracom社とLoRa
https://monoist.atmarkit.co.jp/mn/articles/1709/19/news004_3.html
SigFox
SigFox
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https://www.kddi.com/yogo/%E9%80%9A%E4%BF%A1%E3%82%B5%E3%83%BC%E3%83%93%E3%82%B9/SIGFOX.html
フランスのSIGFOX社が提供しているIoT向けの無線通信規格。低消費電力で広域をカバーする無線通信、LPWA（Low Power Wide Area）の一つ。日本では京セラコミュニケーションシステムが事業者となって2017年からサービスを提供している。日本においては、免許不要の920MHz帯を利用し、最大通信速度は100bps（上りのみ）、伝送距離は最大数十kmになる。低価格・省電力・長距離伝送が特徴で、主にセンサーをターゲットとし、水道・ガス・電気などの社会インフラ、AED、空調などの設備、健康管理・見守り、物流、農業などでの分野で活用される。
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https://businessnetwork.jp/Detail/tabid/65/artid/5076/Default.aspx
SIGFOXの技術的な特徴は、極めてシンプルな通信方式であること。通信方向は、センサーなどのIoTデバイス側からSIGFOX基地局へ向かう上りのみの一歩通行で、デバイスがデータを発信すると、その電波を受けられる基地局全てがデータを受信する。
また、回線速度はLPWAの中でも圧倒的に低速な100bpsであり、扱えるデータサイズは前述のとおり最大12バイト。こうしたスペックだけを並べていくと、SIGFOXの性能はやや心もとない。
しかし、例えばGPSの位置情報は8バイトで送信可能。その他にも温度や照度、エネルギー消費指標など、一般的なセンサーデータを送るのであれば12バイトで十分だ。しかもシンプルさを追求した分、通信モジュールや通信料金などのコストは抑えられており、使い方次第ではあるがバッテリーはボタン電池で5年はゆうに持つ。
「売り切り」タイプの商品もSIGFOXの通信料金は、1日あたりの通信回数と契約デバイス（回線）数で決まる。通信回数が少なくて契約デバイス数が多いと単価は安くなり、回数が多くてデバイス数が少ないと単価は高くなるといった具合だ。
KCCSが計画している料金体系の例は、①1日の通信が50回以下で契約デバイスが数万台のときは年1000円以下、②1日2回以下で100万台以上のときは年100円前後など。最も利用されるであろう価格帯は、①になるとKCCSは考えている。
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https://monoist.atmarkit.co.jp/mn/articles/1701/31/news002_2.html
SIGFOXネットワークの特徴として、まず1回12バイトのデータを1日最大140回送信する、極めて軽量なデータを扱うネットワークであることが挙げられます。大量のデバイス接続が行われるセンサーネットワークに特化したネットワーク技術だといえます。
通信速度
100bps
データ容量
1回あたり12バイトのデータをアップロード
通信回数
最大140回／日
無線方式
ウルトラナローバンド：UNB
周波数帯
920MHz帯
伝送距離
最大数十キロメートル
海外ローミング
可
一見するとロースペックの通信規格に見えますが、このシンプルさが、前述した消費電力やコストといったIoTの課題解決につながります。扱うデータが小さくなれば、無線チップや通信モジュールは小型になり消費電力も小さくなります。既に海外では電池で10年稼働するといわれるSIGFOXネットワーク用のIoTデバイスも開発されています。無線チップについては1.5ドルで販売されIoTデバイスの開発コスト低減につながっています。また通信料金については、接続デバイス数（回線数）と通信回数に応じた設定のため、年額数百円と非常に安価に利用することが可能です。
1回あたり12バイトの容量の通信というと非常に小さく感じますが、例えばGPSで位置情報を送信した場合、その容量は8バイト程度です。位置情報に付加して、その地点の温度や振動などの情報を送ることができます。このような点からもセンサーネットワークに特化しているといえるでしょう。
狭帯域無線通信を使う意味
狭帯域無線通信を使う意味
SIGFOXネットワークの上り通信方式は、100Hz幅という狭帯域の無線通信（ウルトラナローバンド：UNB）となっています。日本においては、920MHz帯を使用し、単位チャネル200kHz幅内において、各SIGFOXデバイスが100Hz幅の信号をランダム送信します。100Hz幅という狭帯域通信にすることで、スペクトラム密度を上げられ、干渉に強いという特徴があります。
また各SIGFOXデバイスは、1つのデータを送信するにあたり、異なる周波数で3回連続送信をします。これは、Time Diversity、Frequency Diversityと呼ばれています。これにより、あるタイミングで基地局受信に失敗したとしても、複数回の送信でカバーできます。さらに、SIGFOXデバイスから送信されたデータは、受信可能な基地局全てで受信することが可能です。これは、Space Diversityと呼ばれるものであり、IoTデバイスと基地局間に干渉源となる装置があり、その間の通信に障害を与えるような状況においても、他の基地局受信で補完できるメリットがあります。
Bluetooth
Bluetooth
https://ja.wikipedia.org/wiki/Bluetooth
名称はスウェーデンのエリクソン社の技術者がつけたものである。初めてノルウェーとデンマークを交渉により無血統合し、文化の橋渡しをしたデンマーク王、ハーラル・ブロタン・ゴームソン (Harald Blåtand Gormsen / Haraldr blátǫnn Gormsson) の歯に死歯があり、それが青黒い灰色だったので「青歯王」と呼ばれたことに由来している。「乱立する無線通信規格を統合したい」という願いが込められている。
Bluetooth のロゴは、北欧の長枝ルーン文字（イェリング墳墓群の石碑に見られる）でハーラル・ブロタンの頭文字のH（ᚼ）とB（ᛒ）を組み合わせたものに由来する。
市場
https://www.bluetooth.com/ja-jp/markets
歴史
1994年 - エリクソン社内のプロジェクトとして開発開始。
1998年5月20日 - エリクソン、インテル、IBM、ノキア、東芝の5社でBluetooth SIGを設立。同時に Bluetooth という名称を発表。
2016年12月8日 - バージョン5.0を発表
コンティニュア・ヘルス・アライアンスが標準的な接続方法としてBluetoothを採用しているため、多くの健康管理機器がBluetoothでの接続を実現している。
訪日外国人が持ち込んだBluetooth端末については、入国日から90日以内は適合表示無線設備とみなし免許不要局の一種として使用を認められる。
輸入品については技適マークが無い国外販売品や並行輸入品は、電波法違反の対象であるとして修理や不良対応などのサービスを受けられないことがある。
2.4GHz帯は本来、無線通信以外の業務に用いられるISMバンドであり、電子レンジがこの周波数を使用するため動作中は強力な混信を受ける。 また、RFIDを利用した電子タグシステムの免許局・登録局やアマチュア無線にも割り当てられており、これらからの混信も容認しなければならず、逆に妨害を与えてはならないので使用中止を要求されたらこれに従わねばならない。 更に、Bluetooth機器と同等の小電力無線局として電子タグシステムの特定小電力無線局などがあり、これらは先に使用しているものが優先する。
混信等の優先度は、ISM機器 ＞ 一次業務の局＞ 二次業務の局 ＞ 免許不要局 であり、2.4GHz帯
電子レンジ ＞ 一般用RFID（電子タグシステム）＞ アマチュア無線 ＞ Bluetooth、小電力RFID、無線LAN、2.4GHz帯デジタルコードレス電話、模型飛行機のラジコンなど
Bluetoothのクラス (BR/EDR)クラス出力到達距離
Class 1
100mW
100m
Class 2
2.5mW
10m
Class 3
1mW
1m
Bluetoothのクラス (LE)クラス出力
Class 1
100mW
Class 1.5
10mW
Class 2
2.5mW
Class 3
1mW
https://www.bluetooth.com/ja-jp/specifications/profiles-overview
プロファイルは可能な用途を定義したもので、Bluetooth®デバイスが他のBluetoothデバイスと通信するときの一般的な動作を指定します。
プロファイルは、Bluetooth規格の上でBluetoothモジュールがどのようなデータを送信するのかをより明確に定義します。各デバイスで、ハンズフリー機能、心拍数センサー、アラート等、どのプロファイルが必要なのかは、そのデバイスの用途によって決まります。
2つのBluetoothデバイスを接続するには、同じプロファイルに対応している必要があります。Bluetooth BR/EDRとBluetooth LEとではプロファイルは異なります。Bluetooth BR/EDRのデバイスとBluetooth LEのデバイスを接続するには、少なくとも一方にデュアルモードのコントローラが必要です。Bluetooth LEでは、各種用意された採択済みプロファイルを使用することも、GATT（Generic Attribute）プロファイルを利用して新しいプロファイルを作成することもできます。
https://www.bluetooth.com/ja-jp/specifications/gatt/generic-attributes-overview
Generic Attributes （GATT）は、接続された Bluetooth LE デバイスに提示された階層データ構造を定義します。
このプロファイルは、GATT 機能に基づいたユースケース、ロール、一般動作を記述します。サービスは、特性およびデバイスの一部の動作をカプセル化するその他のサービスとの関係の集合体です。これには属性サーバーに使用されるサービス、特性、属性の階層も含まれます。
https://www.bluetooth.com/specifications/protocol-specifications
https://www.bluetooth.com/ja-jp/specifications/mesh-specifications
Bluetooth® meshネットワーク仕様は、Bluetooth LEによるワイヤレス通信で、相互運用性のある多対多（m:m）のメッシュネットワークを実現するための要件を定めたも。複数のデバイスが確実・安全に通信する必要がある、ビルディングオートメーション、センサーネットワーク、資産追跡その他のソリューションを支える大規模ネットワークに適している。
Bluetooth Low Energy
Bluetooth Low Energy
Bluetooth Low Energy (Bluetooth LE, BLE)とは、無線PAN技術である Bluetooth の一部で、バージョン 4.0 から追加になった低消費電力の通信モード。Bluetooth は Bluetooth Basic Rate/Enhanced Data Rate (BR/EDR) と Bluetooth Low Energy (LE) から構成される。
従来からの BR/EDR と比較して、省電力かつ省コストで通信や実装を行うことを意図して設計されている。BR/EDR とは独立しており、互換性は持たないが、BR/EDR と LE の同居は可能である。
もとの仕様はWibreeという名称で2006年にNokiaによって開発されたものであり、これが2009年12月に Bluetooth 4.0 に Bluetooth Low Energy として統合された。
パソコンやモバイル端末で標準でBluetooth Low Energyに対応しており広く普及している。スポーツとフィットネス、医療、パソコン周辺機器、ビーコンなどに利用されている。
BLEにおける通信速度の規格値は、Bluetooth 4.0は1Mbps、5は2Mbps, 1Mbps, 500kbps, 125kbpsである。ただし、様々な制約により、現実的な通信速度は10kbps程度にとどまる。これは、BLEが「省エネルギー」を主眼に置いており、「通信速度を最低限に抑えれば消費エネルギーも少ない」というトレードオフの関係。
また、到達距離についても、30メートル以上の距離を設定することは可能ではあるが、実際には5メートル程度にまで短くされる。これも通信速度と同様の理由による。
Bluetooth 5 では通信速度を 125 kbps にすることで最大到達距離が400mとなった。
BLEでは、デバイスとデバイスが通信をおこなう方法として、ブロードキャストとコネクションという2つの方法を定義している。
ブロードキャスト
ブロードキャスト
ブロードキャストは、あるBLEデバイスから別のBLEデバイスに対して、一方的にデータを送信するための通信方法である。あるBLEデバイスが、一定周期でデータを発信し続け、別のBLEデバイスがそれをスキャン・受信することによって、データのやり取りをおこなう。
この通信方法において、データを発信するデバイスをブロードキャスター、データを受信するデバイスをオブザーバーと呼ぶ。
また、ブロードキャスターが発信しているデータのことをアドバタイズパケットと呼ぶ。アドバタイズパケットには、仕様に定められた範囲内で、自由なデータを設定することができる。
あるひとつのブロードキャスターが、不特定多数のオブザーバーに対して、同時に同じデータを発信できることが特徴で、よって機密性を要求されるようなデータのやり取りには不適である。例えば、「測定した温度データを一定周期に発信し続ける温度計（ブロードキャスター）」と、「受信した温度データを利用者に通知するアプリケーション（オブザーバー）」といったような利用法がある。
現実に利用されている例にiBeaconがある。
コネクション
コネクション
コネクションは、あるBLEデバイスと別のBLEデバイスとの間で、相互にデータを送受信するための通信方法である。ブロードキャストとことなり、データの送受信は、コネクションに参加したデバイス間のみで、プライベートにおこなわれる。
この通信方法において、通信のホスト（コネクションを開始する側）となるデバイスをセントラルもしくはマスター、セントラルからのコネクション開始要求を受け付け、以降セントラルによって定められたタイミングでデータの送受信をおこなうデバイスをペリフェラルもしくはスレーブと呼ぶ。一般にセントラルはスマートフォンやタブレット、PCが担当する。ペリフェラルは、それらのデバイスが利用する周辺機器が担当する。意図的に、セントラルよりもペリフェラルのほうが実装要件が安易・安価となるよう設計されており、これはペリフェラルデバイス（BLEに対応した周辺機器）が多く開発される理由にもなっている。
通信には汎用属性プロファイル（汎用アトリビュートプロファイル Generic Attribute Profile、GATT）というデータ構造定義を用いており、GATTは広範な拡張性をもつため、各種デバイスは様々な目的のためにコネクションという通信方法を利用することができる。
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