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> この記事はシリーズの小型 BLE エッジデバイス編です。XIAO nRF52840 の魅力は、超小型ボードで BLE、低消費電力、TinyML をすばやく試せることにあります。センサーノードやウェアラブルが主題ならここから始めてください。PID 制御、センサーフュージョン、自律性を含むより大きなシステムへ進みたいなら、次に [Arduino + Raspberry Pi ドローン＆制御システム構築完全ガイド](/blog/ai/2026-03-03-arduino-drone-control-system.ja) を読むと流れがつながります。

はじめに

**XIAO nRF52840** — 21mm × 17.5mmのサイズにBLE 5.0、6軸IMU、マイク、256KB RAMを搭載した超小型ボード。ウェアラブル、IoTセンサー、TinyMLデバイスに最適です。

スペック比較

| ---------- | -------------------- | -------------------- | --------------- |

| RAM | 256KB | 256KB | 400KB |

| ワイヤレス | BLE 5.0 | BLE 5.0 | Wi-Fi + BLE 5.0 |

| IMU | なし | あり（LSM6DS3TR-C） | なし |

| マイク | なし | あり（PDM） | なし |

| サイズ | 21×17.5mm | 21×17.5mm | 21×17.5mm |

| 価格 | ~\$5.99 | ~\$15.99 | ~\$4.99 |

開発環境の構築

Arduino IDE

1. ボードマネージャURLを追加：

https://files.seeedstudio.com/arduino/package_seeeduino_boards_index.json

2. ボードマネージャ → "Seeed nRF52 mbed-enabled Boards" をインストール

3. ボード選択："Seeed XIAO BLE - nRF52840"

4. 注意：ブートローダモードへの入り方：RSTピンを素早く2回タッチ

→ オレンジ色LEDのフェード = ブートローダモード

BLE（Bluetooth Low Energy）プログラミング

BLEの基本概念

BLE構造：

├── GAP（Generic Access Profile） — 接続管理

│ ├── Peripheral（サーバー）：データを提供（センサー）

│ └── Central（クライアント）：データを要求（スマートフォン）

│

└── GATT（Generic Attribute Profile） — データ構造

├── Service：機能グループ（例：温度サービス）

│ ├── Characteristic：データポイント（例：温度値）

│ │ ├── Value：実際のデータ

│ │ ├── Properties：Read/Write/Notify

│ │ └── Descriptor：メタデータ

│ └── Characteristic：...

└── Service：...

BLEセンサーサーバー（Peripheral）

#include <ArduinoBLE.h>

// カスタムサービス + キャラクタリスティック定義

BLEService envService("181A"); // Environmental Sensing

BLEFloatCharacteristic tempChar("2A6E", BLERead | BLENotify);

BLEFloatCharacteristic humChar("2A6F", BLERead | BLENotify);

BLEByteCharacteristic ledChar("2A57", BLERead | BLEWrite);

void setup() {

Serial.begin(115200);

BLE.begin();

// デバイス設定

BLE.setLocalName("XIAO-Sensor");

BLE.setAdvertisedService(envService);

// キャラクタリスティック追加

envService.addCharacteristic(tempChar);

envService.addCharacteristic(humChar);

envService.addCharacteristic(ledChar);

BLE.addService(envService);

// 初期値

tempChar.writeValue(0.0f);

humChar.writeValue(0.0f);

ledChar.writeValue(0);

// LED制御コールバック

ledChar.setEventHandler(BLEWritten, onLedWrite);

BLE.advertise();

Serial.println("BLE Sensor Ready!");

}

void onLedWrite(BLEDevice central, BLECharacteristic characteristic) {

byte value = ledChar.value();

digitalWrite(LED_BUILTIN, value ? LOW : HIGH);

Serial.print("LED: "); Serial.println(value ? "ON" : "OFF");

}

void loop() {

BLEDevice central = BLE.central();

if (central) {

Serial.print("Connected: "); Serial.println(central.address());

while (central.connected()) {

// センサー読み取り（例：アナログ）

float temp = analogRead(A0) * 0.1; // 実際にはDHT22などを使用

float hum = analogRead(A1) * 0.1;

tempChar.writeValue(temp);

humChar.writeValue(hum);

delay(1000);

}

Serial.println("Disconnected");

}

Python BLEクライアント（Central）

from bleak import BleakClient, BleakScanner

DEVICE_NAME = "XIAO-Sensor"

TEMP_UUID = "00002a6e-0000-1000-8000-00805f9b34fb"

HUM_UUID = "00002a6f-0000-1000-8000-00805f9b34fb"

LED_UUID = "00002a57-0000-1000-8000-00805f9b34fb"

async def main():

スキャン

print("Scanning...")

device = await BleakScanner.find_device_by_name(DEVICE_NAME)

if not device:

print("Device not found!")

return

接続

async with BleakClient(device) as client:

print(f"Connected: {device.address}")

Notify購読

def on_temp(sender, data):

temp = struct.unpack('<f', data)[0]

print(f" Temperature: {temp:.1f}°C")

await client.start_notify(TEMP_UUID, on_temp)

LEDオン

await client.write_gatt_char(LED_UUID, bytes([1]))

await asyncio.sleep(30) # 30秒モニタリング

asyncio.run(main())

低消費電力設計

#include <nrf_power.h>

// ディープスリープモード（System OFF — 0.5μA！）

void enterDeepSleep(int wakeupPin) {

// ウェイクアップピン設定

nrf_gpio_cfg_sense_input(

digitalPinToInterrupt(wakeupPin),

NRF_GPIO_PIN_PULLUP,

NRF_GPIO_PIN_SENSE_LOW

);

// System OFF

NRF_POWER->SYSTEMOFF = 1;

// ここで停止 — ウェイクアップ時にリブート

}

// ライトスリープ（System ON + WFE — 1.5μA）

void lightSleep(uint32_t ms) {

delay(ms); // WFEベース、BLE接続を維持

}

// バッテリー寿命の計算：

// 110mAh LiPo、平均消費50μA（スリープ + 定期的BLEアドバタイジング）

// 寿命 = 110mAh / 0.05mA = 2,200時間 = 約91日！

センサーメッシュネットワーク

XIAO #1（リビング） XIAO #2（寝室） XIAO #3（キッチン）

温度/湿度照度ガスセンサー

│ │ │

└──── BLE ─────────────┴──── BLE ─────────────┘

│

Raspberry Pi（ゲートウェイ）

│

MQTT → Home Assistant

│

ダッシュボード / アラート

TinyML（XIAO Sense）

// 内蔵IMUによるジェスチャー認識！

#include <LSM6DS3.h>

#include <gesture_model.h> // TensorFlow Liteモデル

LSM6DS3 imu(I2C_MODE, 0x6A);

tflite::MicroInterpreter* interpreter;

void loop() {

float ax, ay, az, gx, gy, gz;

imu.readAcceleration(ax, ay, az);

imu.readGyroscope(gx, gy, gz);

// モデル入力

input->data.f[0] = ax; input->data.f[1] = ay; input->data.f[2] = az;

input->data.f[3] = gx; input->data.f[4] = gy; input->data.f[5] = gz;

interpreter->Invoke();

// ジェスチャー判定

int gesture = output->data.f[0] > 0.8 ? WAVE :

output->data.f[1] > 0.8 ? PUNCH : IDLE;

Serial.println(gestureName[gesture]);

}

この埋め込み実践シリーズで次に読む記事

- [Arduino + Raspberry Pi ドローン＆制御システム構築完全ガイド](/blog/ai/2026-03-03-arduino-drone-control-system.ja)

単一ボードの BLE プロジェクトから一歩進んで、センサーフュージョン、PID チューニング、ビジョン支援の自律性まで含む複合制御システムを見たいなら、このハブ記事が次の段階です。

**Q1.** BLEにおけるPeripheralとCentralの違いは？

||Peripheral（サーバー）：データを提供しアドバタイズする側（センサー）。Central（クライアント）：スキャンして接続し、データを要求する側（スマートフォン）||

**Q2.** GATTのService、Characteristic、Descriptorの関係は？

||Service：機能グループ（温度サービス）。Characteristic：実際のデータポイント（温度値）。Descriptor：メタデータ（単位、説明）。Service > Characteristic > Descriptorの階層構造||

**Q3.** XIAO nRF52840のSystem OFFモードの電流は？

||0.5μA。110mAhバッテリーで約91日動作可能。ウェイクアップ時にリブート（RAM内容は消失）||

**Q4.** BLE NotifyとReadの違いは？

||Read：Centralが要求したときのみ値を送信（ポーリング）。Notify：値が変更されるとPeripheralが自動的にプッシュ（イベント駆動）。Notifyの方が電力・遅延の面で効率的||