無線通信 | ICTの理解に役立つ解説

機器を無線でつなぐ技術、ペアリングとは？

- ペアリングとは「ペアリング」という言葉は、耳にしたことがあるけれど、具体的にどんなことを指すのか、よく分からない方もいるかもしれません。簡単に言うと、二つの機器が無線でデータのやり取りをするために、互いを認識させて接続の準備をすることを指します。身近な例で見てみましょう。スマートフォンとワイヤレスイヤホンを接続する場合、最初にペアリングという作業が必要になります。これは、スマートフォンとイヤホンがお互いを「信頼できる相手」だと認識し合い、安全に通信するための準備をする作業だと考えてください。具体的な手順としては、まず、接続したい機器のBluetooth機能をオンにします。次に、接続先の機器（例えばイヤホン）を「ペアリングモード」にします。すると、スマートフォンの画面上に、接続可能な機器の一覧が表示されます。その中から接続したい機器（イヤホン）を選んでタップすると、ペアリングが完了し、データのやり取りが可能になります。一度ペアリングが完了すると、次回からは自動的に接続されることが多いです。つまり、Bluetooth機器を使うたびにペアリング作業をする必要はありません。ただし、機器によっては、接続するたびにペアリングが必要なものもあるため、注意が必要です。このようにペアリングは、ワイヤレスで様々な機器を繋ぐために欠かせない技術と言えるでしょう。

2024.10.14

IT

無線LAN：ケーブル不要で快適インターネット

無線LANは、パソコンやスマートフォンなどを無線通信を使ってインターネットや他の機器と接続する技術です。従来の有線LANのように、機器とルーター間をケーブルで接続する必要がないため、配線が不要になり、部屋をスッキリと保つことができます。無線LANの登場により、自宅やオフィスだけでなく、カフェや空港、駅など、さまざまな場所で手軽にインターネットに接続できるようになりました。そのため、場所を選ばずに仕事や情報収集、娯楽などが楽しめるようになり、私たちの生活に欠かせないものとなっています。無線LANには、IEEE 802.11a/b/g/n/ac/axなどの規格があり、それぞれ通信速度や周波数帯、通信範囲などが異なります。最近では、高速かつ安定した通信が可能なIEEE 802.11acやIEEE 802.11axが主流となってきており、動画視聴やオンラインゲームなど、大容量データの送受信が必要な場合でも快適に利用できます。無線LANを利用する際は、セキュリティ対策も重要です。悪意のある第三者に不正アクセスされることを防ぐために、パスワードの設定や暗号化方式の選択など、適切なセキュリティ設定を行うようにしましょう。

2024.10.14

ITシステム

電波の渋滞を回避！キャリアセンスで快適通信

私たちの身の回りは、スマートフォンや無線通信機能を搭載した機器であふれており、目に見えない電波を使って様々な情報がやり取りされています。これらの機器は、それぞれが決められた周波数帯を使って通信を行っています。しかし、もしも複数の機器が、まるで交差点で車が信号を無視して突っ込んでくるように、同時に同じ周波数帯を使って電波を送信してしまったらどうなるでしょうか？電波同士が干渉しあい、情報が正しく伝わらなくなってしまいます。これは、電波の衝突事故と言えるでしょう。このような混乱を防ぎ、スムーズな通信を実現するために重要な役割を担っているのが「搬送波感知」という技術です。これは、無線通信を行う機器が、電波を送信する前に、周囲に同じ周波数帯を使っている機器が存在するかどうかを確認する機能です。もし他の機器が同じ周波数帯を使っている場合は、電波の送信を控え、他の周波数帯が空くまで待機します。搬送波感知機能は、まるで交通整理の警察官のように、電波の衝突事故を防ぎ、円滑な交通を確保する役割を担っています。この技術のおかげで、私たちは意識することなく、スマートフォンや無線通信を快適に利用できているのです。

2024.10.14

プロトコル

電子タグ：私たちの生活を支える小さな技術

- 電子タグとは電子タグは、まるで商品に貼る小さなシールのようですが、情報伝達の際に活躍する装置です。その仕組みは、内部に埋め込まれたICチップとアンテナによって成り立っています。ICチップは、情報を記録したり読み出したりできる小さな電子部品です。そして、アンテナは、電波を使ってその情報を読み書きするための役割を担っています。電子タグは、電波を使うことで、離れた場所からでも情報のやり取りが可能です。例えば、スーパーでよく見かける商品に貼られた電子タグには、商品名や価格、製造日といった様々な情報が記録されています。レジでの会計時に、この電子タグを読み取ることで、スムーズな会計が可能になります。さらに、在庫管理の面でも、電子タグは大きな力を発揮します。商品の入荷や出荷、在庫状況などをリアルタイムで把握することができるため、業務の効率化に繋がります。このように、電子タグは、私たちの身の回りで、様々な場面で活用されているのです。

2024.10.13

ハードウェア

ETC：ノンストップで快適な高速道路の旅を

自動車で遠出をする際に欠かせない高速道路ですが、かつては料金所での支払いが大きな負担となっていました。料金所の手前で減速し、停車して料金を支払うという一連の動作は、ドライバーにとって時間と労力を要するものでした。特に交通量の多い時期には、料金所を先頭に長蛇の列ができ、貴重な時間を浪費してしまうことも少なくありませんでした。しかし、ETC（自動料金収受システム）の導入によって、状況は一変しました。ETCは、車載器と道路側に設置されたアンテナとの間で無線通信を行うことで、料金所を通過する際に自動的に料金を支払うことができる画期的なシステムです。このシステムの導入により、ドライバーは料金所で停車する必要がなくなり、スムーズに通過できるようになりました。また、料金所の混雑も大幅に緩和され、渋滞の発生を抑える効果も生まれました。ETCは、高速道路の利便性を飛躍的に向上させ、快適なドライブの実現に大きく貢献しています。

2024.10.13

ITシステム

アドホックネットワーク：その仕組みと可能性

アドホックネットワークとは、特定の機器に頼らずに、機器同士が直接繋がることで成立するネットワークのことです。例えば、会議室などにいる複数の人がそれぞれ持参したパソコンやスマートフォンを、アクセスポイントやルーターといった無線基地局を用いることなく、直接無線で接続してネットワークを構築することを想像してみてください。従来のネットワークのように、情報を一元管理する中心的な機器が存在しないため、ネットワークの構成要素である機器の一つに障害が発生した場合でも、他の機器間の通信に影響が出ないという利点があります。また、アクセスポイントなどの機器の設置や設定が不要なため、迅速かつ容易にネットワークを構築できることも大きなメリットです。このように、アドホックネットワークは、従来のネットワークとは異なる特徴を持つため、様々な場面で活用が期待されています。例えば、災害時など、既存の通信インフラが利用できない状況下において、迅速な情報共有を実現するための手段として注目されています。

2024.10.13

ITシステム

DSRCとは：ETCを超える未来への可能性

- DSRCの概要DSRCはDedicated Short Range Communicationsの略で、日本語では狭域通信と訳されます。 DSRCは、皆さんが普段利用している高速道路の料金所をスムーズに通過できるETC（ノンストップ自動料金支払いシステム）の技術を応用したシステムです。ETCは車載器と料金所のアンテナ間で情報をやり取りすることで料金支払いを自動化していますが、DSRCはこの技術をさらに発展させ、車と道路、あるいは車と車の間で、様々な情報を高速にやり取りできるようにします。DSRCは、ITS（高度道路交通システム）の中核を担う技術として期待されています。ITSとは、道路交通の安全性向上や渋滞の緩和、環境負荷の低減などを目的としたシステムです。DSRCは、このITSを実現するために不可欠な要素技術の一つと言えるでしょう。それでは、具体的にDSRCは私たちの生活をどのように変えるのでしょうか。例えば、DSRCを搭載した車は、前方の車の急ブレーキや道路上の障害物などの情報を瞬時に受け取ることができます。これにより、ドライバーは危険を予測して事前に回避行動をとることが可能となり、事故を未然に防ぐ効果が期待できます。また、DSRCを活用することで、渋滞の原因となる速度のむらを抑制し、交通の流れをスムーズにすることも期待されています。さらに、物流の現場においても、DSRCを用いたトラック同士の情報共有により、輸送効率の向上や、より安全な運行管理体制の構築などが期待されています。このように、DSRCは私たちの生活を大きく変える可能性を秘めた技術であり、今後の発展に大きな期待が寄せられています。

2024.10.13

ITシステム

タッチで繋がる未来 NFCとは

- NFCの概要NFCは「近距離無線通信」の略称で、スマートフォンやタブレット端末など、身近な機器に搭載が進んでいる、近年注目されている技術です。NFCは、数センチメートルという近距離でのデータ通信を実現する技術です。機器同士を近づける、あるいはかざすだけでデータの送受信が可能になるため、その手軽さから、様々な分野で活用が期待されています。従来の無線通信技術と比較して、NFCは通信距離が短いという特徴があります。しかし、これは短所ではなく、逆にセキュリティの高さに繋がっています。なぜなら、通信可能な範囲が限定されるため、第三者による不正アクセスや盗聴のリスクを低減できるからです。また、NFCはBluetoothのようにペアリングなどの複雑な設定が不要で、かざすだけで接続が確立します。この手軽さこそが、NFCが幅広いユーザー層に受け入れられている大きな理由と言えるでしょう。

2024.10.13

プロトコル

WiMAX：高速無線通信の標準規格

- 誕生の背景 2000年代に入ると、インターネットは生活に欠かせないものとして急速に普及し始めました。しかし、当時主流であった固定回線によるインターネット接続には、いくつかの課題がありました。回線を開通するためには電柱から家までケーブルを敷設する必要があり、時間も費用もかかっていました。また、地域によって通信速度に差があることも問題視されていました。このような中、もっと手軽に、そして高速なインターネットを誰もが利用できるようになればという期待が高まりました。そこで注目されたのが、ケーブルを必要としない無線通信技術です。そして、高速なデータ通信を実現する無線通信技術の標準規格として、WiMAXは誕生しました。WiMAXは、従来の無線通信技術と比べて、より高速なデータ通信が可能であり、広いエリアをカバーできるという特徴を持っていました。そのため、固定回線を敷設することが難しい地域や、外出先でも高速インターネットを利用したいという人々にとって、新たな選択肢として期待されました。

2024.10.13

プロトコル

電波状況を改善する「ダイバーシティ」技術

- 多様な電波環境に対応する技術ダイバーシティダイバーシティとは、電波を使った通信を安定させるための技術です。複数のアンテナを使うことで、より確実に電波を受信できるようにします。私たちの身の回りには、スマートフォンや無線LANなど、電波を使った機器があふれています。これらの機器は、目に見えない電波を利用して情報をやり取りしています。しかし電波は、建物の影や障害物など、周囲の環境によって状態が変化しやすいため、通信が不安定になることがあります。そこで活躍するのがダイバーシティです。この技術では、複数のアンテナを使って、異なる経路で届く電波をキャッチします。例えば、あるアンテナが建物の陰になり電波を受信しにくくなったとしても、別のアンテナが良好な電波を受信できれば、途切れることなく通信を続けることができます。このようにダイバーシティは、電波状況の変化に応じて最適なアンテナを選び、常に安定した通信を維持するために役立っています。私たちの快適なコミュニケーションを陰ながら支える、重要な技術と言えるでしょう。

2024.10.13

ハードウェア

MVNOって何？格安スマホとの違いも解説

- MVNOとはMVNOとは、仮想移動体通信事業者を意味する言葉です。携帯電話やスマートフォンを利用する際、私たちはそのサービスを提供する会社と契約を結びます。従来、これらのサービスはドコモ、au、ソフトバンクといった大手通信会社が自社の回線網を使って提供していました。一方MVNOは、自社で回線網を持たずに、大手通信会社から回線を借りて、独自のサービスを展開しています。イメージとしては、卸売市場で仕入れた野菜を、スーパーマーケットが独自の価格設定やサービスで販売している状況に似ています。大手通信会社から回線を借りることで、MVNOは設備投資にかかるコストを抑え、低価格な料金プランを提供できることが大きなメリットです。また、データ通信に特化したプランや、通話時間を限定したプランなど、利用者のニーズに合わせた多様なサービスを提供している点も魅力です。さらに、格安スマホと呼ばれる低価格なスマートフォンと組み合わせることで、より一層、毎月の携帯電話料金を抑えることも可能です。

2024.10.13

IT

LPWAが拓く未来のIoT社会

- LPWAとはLPWAとは、Low Power Wide Areaの略で、少ない電力消費で広範囲をカバーできる無線通信技術の総称です。従来の無線通信技術と比較して、消費電力を抑えながら長距離通信を実現できる点が大きな特徴です。従来の無線通信技術では、広範囲をカバーするためには多くの基地局が必要であったり、長距離通信を行うと多くの電力を消費したりするなど、課題がありました。LPWAは、これらの課題を克服し、少ない基地局で広範囲をカバーしながら、電池駆動で長期間稼働できる通信を実現します。この革新的な技術により、これまで通信インフラの整備が難しかった山間部や離島など、あらゆる場所にセンサーやデバイスを設置し、データ収集や遠隔操作が可能となります。例えば、農作物の生育状況を監視するセンサーや、河川の氾濫を検知するセンサーなど、様々な場面で活用が期待されています。

2024.10.13

IT

UWB無線システム：超広帯域が生み出す未来

- 革新的な無線通信技術近年、従来の無線通信技術の限界を超える革新的な技術として注目を集めているのが、超広帯域無線システム(UWB)です。UWBは、従来の無線通信に比べてはるかに広い周波数帯域を利用することで、高速なデータ通信を可能にする画期的な技術です。従来の無線通信では、限られた周波数帯域の中でいかに効率的にデータを送受信するかが課題でした。しかしUWBは、従来の常識を覆し、ギガヘルツ(GHz)という非常に広い周波数帯域を大胆に利用することで、この課題を克服しました。この広大な周波数帯域は、例えるならば、従来の細い水道管から一気に広大な河川へと情報伝達の道筋を広げたようなものです。UWBの革新性は、高速なデータ通信だけにとどまりません。従来技術では実現が困難であった高精度な位置測定や、障害物の背後を透視するレーダー機能も実現可能にします。これは、UWBが広い周波数帯域を利用することで、電波の送信時間や反射波を精密に計測できるという特性を持つからです。この革新的な技術は、私たちの生活や社会を大きく変える可能性を秘めています。例えば、高精度な位置測定機能は、工場内での自動搬送システムや、倉庫内での在庫管理システムなど、さまざまな分野での活用が期待されています。また、レーダー機能は、医療分野における画像診断や、セキュリティ分野における不審者検知など、幅広い応用が期待されています。このように、UWBは、高速なデータ通信、高精度な位置測定、レーダー機能という三つの側面から、私たちの社会に革新をもたらす可能性を秘めた、まさに「革新的な無線通信技術」と言えるでしょう。

2024.10.13

プロトコル

Bluetooth：身近な無線通信技術

- BluetoothとはBluetoothは、携帯電話やパソコン、イヤホン、プリンターなど、様々な機器を無線で接続するための技術です。ケーブルを使わずに機器同士を繋ぐことができるため、とても便利です。例えば、スマートフォンで音楽を聴く際にワイヤレスイヤホンを使ったり、パソコンにマウスやキーボードを無線で接続したりすることが可能です。この技術は、1990年代後半に開発されました。当時は、機器同士を接続するためのケーブルが複雑で、利用者にとって大きな負担となっていました。そこで、より簡単に機器を接続する方法として、Bluetoothが開発されたのです。Bluetoothは開発当初から、低消費電力であること、そして低コストで導入できることを目標としていました。そのため、対応機器が急速に普及し、現在では私たちの生活に欠かせない技術となっています。スマートフォンやパソコンはもちろんのこと、自動車や家電製品など、様々な製品に搭載されています。Bluetoothは今後も、より多くの機器に搭載され、私たちの生活をより便利なものにしていくでしょう。

2024.10.12

プロトコル

Bluetooth：身近な無線通信技術

- Bluetoothの概要Bluetoothは、家電製品などを無線でつなぐための規格の一つです。 2.4GHz帯と呼ばれる電波を利用して、機器同士が直接データのやり取りを行います。この技術を使うと、ケーブルを使わずに機器同士を接続できるので、とても便利です。例えば、スマートフォンで音楽を聴く際に、Bluetooth対応のイヤホンを使えば、コードが邪魔になることなく快適に音楽を楽しむことができます。Bluetoothは、パソコン、スマートフォン、タブレット端末、ヘッドホン、イヤホンなど、様々な機器に搭載されています。対応機器同士であれば、メーカーが違っても接続することができます。そのため、Bluetoothは世界中で広く普及しており、私たちの生活に欠かせない技術となっています。Bluetoothは、従来の赤外線通信などと比べて、データの送受信速度が速く、通信距離も長いという特徴があります。また、一度に複数の機器と接続できることも大きなメリットです。例えば、Bluetooth対応のキーボードとマウスをパソコンに接続して、ワイヤレスで操作することができます。このように、Bluetoothは、私たちの生活をより便利で快適にするために、様々な場面で活用されています。今後も、さらに多くの機器に搭載され、私たちの生活に浸透していくことでしょう。

2024.10.12

プロトコル

あらゆるモノがネットにつながるIoTの世界

近年、あらゆる物がインターネットにつながる「モノのインターネット」、いわゆる「IoT」という言葉を耳にする機会が増えました。では、IoTとは一体どのようなもので、私たちの生活にどのような変化をもたらすのでしょうか。 IoTとは、従来はインターネットに接続されていなかった、身の回りの様々な「モノ」に、センサーや通信機能を持たせることで、インターネットに接続できるようにする技術です。例えば、冷蔵庫や洗濯機、エアコン、照明器具といった家電製品はもちろんのこと、自動車や建物、工場の機械、農作物、そして私たち人間までもが、インターネットにつながるようになるのです。このように、あらゆるものがインターネットにつながることで、私たちの生活はより便利で快適なものになると期待されています。例えば、家にいなくてもスマートフォンで家電製品を操作したり、センサーで室温や湿度を感知して自動的にエアコンを運転させたりすることが可能になります。また、工場の機械の稼働状況をリアルタイムで監視することで、故障を未然に防いだり、生産効率を向上させたりすることもできるようになります。 IoTは、私たちの生活や社会を大きく変える可能性を秘めた技術と言えるでしょう。

2024.10.12

IT

モバイルコミュニケーション：いつでもどこでも繋がる時代

- モバイルコミュニケーションとはモバイルコミュニケーションとは、文字通り移動しながらコミュニケーションをとることを可能にする技術です。従来の固定電話のように特定の場所に縛られることなく、いつでもどこでも誰とでも連絡を取ることができるのが最大の魅力です。近年では「移動体通信」と呼ばれることも多くなっています。この革新的な技術の登場は、私たちの日常生活に劇的な変化をもたらしました。例えば、外出先で急な予定変更があっても、携帯電話で簡単に連絡を取り合うことができます。また、家族や友人との距離を感じさせず、いつでも気軽にコミュニケーションを楽しむこともできます。モバイルコミュニケーションの進化は目覚ましく、音声通話だけでなく、電子メールやインターネット、動画視聴など、多様なサービスが利用できるようになりました。スマートフォンやタブレット端末の普及により、場所を選ばずに膨大な情報へアクセスすることも可能です。モバイルコミュニケーションは、私たちの生活をより便利で豊かにするだけでなく、ビジネスの分野でも大きな変革をもたらしています。場所にとらわれない働き方や、迅速な情報共有による業務効率の向上が実現し、新たなビジネスチャンスも生まれています。今後も、モバイルコミュニケーション技術は進化し続け、私たちの社会をさらに変えていくことでしょう。

2024.10.12

IT

免許不要で使える無線通信：ISMバンドとその利用例

- ISMバンドとは無線で情報をやり取りする技術は、現代社会において欠かせないものとなっています。しかし、無線通信は目に見えない電波という資源を使っているため、決められたルールなしに誰でも自由に使うと、電波同士が干渉してしまい、通信がうまくいかなくなってしまいます。そこで、電波をスムーズに利用するために、国際電気通信連合（ITU）という国際機関が、電波の利用目的ごとに周波数帯を国際的に決めています。そして、各国はこの決められたルールに基づいて、国内の電波利用を管理しています。日本では、総務省が電波法に基づいてこの役割を担っています。 ISMバンド（産業科学医療用バンド）は、この決められた周波数帯のうちの一つで、その名の通り、医療機器、産業機器、科学機器といった特定の分野で使用するために割り当てられています。電子レンジやBluetoothなどが、このISMバンドを利用した身近な例です。 ISMバンドは、免許を取得しなくても誰でも利用できるという特徴があります。そのため、近年では、IoT機器など、様々な機器で無線通信機能が利用されるようになり、ISMバンドの利用はますます増えています。

2024.10.12

IT

小さなICチップが社会を変える？ICタグの仕組みと可能性

- あらゆるモノに情報を埋め込む技術私たちの身の回りにある、ありとあらゆる「モノ」に情報を埋め込む技術が注目されています。その代表例がICタグです。ICタグは、小さなタグの中にICチップが埋め込まれており、情報を記録することができます。まるで、モノに小さな電子的なラベルを貼るように、情報を付与することができるのです。従来のバーコードは、白黒の縞模様で情報を表現していました。そのため、バーコードを読み取るためには、専用の機械で一つずつ読み取る必要がありました。一方ICタグは、電波を使って情報をやり取りします。つまり、タグに機械を直接接触させなくても、離れた場所から情報を瞬時に読み取ることが可能なのです。この技術は、私たちの生活に様々な恩恵をもたらします。例えば、お店の商品管理にICタグを導入すれば、在庫状況をリアルタイムに把握することができます。また、図書館で本にICタグを取り付ければ、一度にたくさんの本の貸出・返却処理を行うことができます。このように、ICタグは様々な場面で、作業の効率化や正確性の向上に役立っているのです。さらに、ICタグは、ペットの個体識別など、私たちの生活をより安全・安心なものにするためにも活用されています。今後、ICタグは、さらに様々な分野で応用され、私たちの生活をより豊かにしていくことでしょう。

2024.10.12

ハードウェア