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Wi-FiとBluetoothの性能の違い5選|近距離無線通信とは?

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Wi-FiとBluetoothの性能の違い5選|近距離無線通信とは?
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    近距離無線通信とは

    近距離無線通信は通信距離が近く、通信方法がワイヤレスのものを指します。
    一般的には、通信距離は数10メートル~数100メートル内です。
    また通信方法は有線の接続と違い、デジタル機器のインターネットへの接続、データ交換、デジタル機器同士の接続を電波や光などを使って無線で行います。

    Wi-FiとBluetoothの性能の違い5選

    昨今、Wi-FiやBluetoothを接続して使用する製品が増え、日常生活になくてはならないものとなりました。
    そんなWi-FiやBluetoothには違いがあります。
    今回は、その性能の違いを5つ紹介していきます。

    1:通信速度

    規格 最大通信速度
    IEEE802.11b 11Mbps
    IEEE802.11g 54Mbps
    IEEE802.11a 54Mbps
    IEEE802.11n 600Mbps
    IEEE802.11ac 6.9Gbps
    IEEE802.11ad (WiGig) 6.9Gbps
    IEEE802.11ax 9.6Gbps

    上記が規格別のWi-Fiの通信速度です。
    対してBluetoothの通信速度はWi-Fiと違い、1Mbpsしかありません。
    しかし、Wi-Fiと違いBluetoothは利用が限定されるため、速い通信速度を活かす機会はあまりありません。
    そのため、普段使用しているBluetoothはWi-Fiと比べて通信速度が遅くなっています。

    出典:総務省情報通信統計データベース│総務省
    参照:https://www.soumu.go.jp/soutsu/hokuriku/img/resarch/children/houkokusho/section2.pdf

    2:通信距離

    Wi-Fiの通信距離は、およそルーターから直線距離で50m~100mです。
    Bluetoothを搭載している機器の多くは、通信距離がおよそ10mです。
    そのため、Wi-Fiと違い通信距離が短くなります。
    Wi-Fiは約100mまで通信が可能な為、Bluetoothと違い通信距離が長いのが特徴です。

    3:周波数帯

    Wi-Fiの周波数帯は2.4GHz、5GHz、60GHzがあります。
    Wi-Fiと違い、Bluetoothは、2.4GHzの1つしかありません。
    ネットワークの混雑を避けたい方は、Wi-Fiの周波数帯を2.4GHz以外にすることで、Wi-Fiを使用する機器とBluetoothを使用する機器との分別が可能です。

    出典:総務省情報通信統計データベース│総務省
    参照:https://www.soumu.go.jp/soutsu/hokuriku/img/resarch/children/houkokusho/section2.pdf

    4:通信規格名

    Wi-Fiの通信規格名は、IEEE 802.11という無線LANの国際標準規格です。
    この通信規格は、7種類あります。
    IEEE 802.11の後ろに付く、「b」、「g」、「a」、「n」、「ac」、「ad」、「ax」です。
    Bluetoothの規格名は、IEEE 802.15.1です。

    出典:総務省情報通信統計データベース│総務省
    参照:https://www.soumu.go.jp/soutsu/hokuriku/img/resarch/children/houkokusho/section2.pdf

    5:消費電力

    Wi-Fiは、Bluetoothと違い、通信速度は速いけれど消費電力が激しくなります。
    そのため、Wi-Fiに接続している機器のバッテリーの充電が無くなりやすいです。
    一方、Bluetoothは、Wi-Fiと違い通信速度は遅いけれど消費電力が少ないため、長時間使用する機器に向いています。

    Wi-FiとBluetoothのテザリング機能の違い

    Wi-Fiのテザリングには、広範囲で大容量の通信が可能という特徴があります。
    しかし、Bluetoothと違い、親機の消費電力が激しいです。
    Canonのカメラや一眼レフは、Wi-Fiのテザリングに対応している機器があり、写真を転送したり、スマホから撮影することができます。
    Bluetoothのテザリングは、Wi-Fiと違い親機の消費電力は少ないですが、大容量の通信には不向きです。
    Bluetoothには、スピーカーや体重計等をテザリング接続することができます。

    その他の近距離無線通信

    ここまで、近距離無線通信であるWi-FiとBluetoothの性能の違いや、テザリングの違いについて説明してきました。
    近距離無線通信は、Wi-FiやBluetoothの他に、EnOceanと特定小電力の2種類があります。
    ここからは、EnOcean、特定小電力がどのようなものかをまとめて紹介していきます。

    EnOcean

    nOceanは200メートル程度までの距離で利用できる無線通信で、地域によって使用する周波数が異なるのが特徴です。
    日本の場合には315MHzと928MHzの周波数を使用します。
    転送速度はWi-FiやBluetoothと比べると遅めで、125Kbps程度です。

    特定小電力

    特定小電力は狭帯域と広帯域のWi-SUNに分かれます。
    いずれも通信可能な距離は1キロ程度までと、近距離無線通信の中では長めなのが特徴です。
    狭帯域は426MHz、Wi-SUNは900MHzの周波数を使用します。
    狭帯域だと転送速度が遅めで9,600bps程度までしか出ませんが、Wi-SUNなら50kbps以上に対応しています。

    各近距離無線通信の仕組みと使用例

    上で紹介した4種類の無線通信の中でも、Wi-Fiは一般家庭においても幅広く使用されています。
    ルーターで、ノートパソコンやタブレット端末をインターネットに繋いでいる場合に使用している無線通信は、ほとんどがWi-Fiです。
    コンビニやカフェなどにある公衆無線LANもWi-Fiの無線通信を利用しています。

    Bluetoothは、無線のイヤホンやスピーカー、ゲームコントローラーなどが代表的な使用例です。
    タブレット端末用のキーボードなどでも、Bluetoothを利用して接続するタイプのものがあります。

    EnOceanは自然界の光や僅かな温度差などを利用しているのが特徴です。
    そのため電源を必要としません。
    主にドアセンサーや温度センサー、無線スイッチなどに利用されます。
    ただ、現在のところまだ使用例はあまり多くありません。

    Wi-SUNは東京電力でスマートメーター通信に利用されています。
    近くのメーター同士をWi-SUNで繋ぐマルチホップ方式の通信方式が採用されており、住宅密集地での利用に適しています。

    生活を便利にしてくれる近距離無線通信の違いを知ろう

    Wi-FiやBluetoothなどの近距離無線通信の普及により、我々の生活はかなり便利になりました。
    一般家庭でもWi-FiやBluetoothの使用例は多いです。
    さらにEnOceanやWi-SUNなどの技術開発が進められています。
    エンジニアとして活躍するなら、こうした近距離無線通信の仕組みをしっかりと理解しておきましょう。

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