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無線LAN、Wi-Fi、Bluetooth って何?

2022年08月04日 | パソコン


何だかサッパリ判らない!
 読者や受講生の中ではこんな話をよく耳にしますが、 いつもは highdy は説明するのに疲れてしまいます。詳しく説明すると本が数冊書けてしまいます。

ご興味のない方は、当記事をスルーしてください。

そこで、今回はそれらの違いをザックリと説明しますので、大雑把にその意味を掴んで理解し、機器の選択にご利用ください。
一般的には、WiFi という電波、Bluetooth という機器のように解釈されていますが、正しくは、WiFi という電波の規格Bluetooth に対応した機器の電波の規格のことです。

 無線LAN とは、有線で接続する通信法に対して、コードレスで通信を行うための手段
 ② WiFi とは、無線LANの中の規格で、実際に使う機器の電波の規格
 Buluetooth とは、さらに上記の端末機器間でデータのやり取りに使用される電波の規格

ネットワーク(通信網)回線とは?
 ネットワークは、以下のように大別され、有線の場合は電気信号や光信号を通すケーブルで接続します。
それに対して無線LANは、そのケーブルから信号を受け取り、電波に変換して信号を送り各端末と接続します。そのため、LANはWANに接続されているのが一般的です。

 LANLocal Area Network)は、一定の限定されたエリア(多くは建物内)で接続できるネットワーク(社内LAN、家庭内LANなど)
 WANWide Area Network)は、遠く離れたエリアとつながったネットワークのことで全国内、世界につながるネットワーク

通常、無線LANの親機やルーター(異なるネットワークを接続するための装置)には、ルーターの表には沢山のランプが点滅し、裏には複数の差込口があります。間違えるとPCはインターネットには接続できません。
WANには、ONU
(光回線の終端装置:光信号とデジタル信号間の変換を行う装置)モデムデジタル信号と電話回線などのアナログ信号を相互に変換するための装置)を接続します。

WiFi って何だ?
 WiFi
ワイファイ:Wireless Fidelity:無線で通信する端末がお互いに接続可能になる方式の名称)電波の規格のことを言います。
通信速度が速いのがメリットですが、消費電力が激しいため、Wi-Fiを利用するデバイス
(例えば、スマホのような機器)のバッテリーが消耗しやすいというデメリットもあります。
WiFi には第1世代(1997年)から最新7世代?(2022年)まで、IEEE802.11規格により以下のように大別され、一般的にはその規格の末尾である 11a、11n、11ac などで違いを表します。
表からお判りのように、電波には 2.4㎇帯5GB帯が使用され、いずれも無線局免許不要で使用できますが、屋外では 5GB帯は原則使用禁止です。


 IEEE802.11(アイ・トリプルイー・ハチマルニ・テン・イチイチ)とは、 IEEE(アメリカ電子学会)の合議制の機関でLAN規格の標準化や無線ネットワークを開発・審議された規格のことで、一部ヨーロッパも参加しています。

Bluetooth って何だ?
 Bluetooth は、WiFiと同じく電波を利用し、周波数が 2.4GHz帯のものが利用されます。WiFi と大きく異なる点は、後述の Class1 を除き、通信速度が遅いデメリットはあるものの、近距離にある対応機器を接続
(「ペアリング」という)するのが得意で、マウスやキーボードなどパソコンの細々とした周辺機器をワイヤレス化するのにとても便利な通信手段です。
 Bluetooth も WiFi 同様に種類が多く、バージョン.1、1.2、2.0、3.0、4.0、4.1、5.0、5.1、5.2 と、基本的には数字が大きくなるに従って、転送速度が上がり省電力化されていると考えてください。
特に 、Bluetooth4.0 以降では BLE
Bluetooth Low Energy)と呼ばれる通信方式が使われ、低消費電力の通信モードになっています。
電波強度により、Class1、Class2、Class3 と3つのクラス分けがあり、こちらも Class数字が大きいほど電波強度が強くても、到達距離は小さくなります。


注意1:到達距離とは、やり投げのイメージで単一方向に対して電波が届く距離を表します。
    
通信距離とは、キャッチボールのイメージで双方向に対する電波の送受信を繰り返しが可能な距を表しています。従い、到達距離だけで機器を選択するのは間違いです。すなわち、到達距離は、送信側の出力が大きいほど遠くまで飛ばせるのに対し、通信距離は双方の出力が強くなければ通信が成り立ちません。
注意2:国内では日本の電波法に準拠する必要があります。 Bluetooth の Class はあくまでも規格であって、デバイスを使用する国や地域の電波法によって実現可能な最大送信出力は異なります。
    国内では Class1 といえども、電波法に基づく技適(技術基準適合証明の略称)を通すために、 10mW が限界になるのため最大値の 1/10 が
最大出力になってしまいます。
注意3:Bluetooth は、バージョンや Class の他に各機器に合わせたプロファイル(特性仕様)が細かく定められており、双方の機器が同しでないと性能が発揮できません。
    また、USB 規格に似ていて、バージョン4と5の機器では、4のものに合わして通信します。つまり、能力の低い方に合わせる運用になります。
 参考資料:
https://joshinweb.jp/peripheral/blth21.html?ACK=TOKU&CKV=5633
    古いタイプは買わず、新しく購入する場合、
最低でも4以上のものを選択し、使用機器のプロファイルを確認して買わないと、その性能が発揮できません。
注意4:最近の区分では、Bluetooth にも、Smart Ready、Smart、無記名(何もなし)の3種類があり、それぞれホスト(PC、スマホなど)に対しクライアント(キーボード、マウス、ワイヤレスイヤホンなど)が対応していないと使えません。(ホストが Smart:クライアントが無記名、ホストが無記名:クライアントが Smart の組合わせは不適合になります。)つまり、相性があります。



ああ、疲れた! たったこれだけ説明するのも大変です。
もっと詳しく知りたい方は、Web 上に膨大な説明記事がありますのでご参照ください。Wikipedia の説明でも不十分です。)
ただ、どれもすべての違いや選択法をまとめて書いたものは少なく、PCの選択をするより難しいのです。





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8 コメント

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分かり易く説明するには・・・ (highdy)
2022-08-13 11:09:26
comet3 さん

いつもご訪問ありがとうございます。
WiFiって、何っ?と聞かれて「ロゴマーク」では、回答になりませんよね。一般に方には理解できないないと思います。
ここではマークの話を書いているわけでもなく、ひと言で簡潔に表現するには、「マーク」より「規格」の方が判りやすいと思います。
だからと言って、「どちらもIEEE802という通信規格に定められた電波の規格を示すもので、それを業界団体が相互通信技術の互換性を認め、使用機器にロゴマークの表示や公称をすることのできる電波」などとウダウダ説明したら余計に分かりずらくなります。
簡単な説明だけで、ロゴマークを見れば、「その規格に適合したものなんだなぁ」と容易に連想できると思いますがいかがでしょうか?

何かのロゴマークらしいことは誰も判っていて、マークの説明より「用語」について質問されているわけですから。それに詳しく知りたいレベルの方人は、先ず IEEE802 とはから調べます。他人に尋ねません。
返信する
Unknown (comet3)
2022-08-13 10:22:40
highdy様

ご存じとは思いますがWiFiは規格ではありませんよね。

無線LANの通信規格はIEEE802ですね。
WiFiは無線LANの業界団体が他のメーカーの機器との通信互換性が確認できたものにつけることを認めたロゴマークだと思います。
WiFiのマークがあればメーカーに関係なく通信出来ることが保証されています。
初期の無線LANではメーカーが違うと通信出来ないものがあったためこのような動きになったと記憶しています。

最新の無線LANの通信速度は初期の約1,000倍で技術の進歩はすごいですね。
返信する
詳しく説明するほど難しく・・・ (highdy)
2022-08-05 11:16:53
くまです さん

PC関連に限らず、技術は詳しく説明するほど難しくなります。
「小学生に説明できる人ほど、よく解った人」と言われますが、highdy はそのような能力を持ち合わせていません。
冷蔵庫も空いているほどよく冷えますので、適度に忘れた方が脳がよく働くかもしれません。そのような脳の使い方もひとつの特技です。
返信する
説明、とても有難いです (くまです)
2022-08-05 07:44:06
なるほど・・・と思いながら
読ませていただいてます。
が、すぐ忘れてしまう特技を持っています^^;;
返信する
セキュリティ系は面倒ですよね。 (highdy)
2022-08-04 23:12:08
屋根裏人のワイコマです さん

いつもコメントをありがとうございます。
数百件の WiFi 基地局が登録されているということは、それだけ移動して利用されているということですよね。
セキュリティ系のお話は、機会をみてまたアップすることにしましょう。(忘れなければ・・・)
最近の多くの WiFi 基地局は、だんだん新しいルーターに交換しているため、結構安心です。問題は古い機器を使っているところです。
特に無料で使える公共の場やホテルなどで、SSIDと暗号化キー(パスワード)を公開しているところです。そのような場所では、あたかもその施設の関係者であるが如く、「成りすまし」の詐欺行為が可能になります。それも富豪層が泊る高級ホテルなどは、狙われやすくクレジットカード番号などの情報を傍受される危険性があります。
やはり、犯罪者も苦労して何千円や何万円程度では割りが合わないためでしょう。庶民が使う施設はあまり狙われません。
返信する
WiFi とBluetooth (屋根裏人のワイコマです)
2022-08-04 19:25:28
私も外で仕事する機会が多いので、いつも
公共や店舗などのWiFi を使わせて頂いてます
とはいうものの それについて説明せよ!!
と言われても・・無線の通信スタイルです
というくらいしか言えません。
私のノートやtabletにはもう数百件のWiFi
基地局が登録されていますが・・最近は
其のWiFi での情報漏れを指摘されますが
そちらについては・・まだ勉強不足
また機会がありましたらWiFi のセキュリテぃー
について教えてください <(_ _*)>
返信する
頼りにされるのはいいことです。 (highdy)
2022-08-04 17:36:29
fumiel-shima さん

いつもご訪問ありがとうございます。
WiFi も慣れてしまえば、どうってことはないのですが、慣れるまでが初心者は大変です。用語が会社によって異なるので戸惑われるようです。SSID は各社ほぼ同じですが、「暗号化キー」が「パスワード」となるなど表記法が統一されていない点に問題がありそうです。
車で移動中の電話応答にしても、私の車にはなかったので、自分で Bluetooth の送受信機を取り付けました。最近はスマートウオッチを使っているので、現在は外しています。音声もスマートウオッチの方が良いという皆様の評判です。

紫陽花の車には標準で Bluetooth の送受信が可能で、ハンドルのボタンを押せば瞬時に応答できます。私が車を借りるときは使用しますが、紫陽花はこの手の機器操作は苦手で、覚える気もないようです。
お友達に頼りにされているのはいいことです。そのうち Shima さんに感化されて技術知識も向上されるでしょう。
返信する
未知の物への関心を・・・ (fumiel-shima)
2022-08-04 16:19:43
highdyさん、こんにちは。

WiFiや Buluetoothはいまや多くの人たちが日常的に使っていますが、いざ詳しく説明しろ・・・と言われると難しいですね。

私の友人たちも自宅では業者さんに設置設定してもらった状況で使っていますが、一歩自宅を出るとWiFiを使えないという人もたくさんいます。

我が家へ遊びに来るときなども私がSSIDの選択やパスワード(Key)の打ち込みを
手伝うようにしているのですが、無料WiFi
を使える環境でもそのための操作を積極的に覚えようとしないのを残念に思っているところです。

友人たちはせっかく車を買い替えても、新しい Buluetoothのスピーカーを利用したハンズフリー機能を使っていないためで電話も自由に使えない状況ですから
近日中に私が行くことになっているのです。

何事もhighdyさんの域には到底達しませんが、少しずつでも新しいもの、未知のものに取り組もうという気持ちは仲間たちにも持ってもらいたいと思いまして・・・
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