新たな近接無線通信規格が登場！8+1種類の規格を解説
通信距離が数十メートル以内の通信方式のことを、「近接無線通信」と呼びます。
普段、意識せず使っている NFC、フェリカ、赤外線通信、Bluetooth、Wi-Fi と言えば、お分かり頂けると思います。
「NFC」、「フェリカ」、「赤外線通信」、「Bluetooth」、「Wi-Fi」は、それぞれ近接通信規格の名称で、利用するためには、規格に対応した送受信機が必要です。
お使いのスマートフォンに、「NFC、フェリカ、赤外線通信、Bluetooth、Wi-Fi」対応と書かれている場合、1台のスマートフォンに合計5個の送受信機が搭載されていることを意味します。
ここでは、スマートフォンに搭載されている8種類の無線通信規格と、近々スマートフォンに搭載される見込みの無線通信規格を1種類、合計9種類説明します。
更に、無線通信の原理についても説明します。
■スマートフォンに搭載されている無線通信規格の一覧はコチラになります
スマートフォンに搭載されている無線通信の機能を、通信距離が長い順に並べました。
・4G
携帯電話の通信規格になります。
通信速度は、下りで最大1Gbpsと言われています。
電波の距離は半径100メートルから数キロメートルと広いエリアもあります。
・5G
4Gに続く新たな携帯電話の通信規格になります。
通信速度は、下りで最大10～20Gbpsと言われており、4Gの約10倍の速度になります。
4Gに比べ、電波の通信距離が数百メートルから1キロメートルと短いと言われています。
・WiMax
2004年に規格が策定された通信方式です。
屋外でもWi-Fiが利用可能なサービスです。
通信速度は、WiMAX で下り最大13.3Mbps、WiMax2+ で下り最大440Mbpsになります。
通信距離は、3キロメートル程度になります。
・Wi-Fi
2000年頃に誕生した通信方式です。
無線LANルーターと繋いで、無料で利用する使い方が一般的です。
通信速度は、プロバイダーの契約内容にもよりますが、下り最大1Gbps になります。
通信距離は、10メートルから30メートル程度になります。
・Bluetooth
1999年に登場した通信法方式です。
イヤホン、ヘッドセット、キーボードなどのデバイスと通信する規格です。
通信速度は、最大24Mbps です。
通信距離は、1メートルから100メートル程度になります。
・赤外線通信
1995年、Windows95ノートPCに初めて搭載されました。
一般的に、テレビやエアコンなどのリモコンで使用されている通信法方式です。
スマートフォンでは、プロフィールの交換など、簡単なデータのやりとりに使用できます。
通信速度は、300～1,200bps と、かなり低速です。
通信距離は、5メートルから10メートル程度です。
・NFC
2002年に規格化された通信方式です。
NFCを搭載した機器を近づけるだけで通信するしくみです。
交通系ICカードなどに利用されています。
通信速度は、424Kbps になります。
通信距離は、約10センチ程度です。
・フェリカ
1997年、世界で初めて香港で採用されました。
通信速度は、212 Kbps で、NFCの約半分の速度となります。
通信距離は、NFCと同様約10センチ程度です。
上記8種類の規格に加え、まだスマートフォンに搭載されていませんが、新たな近接無線通信方式「TransferJet X」の規格が策定されました。
2008年に公開された技術で、NFCやフェリカと同様、タッチすることで無線通信ができる仕組みです。
NFCとフェリカの通信速度は数百Kbpsであるのに対し、TransferJet X の通信速度は約10倍の560Mbpsもあります。
既にスマートフォンに取り付け可能な拡張デバイスも販売されており、スマートフォンへの搭載も時間の問題かと思います。
■目に見えない「近接無線通信」の動作原理をご説明します
無線通信を行う際、電波や赤外線といった目に見えないものを利用して通信を行います。
無線通信を端的に説明すると、次のようになります。
送信側 : 電気信号を電波に変換し、アンテナから空中へ放出する
受信側 : 空中の電波をアンテナで受信して電気信号に変換する
送信側、受信側、それぞれ電波を送受信するため、アンテナを利用します。
以前のスマートフォンには通信用のアンテナが搭載されている機種もありましたが、最近はアンテナが付きのスマートフォンを見たことがありません。
実は、スマートフォンの中に極小のアンテナが搭載されていて、そのアンテナを使って電波の送受信を行っているのです。
電波の場合、周波数によって特性が異なります。
・周波数が低い
少量の情報しか伝達できません。
電波が周囲に拡散するため、障害物に邪魔されず遠くまで送信できます。
ラジオやアマチュア無線に利用されています。
・周波数が高い
大量の情報を伝達できます。
電波はまっすぐ送信されるため、障害物があると通信の邪魔になり、遠くまで送信できません。
携帯電話、近接無線通信に利用されています。
電波は、周波数によって特性が異なるため、周波数により用途が法律で定められています。
例えば、警察や消防などの緊急通信用の周波数を、別の用途で利用すると、緊急通信の妨げになってしまうためです。
他の通信を邪魔しない様、規格が厳格に定められ、無線通信機器を製造しているメーカーは、これを守る必要があります。
スマートフォンに複数の無線通信規格のデバイスが搭載されているのは、用途により利用する周波数が異なっており、利用方法は規格で厳密に定められ、勝手な使い方をすると法律違反になってしまうため、なのです。
■まとめ
スマーフォトンに搭載されている近接無線通信規格と、無線通信の原理について説明しました。
普段、なにげなく使っている機能も、細かく見ていくと様々な事が見えてきます。
視点や角度を変えて見てみると、面白い発見に繋がるかもしれません。
そして、「TransferJet X」がスマートフォンに組み込まれて、より便利になる日が来ることを楽しみに待ちたいと思います。
