いまどきの無線通信といえばみんな初めに思いつくのはWiFiですよね。

それでは次に思いつく無線と言えばなんでしょうか？おそらく自分たちで設定して使う無線技術としてはBluetoothが浮かぶと思います。

スマホやPCでイヤホンを使っていればだれもが見たことあるでしょう。
でも、Bluetoothが何かを説明できる人は意外と少ないと思います。かく言う私もWiFiとBluetoothの違いはよくわかっていませんでした。ユーザーからしてみれば、どちらも同じに見えますからね。

今回はそんなBluetoothや今後も普及していくであろう無線通信技術について簡単に紹介していこうと思います。

Bluetooth

Bluetoothは省電力型の近距離無線プロトコルです。つまり省電力で使える無線を使う際のお決まりの一種というわけですね。

無線LAN（一般的なWiFi）に比べて、伝送速度や通信距離の面では劣っているようですが、消費電力が少なくペアリングが簡単という点からイヤホンやマウス、キーボードなどの接続に使われています。

Bluetoothでは2.4GHz帯を79チャネルに分割して使用します。1秒間に1600回チャネルを切り替えながら通信する周波数ホッピング方式（FHSS）という変調方式を利用しています。私たちが聞いている音楽は実は異なるチャネルで送受信されたものを耳に入れているということになります。知らなければ一生気づかなかったでしょうね。

また、AFHという機能でエラーがたくさん発生しているチャネルを検出し、そのチャネルを使用しないようにするなんてこともやっているそうです。

一方で、Bluetoothは一般的な無線LANであるWiFiと同じ2.4GHz帯を利用しているので場合によっては干渉することがあります。おそらく、Bluetoothがなぜかうまくつながらなくなる経験をしたことがある方も多いのではないでしょうか。

Zigbee

Zigbeeは低コスト、省電力型の近距離無線プロトコルです。

性能は無線LANよりもかなり落ちるようですが、消費電力が非常に小さく接続数が多いというのが重要なポイントです。スリープ時の待機電力を比べてもBluetoothよりもずっと少ないということから、スマートホームの家電や製造工場のセンサーなどIoTでよく使用されているそうです。

ただ、Bluetoothと比べるとZigbeeを知っている人はそう多くないと思います。私も初めて知りましたし、きっと通信や情報系の技術者でないと見かける機会もないでしょう。

このZigbeeは先に書いた通り性能が良くないんです。それなのにどうして今後も使われるといえるのでしょうか？

この理由は圧倒的な接続数にあります。私たちが普段使うBluetoothは最大7つのデバイスしか接続することができません。

普段使いでは十分に感じますが、工場やインフラのような場面では全然足りません。そこら中にある装置やセンサーの情報伝達のために配線を張り巡らせていては大変です。今はまだ配線だらけかもしれませんが、今後IoTの流れでさらにセンサーが増えたら大変なことになってしまいます。

そこで大きな役割を果たすのがZigbeeです。Zigbeeは通信速度も距離もBluetoothに劣りますが、理論上最大65536台のデバイスと接続することができます。というよりも、このような自律分散型の接続を可能にするための通信規格として作られたようです。

そのため将来的にも私たちの日常に入ってくることはないかもしれません。しかし、工場やインフラなど産業の世界では今後も広がりを見せるでしょう。そしてそこで作られた製品などによって私たちの生活はさらに豊かになるわけです。

最後に

今回は無線プロトコルであるBluetoothとZigbeeについて紹介しました。いつも思いますが通信の世界は本当に奥が深いですね。

何気なく使っているBluetoothにも様々な技術が使われていますし知らないこともたくさんありました。

最近もまたBluetoothの規格がアップデートされていたようですし、情報通信の世界は目が離せない領域ですね。

参考文献