Bluetoothの解説(基本情報技術者シラバス用語)

目次

Bluetoothとは

Bluetooth(ブルートゥース)とは、デジタル機器同士が数メートルから数十メートル程度の短い距離でデータをやり取りするための、近距離無線通信の国際標準規格です。2.4GHz(ギガヘルツ)帯の電波を利用し、ケーブルで繋ぐことなく機器同士をワイヤレスで接続できます。通信速度はそれほど速くありませんが、消費電力が非常に少ないため、乾電池や小さなバッテリーで駆動する周辺機器の接続に最適です。壁などの障害物があっても電波が届きやすいため、カバンやポケットの中にスマートフォンを入れた状態でも、ワイヤレスイヤホンで音楽を聴くことができます。

具体例

身近な例では、ワイヤレスイヤホン、ワイヤレスマウス、キーボード、スマートウォッチなどがBluetoothでスマートフォンやパソコンと接続されています。初めて接続する際には「ペアリング」と呼ばれる機器同士の認証作業を行うことで、混信を防ぎ安全に通信できるようになります。プログラム上では、以下のように近くのBluetoothデバイスを探索して接続する処理を記述します。

// Bluetoothデバイスの接続イメージ
BluetoothDevice device = BluetoothAdapter.findDevice("MyEarphones");
if (device != null) {
    device.pair(); // ペアリングして接続する
}

もう少し詳しく

Bluetooth(ブルートゥース)は、至近距離でのデータ通信を目的として開発された無線通信技術です。名称の由来は、10世紀にデンマークとノルウェーを平和的に統一したバイキングの王「ハーラル・ブロタン(青歯王:Bluetooth)」にちなんでおり、「乱立する無線通信規格を統一したい」という願いが込められています。

Bluetoothの最大の特徴は、「省電力」であることです。Wi-Fi(無線LAN)も同じ2.4GHz帯の電波を使用しますが、Wi-Fiが大容量のデータ(動画など)を高速に通信することを目的としているのに対し、Bluetoothは音声データやキーボードの入力情報など、比較的小さなデータを低消費電力で継続的にやり取りすることに特化しています。そのため、イヤホンやマウスなど、小さなバッテリーしか積めない機器でも長時間のワイヤレス通信が可能になります。

近年では「Bluetooth Low Energy(BLE)」という、さらに消費電力を抑えた規格が普及しています。これにより、ボタン電池1つで数ヶ月から数年間も稼働し続けるセンサーデバイスや、忘れ物防止タグ(スマートタグ)などが実現しました。また、Bluetooth機器は最大で7台までの機器を同時に接続(ピコネットと呼ばれるネットワークを形成)できる仕様になっており、スマートフォンを中心にスマートウォッチ、ワイヤレスイヤホン、カーナビなど、複数の機器をシームレスに連携させる「パーソナル・エリア・ネットワーク(PAN)」の構築に欠かせない技術となっています。

試験でのポイント

IT関連の試験において、Bluetoothは無線通信規格の代表例として頻繁に出題されます。最も重要なのは、他の無線規格(Wi-FiやNFC、赤外線通信など)との違いを理解しておくことです。Bluetoothは「数メートル〜数十メートルの近距離通信であること」「2.4GHz帯の電波を利用していること」「Wi-Fiと比べて通信速度は遅いが消費電力が非常に少ないこと」が大きな特徴です。

試験問題では、「携帯電話とヘッドセット、パソコンとマウスなどを接続するための、近距離無線通信の規格はどれか」といったストレートな問い方がよく見られます。また、機器同士を最初に関連付けるための認証作業である「ペアリング」という用語や、前述の超省電力規格である「BLE(Bluetooth Low Energy)」についても出題される可能性があるため、関連知識として押さえておきましょう。さらに、同じ2.4GHz帯を使用するWi-Fiや電子レンジと電波干渉を起こす可能性がある点も、実践的な知識として重要です。

関連する用語

Bluetoothと比較されることが多い無線通信規格として、高速大容量な通信を行う「Wi-Fi」、至近距離(数センチ)で一瞬で通信を確立する「NFC」、そしてIoTデバイスの基盤技術としても活用される「BLE(Bluetooth Low Energy)」などが関連用語として挙げられます。

読んだ内容を10問練習と実技で確認

記事で理解した用語を、StudyQuestの演習とクラウド実技ラボで定着させます。

10問練習 実技ラボ