「Bluetoothとは」と題して詳しく解説致します|株式会社サウンデックス

Bluetoothとは

Q.Bluetoothとはどういう仕組みですか?
A.Bluetoothは、Ericsson社、IBM社、Intel社、Nokia社、東芝の5社が中心となり提唱している無線通信技術です。
(上記5社が中心となり『Bluetooth SIG』という非営利、非公開の業界団体を立ち上げました。)

この技術は、パソコンと携帯電話等の異なった『文化』をつなぐこと、または離れたものを結ぶことが出来る技術という意味で、デンマーク王『青歯王』の名前にちなんで付けられました。

Bluetoothは免許なしで自由に使用できる2.4GHz帯の電波を利用して通信をすることが出来ます。
一般的なリモコン等に採用されている赤外線通信(IrDA)と違い、機器間の距離が10m以内であれば障害物があっても利用することが可能です。
この範囲内であればパソコン、携帯電話、携帯情報端末等の異種の機器間で通信を行うことが出来ます。

例えばパソコンと携帯電話をケーブルで接続しなくても無線で通信ができ、ユーザーが特別な操作をしなくても近くに置いておくだけで、機器間のデータのやり取りを行うことが出来ます。

そして同じ2.4GHz帯を使用する無線LAN(IEEE 802.11b/g)、コードレス電話、電子レンジ等の、機器との間の干渉を軽減し、Bluetooth 通信が途切れないようにする技術である「Adaptive Frequency Hopping」を採用しています。
Bluetoothには、さまざまな機器や使用方法をサポートするための「プロファイル」というものが用意されています。

このプロファイルを搭載することにより、各メーカーで開発された機器間でのデータ等のやり取りが可能になっています。
Q.Bluetoothの規格について教えて下さい。
A.現在、市販されているBluetooth搭載機器の規格は、ほぼ次の7つのバージョンに集約されます。

◇Ver.1.2
同じ2.4GHz帯を使用している無線LAN(IEEE802.11b/g)等との干渉対策が盛り込まれ実用上の問題が解消され、搭載された製品が普及し始めました。

◇Ver.2.0
最大通信速度が3倍の通信に切り替えることが出来るEDR(Enhanced Data Rate)機能が追加出来る様になり、容量の大きいデータを通信し易くなったため、搭載された製品が飛躍的に増加しました。

◇Ver.2.1
Bluetooth 搭載機器間の通信を開始するために必要なペアリングが簡略化されました。
マウスやキーボード等の使用しない期間が長い機器のバッテリーを最大5倍延長が可能な、省電力機能が付加されました。

◇Ver.3.0
Bluetooth Ver.3.0はデータ転送速度が最高24Mbpsに高速化されました。ちなみに「Bluetooth 2.1+EDR」は最大通信速度3Mbpsです。 地デジやハイビジョンのような大容量のビデオや音楽ファイルを、Bluetooth Ver.3.0を搭載した機器間でワイヤレスでリアルタイムにやりとりが出来ます。

またPCと携帯機器の間で大量の音楽をワイヤレスで同期化したり、携帯やデジカメで撮りためた大量の画像をパソコンやプリンタにダウンロードする事などが可能です。
ヘッドホンも転送速度が上がる事によってより高音質になりました。

次にBluetoothはオンにしたままだと電力を消費します。iPhoneやノートパソコンなどでは、Bluetooth をオンにしたままだと、気が付かないうちにバッテリーを消費していることがあります。そこでVer.3.0からは電力管理機能も強化し省電力化を図っています。

◇Ver.4.0
Bluetooth Ver.4.0は、別の無線方式として規格化されたものを、Bluetoothに統合したものなので、Ver.3.0までの規格とは互換性はありません。
特にVer.4.0 LE(Low Energy)は、医療機器やフィットネス機器、ヘルスケア機器等の様に、頻繁な充電を想定しない、低消費電力(Low Energy)が求められる環境での使用が前提なので、消費電力はかなり少なく、ボタン電池一つで数ヶ月の駆動も可能と言われています。

このように、キーボードやマウス等のそれほど通信速度の必要のない製品や使用しない時の、消費電力をできるだけ抑えたい場合に適した規格です。 例えばヘッドセットなどで、一定時間使用しなかった場合に「Deep Sleep」と呼ばれているモードに切り替えることにより、内臓電池の消費を従来に比べ大幅に低減する事が出来ます。 互換性については、Bluetooth Ver.4.0+HSと記載されている製品であれば、Bluetooth Ver.4.0 LEとBluetooth Ver.3.0+HSに対応しています。
ただ購入される際、判断が難しい場合、互換性(接続が可能か)を、実機レベルで確認されるか、メーカー或いは販売店に相談されるのが良いかと思います。

◇Ver.4.1
1.LTEとの“共存”
Bluetooth対応機器は2.45GHzの周波数帯でデータを送受信しますが、LTE対応機器も多くの場合、近い周波数帯域で動作しています。これまでは、LTEとBluetoothの使用が増えるにつれ、両方を同じ端末/機器で使用した際に発生する電波干渉が懸念されていました。Bluetooth Ver.4.1では、BluetoothとLTEの間で調整を行い、利用周波数帯が近いことで起きる電波干渉を低減し、共存することが可能になりました。

2.接続性の改善
今までは、Bluetoothの再接続は、その都度ペアリングする必要があり、消費電力も増加するため、バッテリー寿命が低下する原因のひとつになっていました。
そこでBluetooth Ver.4.1では、再接続機能(通信エリアに入ると自動的に再接続を実行)が追加され、機器の距離に依存した切断・再接続を防ぎ、電力消費を低減することが可能になりました。
例えばBluetooth対応機器を持って部屋を出ると別のBluetooth対応機器に接続し、再び部屋に戻ると、元のBluetooth対応機器に自動的に再接続されます。

3.データ転送の高速化と効率化
‐ IPv6のサポート (インターネットへの直接接続)‐
新たにIPv6をサポートし、インターネットへ直接接続・通信できるようになりました。
これまでは、Bluetooth対応機器のデータを一旦スマートフォンやPCに転送し、そこからインターネットに接続する、といったステップが必要でした。Bluetooth Ver.4.1ではBluetooth対応機器がルーターを経由して直接クラウドサービスにデータをアップロードすることが可能になりました。

◇Ver.4.2
1.プライバシーとセキュリティの強化
‐Bluetoothを介した不正なトラッキング (追跡) を防ぐ機能‐
Bluetoothデバイスを介したショッピング中の行動内容について、ユーザーが許可しない限り、Beacon (※1) を使ったトラッキングができないようになりました。

(補足※1)
Bluetooth Ver.4.0で導入された位置特定技術及びその技術を採用した発信装置のこと。
BluetoothデバイスはBeaconが発信するメッセージに応答することで自らの位置を通知するとともに割引クーポンなどの各種情報を受け取ることができます。

2.転送速度の向上
Bluetooth LE(Low Energy) (※2) のパケット容量をBluetooth Ver.4.1の10倍に増やしました。これによりデータ転送速度は最大でBluetooth Ver.4.1の2.5倍まで向上しました。

(補足※2)
Bluetooth Ver.4.0以降に追加された低消費電力モード。Bluetooth LEはそれ以前のBluetooth規格との相互運用性は持たない。 Ver.4.0に準拠したデバイスは、Bluetooth LEとともにVer.4.0より前のBluetooth規格に準拠したデバイスと相互運用性を持っています。

3.インターネット接続機能の強化
低消費電力ネットワークでIPv6を利用するための規格「6LoWPAN」をBluetooth上で、 利用するためのプロファイル「ISPS(Internet Protocol Support Profile)」を提供しました。 Bluetoothデバイスを「IPv6/6LoWPAN」を介してインターネットへ接続できるようにしました。 これにより、既存のIPネットワークのインフラから IPv6アドレスを割り当てられた、 Bluetoothデバイスを直接管理できるようになりました。
Q.プロファイルについて教えて下さい。
A.オーディオ機器などに一般的に搭載されている主なプロファイルは以下の4つです。

① HFP (Hands-Free Profile)
携帯電話 - ヘッドセット間などで用いられる電話の発着信や通話を行なうためのプロファイル

② HSP (Headset Profile)
PC・携帯電話 - ヘッドセット間などで用いられる、音声入出力を行なうためのプロファイル

③ A2DP (Advanced Audio Distribution Profile)
デジタルオーディオプレイヤー-ヘッドフォン間などで用いられる、ステレオ音質のオーディオデータをストリーミング配信するためのプロファイル

④ AVRCP (Audio/Video Remote Control Profile)
デジタルオーディオプレイヤー - リモコン間などで用いられる操作対象デバイスをリモコンからリモート操作するためのプロファイル
Q.Bluetoothハンズフリーヘッドセットの利用シーンについて教えて下さい。
A.以下のようになります。
ブルートゥースハンズフリーヘッドセットご利用シーン01
ビジネスに最適!雨の中で傘を持っていて手がふさがっていても、会話はスマートに。
また歩行中、パソコンを使いながら、メモをとりながらなどでも、コードが気になったりすることなく集中できます。とくにスマートフォンを駆使するビジネスマンにとって、今や必須アイテムとなっております。

ブルートゥースハンズフリーヘッドセットご利用シーン02
手の放せない料理中や家事の途中でもすぐに電話に出る事ができ便利!

ブルートゥースハンズフリーヘッドセットご利用シーン03
子育ては大変!でも両手が使えるので助かる!

ブルートゥースハンズフリーヘッドセットご利用シーン04
チャットもインターネット電話もスタイリッシュにスイスイ!
コードのわずらわしさもなく快適!!

ブルートゥースハンズフリーヘッドセットご利用シーン05
ゲーム中も友達と話せる!!

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