Wi-Fiのすべて

Wi-Fi

こんにちはSyndiです。

今日はWi-Fiとは何かについて探っていきます。
Wi-Fiをよくご存じない方もいらっしゃるかと思いますので、基本的な事から書いていきたいと思います。

Wi-Fiは「ワイファイ」と読みます。ウィーフィーではないのでご注意を。

まずはじめにWi-Fiとはなにか?というところを探っていきます。

Wi-Fiとはなにか?


  • Wi-Fiの由来

Wi-Fiの由来は「wireless fidelity(ワイヤレス・フィディリティー)」とされています。

分かりやすく言うと「高品質な無線通信」といった意味になります。

wireless fidelityの略ですが、最初にWi-Fiという言葉が考えられた時には特に意味はなかったそうです。

でもさすがに意味がないと、よろしくないだろうとの事でwireless fidelityの略にしよう!と後付けしたそうです。

  • 無線LANとWi-Fiの違い

無線LANとWi-Fiはざっくり言うと出来る事は同じです。

ですが厳密に言うと違うものです。

なにが違うのか?

無線LANという技術が開発された当時は様々な企業が無線LANを利用した通信機器を商品化していきました。

しかしその当時は統一の規格が定められておらず、A社の機器はA社のみ、B社の機器はB社のみなど、同じメーカーの機器同士でしか通信できませんでした。

便利な技術なのにそんな制約があっては不便ですよね?

この制約があり当時はなかなか無線LANが普及しませんでした。

そこで「Wi-Fi」の規格が作られ、その規格に合った通信機器にWi-Fiのロゴをつけてその通信機器同士ならメーカーに関係なく無線通信できますよ!としたのがWi-Fiのはじまりです。

その規格が「IEEE802.11」なのです。

この規格は国際的に定められています。

  • Wi-Fiの規格

先程でてきましたIEEE802.11

「アイ・トリプルイー・ハチマルニ・テン・イチイチ」と読みます。

このIEEE802.11にはいくつか規格があります。

一覧にしてみると、

規格名 最大通信速度 周波数
IEEE802.11a 54Mbps 5GHz
IEEE802.11b 11Mbps 2.4GHz
IEEE802.11g 54Mbps 2.4GHz
IEEE802.11n 600Mbps 2.4GHz・5GHz
IEEE802.11ac 6.9Gbps 5GHz
IEEE802.11ad 7Gbps 60GHz

※最大通信速度は理論値であり、実測値ではありません

周波数という言葉がでてきましたが、次の項目で説明します。

2018年現在での主流の規格は11nと11acです。

11adは最近できたばかりの規格で、まだ対応している機器が少ないです。

11nか11acは対応している機器が多いので、この二つのどちらかを選んでおけば大丈夫だと思いますが、設置・購入する際には必ず通信機器の対応規格を確認して下さい。

ここで対応規格と言いましたが、これらの規格は1つの端末で全て使えるわけではありません。

電波を飛ばすルーターやスマートフォンなど全ての通信機器には利用できる規格が決まっています。

ですので、双方が同じ規格を利用できないと通信ができません。

  • 周波数

Wi-Fiで利用する周波数には、2.4Ghz・5GHz・60GHzの三種類があります。

それぞれの特徴をまとめてみました。

周波数 特徴 弱点
2.4GHz 壁などの障害物に強い

電波が遠くまで届きやすい

対応している機器が多い

電波干渉や混雑が起こりやすい

他の2.4GHz帯と干渉し速度が落ちる場合がある

5GHzに比べると速度が遅い

5GHz

通信速度が速い

電波干渉が少ない

電波が遠くまで届きにくい

壁などの障害物に弱い

60GHz

通信速度がとても速い

電波が遠くまで届きにくい

5GHz帯よりさらに障害物に弱い

対応している機器が少なく、機器の値段も高い

それぞれさらに解説していきます。

2.4GHz

この中では一番最初に使われ始めた周波数帯です。

昔から使われているので対応する機器が多く、壁・ドアなどの障害物にも強いので電波が遠くまで届きやすいのも特徴です。

電子レンジ・コードレス電話・Bluetoothなどもこの周波数帯を利用しているので、電子レンジを使うと通信が遅かったり切れたりする場合もあります。

アパートやマンションの場合、お隣さんが2.4GHz帯を使っていると、それに干渉して通信速度が落ちたりします。

ゲーム機は2.4GHzしか対応していない場合が多いようです。

5GHz

高速通信ができる周波数帯です。

最近は対応している機器が多くなってきましたが、壁・ドアなどの障害物があると速度が落るなど通信が不安定になります。

電波は遠くまで届きにくいので、戸建ての場合1階に設置したら3階では繋がらないといったこともあります。

ですが、他に5GHz帯を使う機器はないので干渉がありません。

古い通信機器だと5GHz帯に対応していない場合があるので、よく確認してください。

60GHz

5GHzよりもさらに高速通信ができる周波数帯です。

新しい規格なので、まだまだ対応している機器は少ないです。

5GHzよりも狭い範囲でしか通信できないので利用する場面は限られるでしょう。

またルーター自体も値段が高いので手が出しづらいところでもあります。

普及してくるにつれて値段が下がってくるとは思いますが、しばらくは5GHzでも十分だと思います。

しかしこれからの時代、4Kや8Kの高解像度テレビが主流になり、映画や動画作品はネットでレンタル・視聴する時代が来ると思います。

4Kや8Kの映像を視聴にはこの60GHz帯が適しているとされています。

  • Wi-Fiのメリット

身の回りをWi-Fiを使う機器はとても多いです。

スマートフォン・ノートパソコン・タブレット端末・ハードディスク・プリンター・デジタルカメラ・カーナビ・テレビ・ゲーム機etc…

あげればキリがないですが、Wi-Fiがあれば便利で快適になるものがたくさんあります。

外出先でノートパソコンをインターネットに接続したいのに、いちいちケーブルでなんて面倒ですよね?

プリンターを設置したいけどコードが邪魔だしスマホの画像を印刷したいのにパソコンを経由するのは面倒ですよね?

Wi-Fiがあればコードレスでインターネットに接続できるし、Wi-Fi対応のプリンターであればスマホだけで画像を印刷したりできます。

また、大手の携帯電話会社は毎月7GBの通信制限がありますが、固定回線のWi-Fiは基本的に通信量が無制限なので、上手に併用していけば7GB制限に引っかからなくなります。

スマートフォンでよく動画や画像を観る方は、毎月制限がかかって解除するのに追加費用を支払ったり、速度が落ちてイライラなんてことも。

Wi-Fiを上手に利用することでそのストレスから解放されます。

Wi-Fi接続の準備


自宅の固定回線でWi-Fiに接続するために必要な事を見ていきましょう。

モバイルWi-Fiを利用する手もありますが、ここでは固定回線を前提に話しを進めます。

モバイルWi-Fiについては、下の方でちょっと触れていますが、気が向いたら別記事にしようと思います。

  • プロバイダー

プロバイダーと呼ばれる回線業者と契約をし、自宅で光回線を使えるようにします。

家電量販店や携帯電話のキャリアショップでも申し込みできます。

この光回線は無線ではなく有線で自宅まで引き込むようになります。

初めて引き込む場合は工事が必要になります。

無事に光回線を引き込むとインターネットに接続できます。

アパート・マンションなどはすでに光回線が引き込まれている事もあります。

不動産屋さんに確認してみてください。

この時点で接続できるのはLANケーブルを使用した有線での接続のみです。

  • ルーター(親機)

次にルーターと呼ばれる機器を準備します。

「親機」とも呼ばれています。

スマートフォンなどWi-Fiで接続する機器を「子機」と呼びます。

ルーターはご自身で準備してください。

Wi-Fiの規格でご説明した通り数種類の規格がありますので、ご自身の利用したい子機に対応したルーターを選ぶ必要があります。

最近のルーターは「11ac/n/a/b/g」と全ての規格に対応しているルーターもあります。

またルーターによっては2GHz・5GHzどちらか一方しか利用できないのもあれば、同時に利用できるルーターなどさまざまです。

例えば、1階のリビングにルーターを設置して、リビングのテレビで映像配信の動画を観て2階ではゲームやスマートフォン、パソコンを使いたいとなるとテレビは5GHzの11acでゲームなどは2GHzの11nを使うという事となり、2つの周波数を同時に利用できるルーターが必要になります。

ご自身の利用したい環境などを考えて選んでみてください。

・子機

ここまで準備ができたら、Wi-Fiに接続できます。

ルーター(親機)の接続は説明書などを参考にしてください。

子機側の設定ですが、ルーター(親機)には「SSID」が設定されています。

SSIDはアルファベットと数字で構成されています。

親機本体に張り付けてあるラベルにネットワーク名やSSIDなどの表示があります。

その横に規格を示すアルファベットがありますので、利用したい規格のSSIDを選んでください。

SSIDはメーカーにより表示が異なりますので注意してください。

画像の場合上から2番目「-2G」は2.4GHz、

3番目「-5G」は5GHzを示しています。

その下「Buffalo-A」は5GHz、

「Buffalo-G」は2.4GHzを示しています。

このようにメーカーによって表示が異なりますが、説明書に表示の見方が載っていますのでそちらをご確認ください。

SSIDを選択するとパスワード入力画面が表示されます。

このパスワードはルーター本体にSSIDと一緒に記載されている場合が多いです。

Key・暗号化キーと表示されている場合もあります。

そのキーを入力すると接続できます。

もっと簡単に接続できる方法としてはQRコード・WPSがあります。

QRコードはスマートフォンのカメラを利用し、自動で接続できる機能です。

WPS(AOSSと呼ぶメーカーもあります)は親機・子機どちらも対応している必要があります。

スマートフォンの場合はWPS設定ができるアプリが入っている場合もあるので確認してみてください。

これは双方のWPSのボタンを押すと、機器同士が自動でWi-Fiの設定をしてくれます。

プリンターなどWPSが使える機器は多く、設定が楽に出来るのが特徴です。

ここまで自宅で固定回線を利用してWi-Fiに接続する方法を見てきました。

  • 電波の性質・中継

電波の性質は2.4GHzと5GHzでは異なりますが、設置に関してはどちらの場合も基本的には同じです。

電波はルーターを中心に放射状に飛んでいきます

なので家全体で無線接続したい場合は家の中心に設置するのがベストです。

リビングのテレビを5GHz帯で接続したいのに、家の中心は別の部屋だからそこに設置して結局不安定になってしまったなどないように、状況に応じて設置してみてください。

5GHzは壁などの障害物に弱いもので。

それでも3階や4階があるお宅だと、どうしても電波が弱くなります。

その時に役に立つのが中継機能です。

電波を中継する機器やルーターが中継器になります。

1階が親機、3階に中継器、4階でWi-Fiを利用といった感じで使います。

デメリットとして、親機の速度がそのまま中継されるわけではなく、速度は落ちてしまいます。

値段は高くなりますが、3階まで届くなど宣伝しているルーターもありますので、環境に合わせたルーターを購入してください。

さまざまなWi-Fi


  • 公衆無線LAN

フリーWi-Fi・無線LANスポット・Wi-Fiスポットなどと呼ばれています。

中には有料会員のみが利用できる無線LANもありますが、基本的には誰でも無料で利用できる無線LANもあります。

コンビニ・ファミレス・コーヒーショップ・スーパー・家電量販店など今では街中のいたる所で利用できます。

基本的には無料ですが、メールアドレスを登録が必要だったり、無料の会員登録が必要なところもあります。

また暗号化通信されていないところもあるので注意して下さい。

SSIDの脇に鍵マークがついていない、又はSSIDを選択したらパスワードを入力せずに接続された場合は暗号化されていないので注意してください。

※暗号化されているSSIDでも、一度でもパスワードを入力して接続したことがあるSSIDは子機がその情報を記憶しており、SSIDを選択するだけで接続できる場合もあります。

暗号化通信に関しては別の項目で解説していきますが、暗号化されていないと通信している情報(ネットショップで決済に使用したクレジットカードの番号など)が不正アクセスされやすくなり悪用されるリスクが高くなります。

もちろん暗号化されているから100%安心とは言い切れませんので、ご注意を。

  • 固定回線

先程も説明した固定回線ですが、メリット・デメリットをあげてみます。

~~メリット~~

  • 安定したインターネット環境
  • 大容量通信に向いている

~~デメリット~~

  • 光回線が引き込まれていない場合は工事が必要
  • 工事が必要な場合はすぐに使えない
  • 有線接続ではケーブルが届く範囲でしかインターネット接続できない

このようなメリット・デメリットがあります。

インターネットには自宅でしか接続しない、スマホなどは制限かかる程使っていない、テレビで高画質の映像が観たいと言った方には固定回線が良いでしょう。

しかし工事が必要であればその分初期費用がかかったりするデメリットも。

  • モバイルWi-Fi

ここで登場してきたモバイルWi-Fi。

スマホより小さな端末です。

メリット・デメリットをあげてみます。

~~メリット~~

  • 提供エリア内であればどこでもWi-Fiが使える
  • 工事する必要がない
  • モバイルWi-Fi本体があればすぐに使える

~~デメリット~~

  • 提供エリア(Wi-Fiに接続できる)が限られている
  • 固定回線に比べると接続が不安定になりやすい
  • 短期間で大量通信を行うと速度制限される場合がある
  • 提供エリア内でも山やビルなどの障害物があると通信が不安定になる
  • バッテリーが切れたら通信できなくなる

このようなメリット・デメリットがあります。

モバイルWi-Fiも種類があり、提供エリアも異なります。

外出先でパソコンを使いたい、外出先で動画を観たい、賃貸住宅で固定回線を引き込むのが面倒な方にはこちらのモバイルWi-Fiが向いています。

モバイルWi-Fiについては、気が向いたらそのうち記事にしようと思います。

  • セキュリティ

Wi-Fiに接続する際のセキュリティの必要性についてご説明します。

Wi-Fiの接続にはパスワードが必要ないオープンネットワークがあります。

SSIDに鍵マークの表示がなく、パスワードの入力をしなくても接続できたらセキュリティの設定がないオープンネットワークです。

もしくは接続したSSIDを選択するとセキュリティという欄に「なし」などの表示がされています。

セキュリティが設定されていればWPAなどの表示があります。

ではセキュリティの設定がないとどのような事になるか。

セキュリティ設定がないWi-Fiでの通信は送受信する全てのデータが悪意のある第三者に読み取られる可能性があります。

例えばネットショップで入力したクレジットカード番号やアドレス帳などの情報です。

セキュリティ方式にも数種類あります。

一番強度が強い方式が利用できればいいのですが、これもルーター(親機)と子機の双方がその形式に対応していなければいけません。

セキュリティの暗号化方式の強度が弱い順から

WEP

WPAーPSK

WPA2-PSK

となります。

「WEP」は一番古くシンプルな方式なので、専門的な知識がある人が解読しようとすると安易に解読できてしまいます。セキュリティなしとほぼ同等であると思っていてください。

「WEPーPSK」はWEPを進化させた方式で、複雑化されて侵入されにくくはなりましたが、それでも専門的な知識があれば時間の問題で解読されてしまいます。

「WEP2-PSK」はWEP-PSKをさらに進化させた方式で、かなり複雑な仕組みになっており、解読は不可能とされています。実際に今まで解読されたことは一度たりともありません。

ですので「WEP2-PSK」のセキュリティ方式が利用できれば、ぜひこの方式にしてください。

先程のWPSで設定する場合は、自動的に通信機器同士で情報をやりとりし、利用できる中で一番強度が高いセキュリティが選択されます。

セキュリティに100%の保証はありませんが安心してWi-Fiが利用できるでしょう。

脅すわけではありませんが、大事な事なのでもう一度言います。

セキュリティに100%の保証はありません。

Wi-Fiに限った話ではありませんが、これだけは忘れないでください。

まとめ


今回はWi-Fiについて探ってみました。

改めて自分自身も勉強になったので良い機会でした。

年々技術が進化していますので、さらに新しい規格がでてくるでしょう。

その時はまた追記していきます。

最後までご覧いただきありがとうございました。

少しでもお役に立てれば幸いです。

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