Bluetoothとは
身の回りの機器を、電波でつなぐ近距離無線

Bluetoothとは

Bluetoothは、2.4GHz帯の電波を使って、近くにある機器どうしを無線でつなぐ規格です。スマートフォンとワイヤレスイヤホン、パソコンとキーボードやマウス、車載機と携帯電話のように、身の回りの機器をつなぐ場面で使われます。

つなぐ範囲は、半径10m程度です。このように個人の身の回りの範囲をつなぐネットワークを「PAN（パン、Personal Area Network）」と呼び、IEEEの規格では 802.15 のシリーズが受け持ちます。Bluetoothは、そのうちの IEEE 802.15.1 として規格になっています。

使う周波数帯は、医療機器や電子レンジなどと同じ 2.4GHz帯のISMバンドです。免許が要らない帯域なので、誰でも機器をそのまま使えます。

混信を避けるしくみ

2.4GHz帯は、Bluetoothのほかにも、無線LANや電子レンジなどがにぎやかに使う帯域です。そこで、Bluetoothは 周波数ホッピング・スペクトラム拡散（FHSS） という方式を使います。

基本モードでは、2,402〜2,480MHzの範囲を1MHz間隔で79のチャネルに分けます。そして、使うチャネルを1秒間に1,600回のペースで次々に切り替えながら通信します。あるチャネルに電波のじゃまがあっても、すぐ次のチャネルに移るので、じゃまの影響を小さくできます。

2.4GHz帯を使う同じ仲間に無線LANがあります。仕様v1.2で加わった AFH は、無線LAN（IEEE 802.11b/g）と電波が重なりにくくなるように、使うチャネルを選びながら切り替える機能で、共存しやすくするためのものです。

接続・認証と仕様の変遷

つなぐ相手の決め方。Bluetoothの機器は、すべて48ビットの固有IDを持っていて、接続を求めるとき、この固有IDで相手を指定します。IPアドレスは使いません。初回の接続で暗証番号を入力すると、機器の中にリンクキーが保存され、2回目以降は機器自身が自動で認証します。

仕様の変遷。Bluetoothは、仕様の版が上がるたびに機能が加わっています。試験では、版と機能の組み合わせが問われます。

プロファイル。機器の種類や使い方に合わせた、通信の手順の決まりを「プロファイル」と呼びます。機器は、使う用途のプロファイルを選んで実装します。代表的なものは次のとおりです。

プロファイルのくわしい使い分けは、「A2DPとHIDの違い」で説明しています。

試験での問われ方

モバイルシステム技術検定2級では、第7章「端末周辺技術」で出ます。もちこ道場の第7章の問題では、Bluetoothを含む問題が36問あり、とても多く問われます。

• 穴埋め: 「チャネルを1秒間に1,600回切り替える [ ] 方式」でFHSS（周波数ホッピング・スペクトラム拡散）、「キーボードやマウスを接続するプロファイルは [ ] 」でHID、「方向探知機能が追加された仕様は [ ] 」でv5.1、のように、数や名前を選ぶ。
• 適切・不適切な記述を選ぶ: 「直接拡散方式を採用している」「IPアドレスで接続する」「v5.4で暗号化が廃止された」のように、事実をずらした記述が誤りの選択肢になる。
• プロファイルの取り違え: A2DP・HFP・HID・OPPなどの役割を入れ替えた記述（「A2DPはキーボード用」「HFPで音楽を配信」など）を見抜く。
• ほかの規格の問題の選択肢: IEEE 802.15、NFC、無線LANの問題で、Bluetoothが外れの選択肢に並ぶ。

似た用語との違い

近距離の無線は、使う周波数と、届く距離で見分けます。

覚え方

• 「2.4GHz帯・1,600回・79チャネル」の3つを、セットで覚えます。
• 仕様の版は「4.0 は省エネ（Low Energy）、5.1 は方向探知」から思い出します。
• プロファイルは「HID＝Human（人が触る機器）、A2DP＝音楽（Audio）」のように、名前の頭文字と用途を結びつけます。

第7章のほかの用語は「第7章 端末周辺技術の要点」にまとめています。