Bluetooth
出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2024/03/26 05:24 UTC 版)
クラス
Bluetoothには、電波強度を規定したクラスという概念がある。各機器はいずれかのクラスに分類される。電波強度の差だけであり、両方が同じクラスである必要はない。
| クラス | 出力 | 到達距離 |
|---|---|---|
| Class 1 | 100 mW | 100 m |
| Class 2 | 2.5 mW | 10 m |
| Class 3 | 1 mW | 1 m |
| クラス | 出力 |
|---|---|
| Class 1 | 100 mW |
| Class 1.5 | 10 mW |
| Class 2 | 2.5 mW |
| Class 3 | 1 mW |
実際の接続手順
Bluetooth機器を最初に使用する際には、接続相手を特定するため、ペアリング（ボンディング、組み合わせ）と呼ばれる操作が必要になる。ここでは、その一般的な手順を示す。
- 一方の機器を「ペアリング可能状態」に設定する。また、認証・暗号化の設定を双方であわせておく。
- 他方の機器から「探索（発見）」操作を行う。
- 探索可能状態にある周囲のBluetooth機器の一覧が提示されるので、その中から所望の接続相手を指定する。
- 双方に同一のパスキー（認証鍵のこと、PINともいう）を入力する。
パスキー
- パスキーは、通常4 - 16桁程度の任意の数字で指定する。短いパスキーでは通信を傍受・解読されるおそれがあるので、ある程度長いほうがよい。パスキーを入力できないデバイス（マウス、ヘッドセットなど）では、パスキーが固定値、もしくは入力が不要な場合がある。こうした機器の場合、通常デフォルトでは「0000」「1234」などの単純な羅列となっている。
- パスキーの交換が終われば、ペアリングが完了する。一度ペアリングを行った機器間では、次からは自動的あるいは半自動的に接続が確立され、パスキーの入力は不要である。相性によっては、毎回パスキー入力が必要となることもある。
Bluetooth LEでは、位置情報を発信するだけのビーコンのような単方向のアドバタイズ用途の場合、必ずしもペアリングする必要はない[26]。
採用例
Bluetoothは汎用インターフェイスであり、様々な機器に採用されている。以下にその一例を挙げる。
携帯電話・スマートフォン・PHS
携帯電話やPHSの高機能化に伴い、携帯電話類同士や携帯電話類とBluetoothに対応したモバイル機器との間での情報の受け渡しに使われるようになっている。一部の携帯電話やPHS端末は、対応のPCやPDAとBluetoothで接続することで無線モデムにできる。
ワイヤレスヘッドセットでは中級品以下までBluetoothの採用が進んでいる。2008年の日本市場では、3キャリアがほぼ標準機能として採用していた。ソフトバンクモバイル向けでは3G機種のほとんどがBluetooth対応のためか普及率が高い。KDDI／沖縄セルラー電話（各auブランド）は2007年冬モデル以降の一部の「KCP+」採用機種に、NTTドコモは2008年秋冬の新コンセプトモデル以降に、積極的に採用している。Bluetoothの活用について携帯電話キャリア側からの目につく提案は、ミュージックプレーヤーとしての「音楽ケータイ」とワイヤレスヘッドホンを結ぶ機能であるというかたちがほとんどで、ファイル転送や車内ハンズフリー通話などについてカタログで大きく取り扱われるようにはなっていない。
スマートフォンに関しては、iPhoneや、Android OSを搭載している機種では概ね標準機能として採用されている。ただしiOSがサポートする標準BluetoothプロファイルはHFP/A2DP/HIDなどの一部に限定されており[27]、サードパーティー製のアプリケーションや周辺電子機器で自由に使用することはできず、SPPなどの非標準プロファイルを利用したデバイスを開発・製造するにはMFi認証プログラムへの参加が必要となる[28][29]。iOSバージョン5.0以降のCore BluetoothフレームワークによりBluetooth LEに対応し[30]、またiOS 13以降のCore Bluetooth ClassicによりGATT over BR/EDRに対応している[31]。Androidはバージョン2.0以降（Bluetooth LEについてはバージョン4.3以降）[32][33]でOS側の対応が始まった。また文字入力の補助のために、スマートフォンと一緒に持ち歩ける小型サイズのBluetooth接続キーボードが出回っている。また最近[いつ?]ではBluetoothを利用したテザリングができる機種が出てきている。Android搭載機では、Bluetoothマウスでの操作も可能である。iPhoneでは、iOS 13以降でBluetoothマウスに対応している[34]。iOS機器のAirDrop[35][36]や、Android機器のNearby Share[37]など、相手端末の探索には省電力のBluetoothを、ファイル転送には高速なWi-Fiを併用する機能もある。
なお、日本国内で発売された携帯電話で初めてBluetoothを搭載したのは、2001年にauから発売されたC413S（ソニー）である。ただし、この機種はA2DP/HSP/HFPプロファイルに対応しておらず、ヘッドセットを用いたハンズフリー通話には対応していなかった（Bluetooth搭載携帯電話・PCとの接続には対応しており、データのやりとりや後述の無線モデムとしての利用は可能だった）。
ハンズフリー通話
日本では2004年の道路交通法改正により、自動車の運転中に携帯電話・PHSを手に持って通話した場合の罰則が強化されたため、手に持たずに通話できるハンズフリー機能が注目されるようになった。
ハンズフリー・マイクロフォン機能としては、ヘッドセットやイヤホンマイクをイヤホンジャックに接続する安価なものが一般的であるが、事前に頭・耳にヘッドセット等を装備して、それと携帯電話等の間をコードで繋いだままでいなければならないなど煩雑であるため、無線により自動的にハンズフリー車載器（スピーカー・マイクは車内に装備）と接続してハンズフリー通話ができるBluetoothハンズフリー機器の開発や製品の輸入ライセンス販売が活発化した。
東京都をはじめとする一部の都道府県では、道路交通法第71条を根拠に公安委員会が定めた遵守事項として、イヤホンを付け運転することを（多くは条件付きであるが）禁じており、片耳だけのヘッドセットでも取締りの対象となる可能性がある。
サンバイザーに挟み込むような形状で使用するスピーカーフォンも登場している。
タブレット端末・タブレットPC・ノートPC
iPadやAndroid搭載タブレットのようなタブレット端末、Microsoft SurfaceのようなタブレットPCでも、Wi-FiやBluetoothを標準搭載している製品が多い。さらに一般的な従来型のノートPCなど、持ち運びのできる小型コンピュータ端末での採用も広がっている[38]。スマートフォン同様、Bluetooth規格の対応状況はハードウェアの世代およびそれぞれのOSによる。
無線モデム
パソコン・PDAなどのほかのコンピュータから、DUN (Dial-up Networking Profile) 機能を持つ携帯電話を無線モデムとして利用し、インターネットに接続することができる。日本では携帯電話会社がインターネット・プロバイダ契約を提供しており、別途独立したISPと契約しなくてもよいことが多い。W-CDMA網を用いたパケット通信、GSM網を用いたGPRS (General Packet Radio Service) 接続などが抽象化されて提供される。
パソコン・PDA側では通常のモデムの場合と違い、特別な初期化コマンドが必要となることもある。例えばソフトバンクモバイルの場合では、『+CGDCONT=1,"IP","softbank"』というものである。これらの設定を行うダイヤルアップ接続のセットアッププログラムが、携帯電話会社から供給されていることもある。
カーナビゲーション
自動車メーカー各社も、自動車向けBluetoothハンズフリー通話装置の開発を行った。既にカーナビゲーション・システムが自動車の情報端末として確立していたため、Bluetoothはこれらカーナビに組み込まれることが多くなり、「Bluetooth対応純正カーナビ」が登場した。
このうち、KDDIの準筆頭株主のトヨタ自動車が最も積極的で、現在[いつ?]ではおもにトヨタのG-BOOK、日産のカーウイングス、ホンダのインターナビの3つの陣営に分かれている。
2023年現在、カロッツェリア（パイオニア カーエレクトロニクス事業部）やパナソニックなどサードパーティー製カーナビにも、Bluetooth接続機能が一部の機種に標準装備、またはオプションで用意されている。Bluetooth対応カーナビは、Bluetooth対応携帯電話とHFP/HSPで接続し、Bluetoothの設定などの操作はカーナビ画面、着信・発信時の操作はカーナビ画面・専用ボタン・自動着信/音声認識発信など、マイクは運転席の周辺、スピーカは車のカーステレオのものを流用している。
カーナビと携帯電話の連携は、単に携帯電話を発話・受話できることにとどまらず、各カーナビ陣営の運営するサーバーに収録された渋滞情報の取得やサーバーへの走行履歴の送信、カーナビに収録された店舗情報に収録されている電話番号に直接電話をかけることができるなどといった、より高度な利用法に進化している。 また、機種によってはBluetooth接続で携帯音楽プレーヤーに収録した音楽を操作・演奏することができ、両者がAVRCPのVer.1.3以上に対応していればカーナビ側に楽曲のタイトルなどを表示することもできる。また、PBAPに対応している場合は、スマートフォン・携帯電話などから電話帳情報をカーナビに読み込ませることもできる。
音楽プレーヤー
Bluetoothを利用できる音楽プレーヤーとして、ウォークマン、iPodなどのデジタルオーディオプレーヤー、Android、iPhoneなどのスマートフォンのような製品が見受けられるようになっている。
Bluetoothでワイヤレス再生する場合、A2DPの標準コーデックとして「Sub Band CODEC (SBC)」が使われることが多い。SBCは伝送環境の悪化に強く変換時の負荷も少ない反面、音質の劣化や再生時の遅延が起きやすい。そのため、標準以外の独自コーデックも採用する機種が増えている。CSR（後にクアルコムに買収）開発の「aptX」とそのハイレゾ対応版の「aptX HD」[39]および低遅延の「aptX LL (Low latency)」[40]、AppleのiPhoneやiPadで多く採用されている「AAC」、ソニー開発のハイレゾ対応「LDAC」[41][42]などの高音質・低遅延なコーデックを採用するようになっている。これらを利用して再生する際には音楽プレーヤーだけでなく、ヘッドフォンやヘッドセット、レシーバーなどもこれらのコーデックに対応した物が必要となる。
ワイヤレスヘッドフォン・イヤホン
一般的にヘッドホンやイヤホンは、再生機器にプラグを差し込んで使う有線型であるが、Bluetoothにて音楽信号を伝送する無線型が普及してきている。2020年代現在ではスマートフォンの高価格モデルを中心に、3.5mmイヤホンジャックを搭載せずワイヤレス接続を前提とする機種も登場している。再生機器から伝送された音楽信号は、Bluetooth対応のヘッドホン・イヤホン側で処理が行われ、音楽として再生される。再生機器側と線がつながっていないため、取り回しがしやすく動きやすいという利便性がある。またヘッドホン・イヤホン側から再生機器側に対して、ワイヤレスで再生・停止・音量調整などを行う機能もある。欠点としては、バッテリーを搭載しているため定期的に充電が必要なことである（電池切れになると無線で再生できなくなる）。また低価格イヤホンに採用される標準コーデックであるSBCは設計の古さなどから音質的に劣り、高音質コーデック採用モデルは相応の価格上昇となる点もある。Bluetoothイヤホンは左右が線でつながっているものと、独立したもの（左右完全独立型）があり、他にも首掛け型や耳掛け型などがある。
RFIDタグとバーコードリーダー
産業界ではBluetoothを用いてパソコン、PDA、携帯電話等へデータ転送するRFIDタグリーダーやバーコードリーダーが広く用いられている。RFIDリーダーのうち、日立のミューチップなどのように2.45 GHz帯を用いるRFIDはBluetoothの搬送波と干渉するため、実装に対して特別な工夫が必要となる。
これらのリーダーはSPP (Serial Port Profile) を用いて接続するものが一般的である。
PC周辺機器
PCでBluetooth機器と通信する場合、内蔵または外付けのBluetoothアダプターを利用する方法があるが、オペレーティングシステム (OS) の対応状況を考慮する必要がある。
Microsoft Windows
Windows XP SP2以降・Windows Server 2016以降では、Bluetoothワイヤレステクノロジーを標準サポートしている[43]。Windows 2000以前のOSやWindows Server 2012以前のOSは、標準でBluetoothをサポートしないが、マイクロソフト以外のBluetoothドライバーを利用できる可能性がある。Windowsが全くサポートしないプロファイルについても、マイクロソフト純正ドライバーを使用せずサードパーティー製のBluetoothドライバーをインストールすることで、プロファイルを使用できる可能性がある。
なお、Windowsは原則としてBluetooth 1.0に対応しない。マイクロソフトは、これについて「Bluetoothバージョン1.0の仕様には、WindowsがBluetoothワイヤレステクノロジーを十分にサポートするために必要な、いくつかの重要なアップデートが欠けていたため」と説明している[44]。また、High Speed (HS) は非推奨としていて、代わりにWi-Fi Directを使うことを推奨している[45]。
| Windows のバージョン | Bluetooth のバージョン | 対応プロファイル |
|---|---|---|
| Windows 2000 以前 | サポートなし | |
| Windows Server 2012 以前 | ||
| Windows XP |
1.1〜2.0 BR・EDR |
|
| Windows Vista | 1.1〜2.0 BR・EDR |
（サードパーティー実装のプロファイルに対応） |
| Windows Vista |
1.1〜2.1 BR・EDR | |
| Windows 7 | ||
| Windows 8 | 1.1〜4.0 BR・EDR・LE | [要説明] |
| Windows 8.1 | [要説明] | |
| Windows 10 | 1.1〜5.0[48]BR・EDR・LE |
|
| Windows Server 2016 | ||
Linux
Linuxの本体であるカーネルには各種のBluetoothコントローラーのドライバーが組み込まれている。実際に利用するためのツールは主だったデスクトップ向けディストリビューションで、BlueZパッケージなどの関連パッケージが用意されている。初期段階で組み込まれている場合もあり、また統合的なパッケージ管理ツールから、手軽にこれらを導入できることも多い。一般的に各種のGUI環境において、BluetoothについてのGUIツールが組み合わせられ、インジケーターなども提供される。BlueZなどはAndroidにも採用されており、Androidで利用できるプロファイルはLinuxでも利用可能で、A2DP, HFP/HSP, FTP, HID, RFCOMMなどを活用できる。ただし、プロファイルは対応していても、実際にそれを活用するソフトウェアが不足するような場合はある。
ディストリビューションの構成、バージョンによって、設定に手間がかかる場合もある。ただし、たとえば2011年10月現在のUbuntu 11.10では、Bluetooth対応は標準機能に近い位置づけで、Bluetooth機能の自動認識、デバイスドライバーの自動組み込みが行われる。また、Bluetooth機器の登録もウィザード機能で手軽に行えるようになっている。
実際の使い勝手も改良が進み、A2DP、HFP/HSP、内蔵音源、USB音源などの混在した音源デバイスを、個別のアプリケーションごと自由に切り替えることもできるほか、A2DPホスト機能によってスマートフォンで再生する音楽を、PCに繋いだスピーカーで鳴らすこともできるようになっている。
macOS
macOSでは、Mac OS X v10.2.8以降から、OS標準でBluetoothワイヤレステクノロジーをサポートしている。対応するプロファイルは、DUN・HID・SPP・OPP・FTP・SYNC[49]。更に、Bluetooth software 1.5にて、HCRP・HSPに対応する。OS X Mountain Lion (10.8) では、更にA2DPとAVRCPもサポートしている[50]。
Bluetooth Low Energyに関しては、セントラルロールはMac OS X Lion (10.7) 以降[51]、ペリフェラルロールはOS X Mavericks (10.9) 以降[52][53]で対応。
ゲーム機
- 家庭用ゲーム機の無線コントローラー (HID)
- Wii、Wii U、Nintendo Switch
- Wiiリモコン、バランスWiiボード、Wii U Proコントローラー、Joy-Con、Nintendo Switch Proコントローラー
- PlayStation 3、PlayStation 4、PlayStation 5
- SIXAXIS（→PlayStation 3#コントローラ）、デュアルショック3、4、DualSense
- Wii、Wii U、Nintendo Switch
- 携帯型ゲーム
- ニンテンドーDS
- ニンテンドー ワイヤレスキーボード
- PlayStation Portable go
- PlayStation Vita
- たまごっち
- 2018年発売の「たまごっちみーつ」にて、スマートフォン「たまごっちみーつ アプリ」と連携。
- ニンテンドーDS
マイクロソフトのXboxシリーズの本体はBluetoothに対応しておらず、専用のワイヤレス技術を使用している[54]が、ヘッドセットやコントローラーなどの周辺機器はBluetooth接続にも対応している[55]。Xbox OneやXbox Series X/Sのワイヤレスコントローラーは、Windows/Android/iOSデバイスとBluetooth接続することができる[56]。
健康管理機器
コンティニュア・ヘルス・アライアンスが標準的な接続方法としてBluetoothを採用しているため、多くの健康管理機器がBluetoothでの接続を実現している。
勤怠機器
その他の採用例
- 補聴器
- デジタルペン（ノキア、ぺんてる製など）
- 超小型のヘッドフォン（Skypeなどの利用から、補聴器使用者のPC利用などにも有効）
- インターカム バイク用（ライダー間会話用）の製品などが複数商品化されている。class1出力の場合見通し100mまで通話可能で、中には500mまで可能と宣伝している物もある。同時に普通のヘッドセットとして携帯電話等と接続できる機能も備えているものが多い。
- NTTが販売するビジネスホンαNXシリーズおよびαGXシリーズのカールコードレス電話機。GXシリーズではカナ品名に<2>が付くもので、GX-24CCLSTEL-<2>-<W>等。ただし、他機器との相互接続はできない仕様となっている。
- トータルステーション
- デジタルカメラ・デジタルカメラ用アダプター
- 腕時計・スマートウォッチ（腕時計型デバイス）
- シチズン「i:VIRT」「i:VIRT M」
- カシオ計算機 「G-SHOCK GB-6900/GB-5600」「G-MIX GBA-400」「EDIFICE EQB-500D」
- ソニー・エリクソン/ソニーモバイルコミュニケーションズ（現・ソニー〈二代目法人〉）「MBW-100」「MBW-150 Music Edition」「MBW-200」「LiveView MN800」「SmartWatch MN2」「SmartWatch 2 SW2」
- Wear OS（旧Android Wear）搭載端末
- Apple「Apple Watch」
- フィットネストラッカー
- 自撮り棒
- サイクルコンピュータ
- キャットアイ「アベントゥーラ」「パドローネ スマート」
- 自転車用フロントライト・リアライト
- キャットアイ「シンク コア」「シンク キネティック」「シンク ウェアラブル」
- 歯ブラシ
- 貨物追跡システム
- 自動販売機
- 自動車用フォグランプ
- スマートフォンのアプリと連携して発光色や照度等の設定・管理を行う。
注釈
- ^ ソニーはA2DP用のコーデックとしてmp3を採用したレシーバーを何点か商品化していたが送信側に対応機器がなかったため有用性が確認できなかった。DRC-BT15/BT15Pマニュアル
- ^ 平成27年法律第26号による電波法改正の施行
出典
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