Wi-Fiとは？わかりやすく解説

Wi-Fi
国際標準	IEEE 802.11
開発者	Wi-Fiアライアンス
利用開始	1997年9月21日 (27年前)
分野	無線ネットワーク
対応機器	PC; ゲーム機; スマートデバイス; テレビ; プリンター; スマートフォン; 監視カメラ;
ウェブサイト	https://www.wi-fi.org/、https://www.wi-fi.org/zh-hans、https://www.wi-fi.org/zh-hant、https://www.wi-fi.org/ja、https://www.wi-fi.org/ko

Wi-Fi（ワイファイ）とは、無線LANに関する登録商標である^[1]。Wi-Fi Alliance（アメリカ合衆国に本拠を置く業界団体）によって、国際標準規格であるIEEE 802.11規格を使用したデバイス間の相互接続が認められたことを示す名称。

歴史

オーストラリア連邦科学産業研究機構（CSIRO）で天文学や宇宙科学を研究していたジョン・オサリヴァンがWi-Fiの父であるといわれている。オサリヴァンは当時CSIROで、ミニブラックホールの研究をしていた。原子ほどの大きさのミニブラックホールの爆発で生じる電波を検出する実験のために、ノイズなどの影響をなるべく受けないような方法が必要であった。そして彼はそのためのワイヤレスネットワークを作った。実験は結果としては失敗に終わったが、その副産物としてWi-Fiが生まれたのである^[2]。

概要

無線LANが商品化された当初は、同一メーカーであってもラインナップの異なる製品間では相互接続は保証されていなかった。このため、購入検討にあたり実際に接続可能かどうかユーザーに分かりづらく、無線LANの一般への普及に問題があった。

Wi-Fiに認定されるには、Wi-Fi Allianceという団体による認証が必要である^[3]。Wi-Fi Allianceは、ユーザーのニーズを汲んで技術が成熟できるように、この問題を解決するための団体として1999年にWireless Ethernet Compatibility Alliance（WECA）という団体名でスタートし、2000年3月から認定業務を開始した。その後Wi-Fiの認知度が高まってきた2002年10月にWi-Fi Allianceに改名した。

ある製品が同じブランドを表示する他の製品と組み合わせて利用できるということをユーザーが確認できるようにするため、Wi-Fi AllianceはWi-Fi CERTIFIEDブランドを作った。認定された機器には、Wi-Fi Allianceの登録商標であるWi-Fiロゴの使用が許可される。

Wi-Fiの名称は、(例えばIEEE 802.11などの無味乾燥な規格名称よりも)キャッチーな名前を求めてHi-Fi（ハイファイ、英: High Fidelity）の韻を踏んで命名された。「Wireless Fidelity の略である」という由来解釈は、「意味を持たないのはまずい」との理由から命名ののちに後付けされたものである^[4]。

「Wi-Fi」と「無線LAN」の差異

狭義の「無線LAN」^{[注釈 1]}（IEEE 802.11規格の無線LAN）と「Wi-Fi」との差違は、製品にWi-Fi CERTIFIEDロゴが表示されているかどうかである。Wi-Fi CERTIFIEDロゴを製品に表示するには認証を受ける必要があり、認証されていないものは機能が同じでもWi-Fiと名乗ることは出来ない。著名な製品の例ではニンテンドーDS・ニンテンドーDS Liteが認証されていない。

例えばFON端末がWi-Fi認証を受けたのは2008年11月であり、それ以前のFONはWi-Fiとは名乗れなかった。逆にWi-Fi Allienceが定めたWPA version 1仕様はIEEE 802.11のドラフトをもとにした仕様であり、古いWPA version 1はIEEE 802.11を満たしていない（WPA version 2はIEEE 802.11を満たしている）。

Wi-Fi認証の種類

Wi-Fi CERTIFIED ac - IEEE802.11acに準拠
Wi-Fi CERTIFIED n - IEEE802.11nに準拠
Wi-Fi CERTIFIED WiGig - IEEE802.11adに準拠
Wi-Fi Direct
Wi-Fi CERTIFIED WPA3
Wi-Fi CERTIFIED WPA2
Wi-Fi Enhanced Open
Protected Management Frames
IBSS with Wi-Fi Protected Setup
Passpoint
Wi-Fi Easy Connect
Wi-Fi Protected Setup
Miracast
Wi-Fi Aware
Wi-Fi Location
Wi-Fi Agile Multiband
Wi-Fi EasyMesh
Wi-Fi Optimized Connectivity
Wi-Fi TimeSync
Wi-Fi Vantage
Wi-Fi Home Design

ナンバリング規格

Wi-Fiのナンバリング規格^[5]
	Wi-Fi 4	Wi-Fi 5	Wi-Fi 6	Wi-Fi 6E	Wi-Fi 7
策定年	2007	2013	2019	2021	2024
IEEE標準	802.11n	802.11ac	802.11ax		802.11be
最大通信速度	600Mbps	6.9 Gbps	9.6 Gbps		46 Gbps
周波数	2.4 GHz帯 5 GHz帯	5 GHz帯	2.4 GHz帯 5 GHz帯	6 GHz帯	1–7.25 GHz^{[注釈 2]}
セキュリティ	WPA2		WPA3
帯域幅	20 MHz幅 40 MHz幅	20 MHz幅 40 MHz幅 80 MHz幅 80+80 MHz幅 160 MHz幅			最大320 MHz幅
変調方式	64QAM OFDM	256QAM OFDM	1024QAM OFDMA		4096QAM OFDMA（拡張）
MIMO	4x4 MIMO	4x4 MIMO DL MU-MIMO	8x8 UL/DL MU-MIMO		16x16 MU-MIMO

2018年10月、Wi-Fi Allianceは認証プログラム名称に4、5、6の番号表記を導入する事を決定し、製品の認証を2019年より開始することを発表した^[6]^[7]^[8]。なお、通信規格自体の名称（IEEE 802.11/n/ac/ax）に変更はない。ただし、Wi-Fi Allianceはこの番号表記を広くOSやスマートフォン等の端末で使用する事を推奨している^[9]。

なお、ナンバリング導入開始時では、ナンバリングの1から3までと8以降は未定義となっている。

Wi-Fi 4 とWi-Fi 5 は、後方互換性のためであり、既存のIEEE 802.11n/ac製品の認証を自動的に置き換えるものではない^[9]。2020年には2.4GHz帯・5GHz帯に加え6GHz帯も利用するWi-Fi 6Eが発表された^[10]。

利用

Wi-Fiにより異なるメーカーの機器間での相互接続性が保証されているため、コンピュータ、フィーチャーフォン、スマートフォン、タブレット、PDAのような多様な機器が無線LANを利用し、例えばアクセスポイントを経由しインターネットへ接続できる。アクセスポイントによりインターネット接続が可能な領域をホットスポットという。ホットスポットは部屋の中だけのものから、複数のアクセスポイントを重ねることで数キロメートルにまで及ぶものもある。無線LANはまたメッシュネットワークを構築するために利用できる。両方のアーキテクチャがコミュニティネットワークで使われている。

また、この規格の中にはアクセスポイントなど外部通信機器を経由せずに通信端末同士を直接接続するP2P（ワイヤレス・アドホック・ネットワーク）というモードがあり、これは家電やゲーム機などでの採用例が見られる。一般的にはアドホックモード、アドホック接続などと呼称されている。

今後の方向

当初想定されていたノートパソコンなどのモバイルコンピューティング機器のLocal Area Network以外にも、PSP・PS Vitaなどの携帯ゲーム機や、フィーチャーフォン、スマートフォン、スマートテレビ、音楽プレイヤー、デジタルカメラ等の家電製品にも搭載されている。

Wi-Fiにより、相互接続性が保証されているアクセスポイントに接続することで、インターネットのほか、インターネット電話、ゲーム機器などの多様な無線LAN機器が接続、利用されている。Wi-Fiを利用したd Wi-Fi、フレッツスポット、FON、ソフトバンクWi-Fiスポット、au Wi-Fi SPOTを始めとする多くの有料/無料の公衆無線LANが存在する。

また、携帯電話網を由来とした3G（HSPA）・LTEやWi-Fiの広域版ともいえるモバイルWiMAXのような、高速無線アクセス網をモバイルブロードバンドのバックボーンとし、二次電池を内蔵した小型のアクセスポイント「モバイルWi-Fiルーター」製品が出現し、Wi-Fiの弱点である面的なエリア展開を補完している。また、最近では家庭用にさすだけ系Wi-Fiが発売され、コンセントにさすだけでネットにつながると話題となっている。

ゲーム機のWi-Fi

一部のゲーム機や携帯ゲーム機はゲームの楽しさを高めるためにWi-Fi技術を利用している。

ソニー・インタラクティブエンタテインメント
- PlayStation Portable・go - Wi-Fi認証された無線LANを標準装備している。暗号化はWPAまで対応。
- PlayStation 3 - HDD20GBモデルを除きWi-Fi認証された無線LANを標準装備している。暗号化はWPA2まで対応。
- PlayStation Vita・TV - Wi-Fi認証された無線LANを標準装備している。暗号化はWPA2まで対応。
- PlayStation 4 - 暗号化はWPA2まで対応。
ニンテンドーWi-Fiコネクション・ニンテンドーネットワーク（任天堂）
- ニンテンドーDSi・DSi LL・3DS・2DS - Wi-Fi認証された無線LANを標準装備している。暗号化はWPA2まで対応（ただしDS専用ソフトから接続する場合はWEPのみの場合が多い）。
- Wii
- Wii U
- Nintendo Switch
マイクロソフト
- Xbox 360 - ワイヤレスLANアダプタというWi-Fi認証された無線LANの周辺機器がある。2010年6月に発売された新型機からWi-Fiが標準装備された。さらに、マイクロソフトのZuneは身近のユーザー間で音楽をやりとりするためにWi-Fi認証された無線LANを使う。
- Xbox One

脚注

[脚注の使い方]

注釈

^ 広義の「無線LAN」としては、IEEE802.15シリーズ等によるものを含む。
^ 2.4 GHz帯、5 GHz帯、6 GHz帯を含む

出典

^ ロゴも含め「Wi-Fi Alliance」名義で登録第4427605号
^ Wi-fi, dual-flush loos and eight more Australian inventions - BBC NEWS 2018年10月18日閲覧
^ Stallings, William (2016). Foundations of modern networking : SDN, NFV, QoE, IoT, and Cloud. Florence Agboma, Sofiene Jelassi. Indianapolis, Indiana. ISBN 978-0-13-417547-8. OCLC 927715441
^ Wi-Fi isn't short for "Wireless Fidelity" - Boing Boing 2014年6月28日閲覧
^ Paolini, Monica; Senza Fili (2020年9月27日). “Wi-Fi 7: The next generation in the evolution of Wi-Fi” (PDF) (英語). 6 GHz for Licence-Exempt Access. p. 4. 2022年9月1日閲覧。
^ 株式会社インプレス (2018年10月4日). “802.11axの呼称が「Wi-Fi 6」に、11acは「Wi-Fi 5」、11nは「Wi-Fi 4」　Wi-Fi Allianceが2019年より認証を開始” (日本語). INTERNET Watch 2018年10月5日閲覧。
^ “Wi-Fi 6 | Wi-Fi Alliance” (英語). www.wi-fi.org. 2018年10月5日閲覧。
^ “Wi-Fi Alliance® introduces Wi-Fi 6 | Wi-Fi Alliance” (英語). www.wi-fi.org. 2018年10月5日閲覧。
^ ^a ^b 「次世代Wi-Fi「IEEE 802.11ax」は「Wi-Fi 6」に、「n」は「4」、「ac」は「5」に──Wi-Fi Alliance」『ITmedia NEWS』。2018年10月5日閲覧。
^ “Wi-Fi Alliance® brings Wi-Fi 6 into 6 GHz | Wi-Fi Alliance”. www.wi-fi.org. 2022年8月9日閲覧。

外部リンク

Wi-Fi Alliance
『Wi-Fi』 - コトバンク

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[5] 広義の「無線LAN」としては、IEEE802.15シリーズ等によるものを含む。

[7] 2.4 GHz帯、5 GHz帯、6 GHz帯を含む

[1] ロゴも含め「Wi-Fi Alliance」名義で登録第4427605号

[2] Wi-fi, dual-flush loos and eight more Australian inventions - BBC NEWS 2018年10月18日閲覧

[3] Stallings, William (2016). Foundations of modern networking : SDN, NFV, QoE, IoT, and Cloud. Florence Agboma, Sofiene Jelassi. Indianapolis, Indiana. ISBN 978-0-13-417547-8. OCLC 927715441

[4] Wi-Fi isn't short for "Wireless Fidelity" - Boing Boing 2014年6月28日閲覧

[6] Paolini, Monica; Senza Fili (2020年9月27日). “Wi-Fi 7: The next generation in the evolution of Wi-Fi” (PDF) (英語). 6 GHz for Licence-Exempt Access. p. 4. 2022年9月1日閲覧。

[8] 株式会社インプレス (2018年10月4日). “802.11axの呼称が「Wi-Fi 6」に、11acは「Wi-Fi 5」、11nは「Wi-Fi 4」　Wi-Fi Allianceが2019年より認証を開始” (日本語). INTERNET Watch 2018年10月5日閲覧。

[9] “Wi-Fi 6 | Wi-Fi Alliance” (英語). www.wi-fi.org. 2018年10月5日閲覧。

[10] “Wi-Fi Alliance® introduces Wi-Fi 6 | Wi-Fi Alliance” (英語). www.wi-fi.org. 2018年10月5日閲覧。

[:0-11] 「次世代Wi-Fi「IEEE 802.11ax」は「Wi-Fi 6」に、「n」は「4」、「ac」は「5」に──Wi-Fi Alliance」『ITmedia NEWS』。2018年10月5日閲覧。

[12] “Wi-Fi Alliance® brings Wi-Fi 6 into 6 GHz | Wi-Fi Alliance”. www.wi-fi.org. 2022年8月9日閲覧。

[1]

[2]

[3]

[4]

[注釈 1]

[5]

[注釈 2]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]


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