Bluetooth

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Bluetooth(ブルートゥース、ブルーツース)は、デジタル機器用の近距離無線通信規格の1つである。Bluetooth Basic Rate/Enhanced Data Rate (BR/EDR) と Bluetooth Low Energy (LE) から構成される[1]

概要

数mから数十m程度の距離の情報機器間で、電波を使い簡易な情報のやりとりを行うのに使用される。

当初、エリクソンインテルIBMノキア東芝の5社(プロモーター企業)によって策定された。その後マイクロソフトモトローラ3COMルーセント・テクノロジーの4社がプロモーター企業として加わった。現在は3COM、ルーセント・テクノロジーの2社が脱退し、アップル、およびノルディック・セミコンダクターEnglish版が加わり、9社がプロモーター企業となっている。IEEEでの規格名は、IEEE 802.15.1である。

2.4GHz帯を使用してPC(主にノートパソコン)等のマウス、キーボードをはじめ、携帯電話PHSスマートフォンタブレットでの文字情報や音声情報といった比較的低速度のデジタル情報の無線通信を行う用途に採用されている。

基本事項

Bluetooth BR/EDRは2.4GHz帯を79の周波数チャネルに分け(LEは40)、利用する周波数をランダムに変える周波数ホッピングを行いながら、半径10 - 100m程度のBluetooth搭載機器と、最大3Mbps(HSは24Mbps)で無線通信を行う。

当初は赤外線短距離通信であるIrDAの完全置換えという誤った認識で普及が試みられたが、使いにくさが強調され、普及の妨げとなった。しかし現在では(赤外線通信と比較して)指向性の少ない、簡易なデジタル無線通信としての利便性が認識され、多様な分野で普及が進んでいる。

Bluetooth BR/EDRは、無線接続の状態を意識せずに常時接続したままでの使用状況に適している[1]。反対にIrDAは、意図して接続するのに適している。これらは互いを補完している。LE は短時間のバースト通信に最適化している[1]

Bluetooth BR/EDR/LEと2.4GHz帯の無線LANWi-Fi)は、ISMバンドで周波数帯を共用する[1]。そのため相互干渉・混信が起こり、Bluetooth使用時に無線LANの速度が著しく低下するという問題が起こることもある。

セキュリティに関しては、BR/EDR は SAFER+ 64bit もしくは 128bit を少し変更したアルゴリズムをキーの配送に使用し、E0 で暗号化できる。LE のポイント・ツー・ポイントとメッシュは AES 128bit が利用可能[2]。上位のアプリケーションレイヤーで独自の暗号化を施すことも可能。

名称の由来

名称はスウェーデンのエリクソン社の技術者がつけたものである。初めてノルウェーデンマークを交渉により無血統合し、文化の橋渡しをしたデンマーク王ハーラル・ブロタン・ゴームソン (Harald Blåtand Gormsen / Haraldr blátǫnn Gormsson) が「青歯王」と呼ばれたことに由来している[3]。Blåtandを英語に逐語訳したものがBluetoothである。「乱立する無線通信規格を統合したい」という願いが込められている。

Bluetooth のロゴは、北欧の長枝ルーン文字イェリング墳墓群の石碑に見られる)でハーラル・ブロタンの頭文字の H と B を組み合わせたものに由来する[4]

沿革

バージョン

Bluetooth規格には以下のバージョンがある。普及バージョンである1.1以降においては、~3.0、3.0+HS、4.0~の3グループで通信方式が異なる為、各グループ内でのみ互換性を持っている。但し、複数の通信方式を同時に実装することが可能であり、論理層の基本的な仕様は大きく変わらない為、統一のユーザーインターフェースでラップされ一般利用者が非互換性を意識する必要が無いよう配慮された実装となっている場合が多い。

1.0b
最初のバージョン。
1.0b + CE (Critical Errata)
1.0bに修正を加えた。
1.1
普及バージョン
1.2
2.4GHz帯域の無線LAN (IEEE 802.11/b/g) などとの干渉対策が盛り込まれた。2003年11月公開。
2.0
容量の大きいデータを通信する際に最大通信速度を3Mbpsの通信に切り替える Enhanced Data Rate (EDR) がオプションで追加できるようになった。2004年11月公開。
2.1
ペアリングが簡略化され、近距離無線通信の Near Field Communication (NFC) に対応した。マウスやキーボードなどのスリープ時間が多い機器のバッテリーを最大で5倍延長できる「Sniff Subrating」機能を加えた。2007年3月公開。
3.0
Protocol Adaptation Layer (PAL) とGeneric Alternate MAC/PHY (AMP) によって無線LAN規格IEEE 802.11のMAC/PHY層の利用が可能となり、最大通信速度が24Mbpsとなる High Speed (HS) がオプションで追加できるようになった。また、電力管理機能を強化して省電力性を向上させた。2009年4月公開[9]
4.0
従来からの Bluetooth Basic Rate/Enhanced Data Rate (BR/EDR) に加えて、BR/EDR に比べ大幅に省電力化された Bluetooth Low Energy (LE) が追加された。Bluetooth SIGが公開する資料によれば、ボタン電池1つのみでも数年駆動可能としている。転送速度は1Mbpsだが、データパケットサイズが8 - 27オクテットと非常に小さくなっている。これは、例えば家電製品などに搭載されたセンサとのデータ通信に向けた仕様となっている。この点が BR/EDR と方向性が異なっており、互換性が無く、ベンダは BR/EDR と LE をそれぞれ目的別に採用するものとされている。ホスト側は両方を組み込んだ「デュアルモード」を実装できる。
BR/EDR に ATT and GATT over BR/EDR を追加。
2009年12月公開。
4.1
Bluetooth Low Energy に モバイル端末向け通信サービスの電波との干渉を抑える技術、データ転送の効率化、自動の再接続機能、直接インターネット接続できる機能、ホストとクライアント同時になれる機能、が追加された。[10]
4.2
Bluetooth Low Energy に Data Packet Length Extension を追加し、通信速度(アプリケーションスループット)が260kbpsから650kbps[11]に2.5倍高速化。Bluetooth Low Energy が IPv6/6LoWPAN でインターネット接続できるようになる。[12]
5.0
Bluetooth Low Energy のデータレートが2Mbps, 1Mbps, 500kbps, 125kbpsになり、2及び1Mbpsは従来通り到達距離が100m、125kbpsは到達距離が400mとなった[13]
Bluetooth BR/EDR 最大実効速度[11]
バージョン 非対称型通信時 対称型通信時 データレート
BR (1.0 以降, GFSK) 下り723.2kbps/上り57.6kbps 433.9kbps 1Mbps[1]
EDR (2.0 以降, π/4 DQPSK) 下り1448.5kbps/上り115.2kbps 869.1kbps 2Mbps[1]
EDR (2.0 以降, 8DPSK) 下り2178.1kbps/上り177.1kbps 1306.9kbps 3Mbps[1]
Bluetooth+HS 最大実効速度[11]
バージョン データレート
HS (3.0 以降, 802.11 PAL) 24Mbps[14]
Bluetooth Low Energy 転送速度
バージョン アプリケーションスループット データレート
4.0 260kbps[11] 1Mbps[15]
4.2 Data Packet Length Extension 650kbps[11] 1Mbps
5.0 2Mbps, 1Mbps, 500kbps, 125kbps[1][13]

プロファイル

Bluetoothはその特性上、様々なデバイスでの通信に使用される為、機器の種類ごとに策定されたプロトコルがあり、それらの使用方法をプロファイル (Profile) と呼び標準化している[16]。 通信しようとする機器同士が同じプロファイルを持っている場合に限り、そのプロファイルの機能を利用した通信をおこなえる。 代表的なものに以下のプロファイルがあり、Bluetooth対応機種であっても利用する機器の双方が適切なプロファイルに対応している必要がある。

A2DP (Advanced Audio Distribution Profile)
音声をレシーバー付きヘッドフォン(またはイヤホン)に伝送するためのプロファイル。HSP/HFPと異なり、ステレオ音声・高音質となる。
AVRCP (Audio/Video Remote Control Profile)
AV機器リモコン機能を実現するためのプロファイル。
BIP (Basic Imaging Profile)
静止画像を転送するためのプロファイル。
BPP (Basic Print Profile)
プリンタへ転送・印刷するためのプロファイル。
DUN (Dial-up Networking Profile)
携帯電話PHSを介してインターネットにダイヤルアップ接続するためのプロファイル。
FTP (File Transfer Profile)
パソコン同士でデータ転送を行うためのプロファイル。ファイル転送プロトコルのFTPとは無関係。
GAP (Generic Access Profile)
機器の接続/認証/暗号化を行うためのプロファイル。
HCRP (Hardcopy Cable Replacement Profile)
プリンタへの出力を無線化するためのプロファイル。
HDP (Health Device Profile)
健康管理機器同士を接続するためのプロファイル。
HFP (Hands-Free Profile)
車内やヘッドセットでハンズフリー通話を実現するためのプロファイル。HSPの機能に加え、通信の発信・着信機能を持つ。
HID (Human Interface Device Profile)
マウスキーボードなどの入力機器を無線化するためのプロファイル。
HSP (Headset Profile)
Bluetooth搭載ヘッドセットと通信するためのプロファイル。モノラル音声の受信だけではなく、マイクで双方向通信する。
OBEX (Object Exchange)
オブジェクト交換 (OPP、BIP、FTP、SYNC) で用いる認証方式の一つ。データ転送プロファイルの一つで、実装しているとデータ送受信時にOBEX認証パスキーの入力を接続相手に要求する。
OPP (Object Push Profile)
名刺データの交換などを行うためのプロファイル。
PAN (Personal Area Network Profile)
小規模ネットワークを実現するためのプロファイル。
PBAP (Phone Book Access Profile)
電話帳のデータを転送するためのプロファイル
SDAP (Service Discovery Application Profile)
他のBluetooth機器が提供する機能を調べるためのプロファイル。
SPP (Serial Port Profile)
Bluetooth機器を仮想シリアルポート化するためのプロファイル。
SYNC (Synchronization Profile)
携帯電話・PHSやPDAと、PCとの間で、スケジュール帳や電話帳のデータ転送を行い、自動的にアップデートするためのプロファイル。

これらプロファイルのうち、DUN/FTP/HID/OPP/HSP/HFP/A2DP/AVRCPなどの使用頻度が高い。GAPやSDAPのような下位層のものは実装されていても意識されないことが多い。また、プロファイルによっては実装されていてもほとんど使われていないものもある。

同じプロファイルでもクライアント側とサーバ側の違いがあり、逆方向にも使えるとは限らない。DUNの場合を例にとると、本体になる側(PC・PDAなど)からモデムになる側(携帯電話・PHSなど)に対してBluetooth接続を要求する。つまり前者はクライアント (DUN-DT)、後者はサーバ (DUN-GW) であり、通常は片方の役割しか実装されていないため、役割を入れ替えて逆方向に使うことはできない。例えば、DUN-GWを実装しBluetoothモデムになれるスマートフォンがあったとして、これを本体として、DUN-GWを実装した他の携帯電話をモデムとしてダイヤルアップすることは通常できない。

プロファイルは、各機器がBluetoothを使って何ができるかを示したもので、機器同士の接続性が一目でわかるようになるものと期待された。しかし現実には、Bluetooth応用分野の拡大に伴って急激にプロファイルが増加したこともあり、以下のような問題が目立つ。

  • 同じような機能のプロファイルが乱立気味であり、利用可能な、あるいは目的に適したプロファイルがわかりにくい。
  • 対応プロファイルの少ない古い製品の陳腐化を助長し、しかもアップグレードが提供されないことが多いので買い替えを余儀なくされる。
  • 「同じBluetoothなのにプロファイルの有無が原因でつながらない」という印象を与えやすい。
  • Advanced Audio Distribution Profileのように、基本的にプロファイルに対応していれば接続可能でも、コーデックなどが乱立しており、全て実装すると高価になるためにメーカーがトレードオフな開発を強いられる場合にユーザーは製品を選びにくくなる。

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。

Bluetoothのクラス (BR/EDR)[1]
クラス 出力 到達距離
Class 1 100mW 100m
Class 2 2.5mW 10m
Class 3 1mW 1m
Bluetoothのクラス (LE)[1]
クラス 出力
Class 1 100mW
Class 1.5 10mW
Class 2 2.5mW
Class 3 1mW

実際の接続手順

ファイル:Bluetooth logo on mouse with blinking LED backlight.gif
Bluetooth対応製品には、ペアリング状態を示す何らかのランプや画面が搭載されており、青色で点灯する製品が多い。

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。

  1. 一方の機器を「探索(発見)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。
  2. 他方の機器から「探索(発見)」操作を行う。
  3. 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。
  4. 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。

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

ファイル:SH003.JPG
Bluetooth技術を搭載した携帯電話の一例 (au SH003)
ファイル:Bluetooth-headset's.JPG
Bluetooth接続を用いるヘッドセット
ファイル:Bluetooth-Keyboard-Internet.jpg
Bluetooth技術を用い、PDAにキーボードと携帯電話を接続してインターネットに接続している。写真では (iPAQ112) (RBK-2000BT II) (820P) が使われている

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年現在日本市場では、3キャリアがほぼ標準機能として採用している。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。

スマートフォンではiPhoneや、AndroidOSを搭載しているタイプでは標準機能として採用されている。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。また最近ではBluetoothを利用したテザリングが出来る機種が出てきている。

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出来る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。

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の第2位の株主でもあるトヨタ自動車が最も積極的で、現在ではおもにトヨタG-BOOK日産カーウイングスホンダインターナビの3つの陣営に分かれている。

2007年現在、カロッツェリアパナソニックなどサードパーティ製カーナビにも、Bluetooth接続機能がオプションで用意されつつある。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AndroidiPhone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」[17]および低遅延の「aptX LL(Low latency)」[18]、アップルの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「LDACEnglish版[19][20]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。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)。
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

ファイル:BluetoothGPS-BT-359W.jpg
GPSレシーバ (BT-359W)

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タグリーダやバーコードリーダが広く用いられている。RFIDリーダのうち、日立のミューチップなどのように2.45GHz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。

これらのリーダはSPP (Serial Port Profile) を用いて接続するものが一般的である。

パソコン周辺機器

Microsoft Windows

Windows XP(SP2以降)以降・Windows Server 2016以降では、Bluetoothワイヤレステクノロジを標準サポートしている。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、マイクロソフトドライバを使用せずサードパーティー製のBluetoothドライバ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 Version 1.0 の仕様には、WindowsがBluetoothワイヤレス テクノロジ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。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[21]

Windows が標準でサポートする Bluetooth のバージョン[22]
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
(SP2以降)
1.1〜2.0
BR・EDR
HID v1.0・PANU・SPP・OPP・DUN・HCRP
Windows Vista 1.1〜2.0
BR・EDR
HID v1.1・PANU・SPP・OPP・DUN・HCRP
HFP v1.5・A2DP v1.2・AVRCP v1.3・HOGP[23]
(サードパーティ実装のプロファイルに対応)
Windows Vista
(SP2以降)
1.1〜2.1
BR・EDR
Windows 7
Windows 8 1.1〜4.0
BR・EDR・LE
Windows 8.1
Windows 10 1.1〜4.1[24]
BR・EDR・LE
A2DP 1.2, AVRCP 1.3, GATT Client, GATT Server, DUN 1.1, DI 1.3, HFP 1.6, HCRP 1.0, HOGP 1.0, HID 1.1, OPP 1.1, PANU 1.0, SPP 1.2[24]
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Ubuntu11.10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

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[25]。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A2DPAVRCPもサポートしている[26]OS X Mavericks (10.9) から Bluetooth Low Energy に対応[27]

ゲーム機

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

問題点

遅延
プロファイルによって遅延の大きさは異なるが、Bluetoothを採用したヘッドセットなどの音響製品では、遅延のために若干音が遅れる。例えば高音質の音楽転送に使用するA2DPプロファイルなどでは、仕様上0.2秒程度の遅延が発生することとなる。これは例えば1秒間に5回手を叩く場合の一間隔で、ある種の用途では特に顕著に体感される。電話や音楽再生のみの用途ではほとんど問題ないものの、動画視聴などの用途で映像と音声のズレが気になったり、ゲーム用途では「反応が遅れる」などの問題が出てくる。また、実装方法によっては、遅延を補うために再生速度を上げるBluetoothデバイスも存在するが、これによって「ミュージックの再生時に音程が変化する」という致命的な問題が発生する。[29]Bluetoothを採用したゲームコントローラー、キーボード、マウスなどでは、遅延はほとんど問題ない状態(レベル)となっており、WiiPlayStation 3といったゲーム機の標準コントローラにBluetoothが採用されている。
音質
遅延と共に、イヤホンなどでは特に低音質が指摘されることがある。これは転送可能なデータの上限にならい、音声を圧縮するからである。圧縮率や音質の低下はバージョンによっても異なるが、基本的に原音よりも低音質になる。
この音質の悪さ(低下)を解消するため、前述のように標準搭載のSBCだけでなく、aptX、AAC、LDAC[30]といった高音質・低遅延のコーデックに対応したプレーヤーやヘッドフォン・スピーカーなどが発売されている。
固定パスキー
音楽機器用BluetoothアダプタなどのBluetoothを採用した製品の中には、パスキーが事前に固定されているものがある。この場合、通常のヘッドセットやレシーバのように、通信相手がパスキーを指定できない場合に接続できない。
必ずしも製品の箱書きに、利用者にとってわかりやすい形で書かれていないことが多いため、ほとんどの場合、購入後に接続できずに問題が顕在化する。互換性の問題とよく勘違いされる。
こうした固定・変動を問わずパスキーやペアリングの分かりづらさを解消するため、スマートフォンやタブレットとヘッドフォン・ヘッドセット・スピーカー・キーボードなどBluetooth対応端末によっては、NFCを使用し、端末に内蔵されたNFCタグ同士を接触させることでペアリングを行うようにできるものも出てきている。
SCMS-T
SCMS-T方式のコンテンツ保護とは、Bluetooth無線技術における、コンテンツ保護方式の1つ[31]
著作権保護技術の規格で、音楽データの転送の際に不正なコピーを防止する目的で利用されている。
Bluetooth通信機能をもつ携帯電話では機種によりSCMS-Tが採用されており、これらの機種では、SCMS-T対応のレシーバでなければ携帯電話に搭載されているワンセグ音声が出力されない。東芝が作った日本国内のみの規格であり、海外メーカー品では適合がないものが多い。
これも固定パスキーの問題同様に、利用者にとってわかりやすい形で書かれていないため、購入後に音声出力がされずに問題が顕在化する。
紛失
接続対象の装置と直接繋がっていないため、有線の機器と比べて紛失する可能性が高い。特に、左右分離式のBluetoothイヤホンはその小ささと軽さ故どちらか片方がなくなるという場面が多い。

ライセンス・法規制

ファイル:Telec-bluetooth-label.jpg
技適マークの表示例

Bluetoothのマークは、Bluetooth SIGが商標登録(登録番号は第4477936号他)をしており、これらを製品に表示しようとする時はBluetooth SIGと契約しなければならない。

日本国内でBluetooth機器を利用するには、電波法に基づくいわゆる小電力無線局の一種、最大空中線電力10mWの小電力データ通信システムの無線局として技術基準適合証明を、更に電気通信事業者の回線に接続するものは電気通信事業法に基づく技術基準適合認定も受けたものでなければならない。これらの認証を受けた製品は技適マークが表示される。 技術基準適合証明を受けていない機器を使用することは不法無線局を開設したとして電波法第4条違反となり、第110条に規定する罰則の対象にもなる。 また、電波法令の技術基準には「一の筐体に収められており、容易に開けることができないこと」とされ、特殊ねじなどが用いられているので、利用者は改造はもちろん保守・修理の為であっても分解してはならない。 電気通信事業者への回線接続については、技術基準適合認定が無いと電気通信事業法第52条により拒否されることがある。

詳細は技適マーク#規制事項を参照。

2016年5月には電波法が改正[32]され、訪日外国人が持ち込んだBluetooth端末については、入国日から90日以内は適合表示無線設備とみなし免許不要局の一種として使用を認められる。 条件はロゴマークが明示してあることである[33][34]

一方、輸入品については基準不適合設備に位置づけられ、製造業者、販売業者または輸入業者は他の無線局の運用を妨害したり、そのおそれが認められる場合に必要な措置を講ずるよう勧告される。 このため、技適マークが無い国外販売品や並行輸入品は、電波法違反の対象であるとして修理や不良対応などのサービスを受けられないことがある。

2.4GHz帯は本来、無線通信以外の業務に用いられるISMバンドであり、電子レンジがこの周波数を使用するため動作中は強力な混信を受けるが、総務省告示周波数割当計画脚注に容認しなければならないとされている。 また、RFIDを利用した電子タグシステムの免許局・登録局やアマチュア無線にも割り当てられており、これらからの混信も容認しなければならず、逆に妨害を与えてはならないので使用中止を要求されたらこれに従わねばならない。 更に、Bluetooth機器と同等の小電力無線局として電子タグシステムの特定小電力無線局などがあり、これらは先に使用しているものが優先するが、実際には混信を完全に回避できるものではない。

混信等の優先度は、ISM機器 > 一次業務の局> 二次業務の局 > 免許不要局 であり、2.4GHz帯においては次のとおりである。

電子レンジ > 一般用RFID(電子タグシステム)> アマチュア無線Bluetooth、小電力RFID、無線LAN2.4GHz帯デジタルコードレス電話、模型飛行機のラジコンなど

その他

携帯電話ウイルス
2004年6月にはS60搭載携帯電話でBluetoothを経由して感染するワーム携帯電話ウイルス)「Cabir」が発見されている。なお、これがVodafone 702NKにも感染したとの報道があったが、その信憑性には疑義がもたれている(→Nokia 6630を参照)。

出典

  1. 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 Radio Versions | Bluetooth Technology Website
  2. Topology Options | Bluetooth Technology Website
  3. 朝日新聞2014年11月15日be「今さら聞けない」)。
  4. 2008 MARKS TEN YEARS OF BLUETOOTH WIRELESS TECHNOLOGY
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  6. Bluetooth SIG Introduces New Bluetooth 4.1 Specification | Bluetooth Technology Website
  7. 「Bluetooth 4.2」発表 2.5倍高速になり、セキュリティも強化 - ITmedia ニュース
  8. Bluetooth 5 Now Available
  9. 「日経エレクトロニクス2009年5月18日号」126頁
  10. [1] ,Bluetooth 4.0とBluetooth 4.1の違い
  11. 11.0 11.1 11.2 11.3 11.4 AnandTech | Bluetooth 4.2 Core Specifications Finalized
  12. Bluetooth 4.2 発表。Bluetooth Smart で直接インターネットに接続。通信速度とセキュリティ強化 - Engadget Japanese
  13. 13.0 13.1 Bluetooth SIG幹部が詳細明かす:Bluetooth 5、2Mbpsで100m、125Kbpsなら400m - EE Times Japan
  14. Bluetooth 3.0発表 24Mbpsに高速化 - ITmedia ニュース
  15. 第511回:Bluetooth Low Energy とは - ケータイ Watch
  16. Traditional Profile Specifications | Bluetooth Technology Website
  17. Bluetoothで24bit伝送!話題の新コーデック「aptX HD」を聴いた,Phile-web,2016年2月5日
  18. Bluetoothを高音質/低遅延化する「aptX」。CSRが説明,AV Watch,2014年12月2日
  19. 【CES】“Bluetoothでハイレゾ伝送” 新コーデック「LDAC」の詳細を関係者に直撃!対応機試聴レポも,PhileWeb,2015年1月6日
  20. Sony Japan | LDAC™で高音質ワイヤレスリスニング
  21. Bluetooth | Microsoft Docs
  22. Bluetooth ワイヤレス テクノロジに関する FAQ(英語版) - 2013(マイクロソフト社、2013年10月12日)
  23. Windows 7 and Windows Vista In-Box Bluetooth Profiles(microsoft-en)
  24. 24.0 24.1 Supported Bluetooth profiles - Windows Help
  25. Bluetooth on OS X
  26. OS X Mountain Lion: Apple Bluetooth ソフトウェアによってサポートされる Bluetooth プロファイル
  27. About Core Bluetooth
  28. デルタ・カーゴ、大手航空会社で初めて、ブルートゥースを使ったリアルタイム追跡システムを導入 - デルタ航空日本支社 ニュースリリース 2018年3月9日
  29. Bluetoothのオーディオスタックを追求する,PC Watch,2007年8月17日
  30. SONY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出来なかった。DRC-BT15/BT15Pマニュアル
  31. 第497回:SCMS-Tとは,ケータイ Watch,2010年12月21日
  32. 平成27年法律第26号による電波法改正の施行
  33. 日本へ入国される皆様へ (PDF) 対象となるWi-Fi端末等 総務省電波利用ホームページ
  34. 海外から持ち込まれる携帯電話・BWA端末、Wi-Fi端末等の利用 総務省電波利用ホームページ

関連項目

外部リンク

  • Bluetooth SIG(英語)
  • BlueZ - 公式 Linux Bluetooth プロトコルスタック(英語)

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