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2020という年を振り返り、これからのWi-Fiの役割を考える
一般社団法 無線LANビジネス推進連絡会顧問 小林忠男
今回は、Wi-Fiがどのような流れを辿って現在の位置付けになったか、そしてこれからどうなるかを考えてみたいと思います。
スマートフォンやタブレット、そしてもちろんパソコンでインターネット接続するときのデータ通信量はモバイルよりもWi-Fiが圧倒的に多いのが現実です。
コロナがなかった2019年3月から11月までと、コロナ禍の2020年3月から11月までの、私のWi-Fiとモバイルのデータ通信量の比率は、前者で「7:1」、後者は「18:1」でした。
2020年のWi-Fi比率が2019年に比べてかなり高いのは、外出自粛で家にいる時間が多くなり外でモバイルに接続する機会が減少し、ほとんどは家のWi-Fiにつないでインターネット接続したためです。この傾向は、私に限らないことは明らかです。
コロナ禍で普通になったリモートワーク、ZoomやWebex等のオンライン会議や授業、気分転換のためのオンライン飲み会、YouTubeやNETFLIXの視聴はWi-Fiがなければ不可能だったでしょう。
携帯電話料金値下げが政府のトップ主導により大きな話題になっています。NTTドコモは、20GBまで2980円という破格の料金をドコモブランドで発表し大きく取り上げられています。民放の夕方のニュースを観ていましたら、20GBでメールのやり取り、ネットサーフィン、動画視聴がどれくらい出来るかという解説をしていました。興味深く眺めていましたら、ホラン千秋さんが「安くなったのはとても嬉しいけど私は20GBでは全く足りません。だけど私は家でWi-Fi使っているので容量は気になりません。私にとってWi-Fiのない生活は考えられません」とコメントしていました。私は初めてWi-Fiに対する正しい率直なコメントを聞いたと、大変嬉しく思いました。
彼女と同じように感じている方は多くいると思いますが、どうもWi-Fiに対する日本の評価は低いと思います。このような声がもっとたくさん発信され実感されるようにしなければと感じました。
ワイヤレスでパーソナル通信の始まり
前置きが長くなりましたが、Wi-Fiが現在の位置付けになった流れを振り返ります。
1990年代半ばまで通信の主役は「一家に一台の固定電話」でした。今の若い方には想像できないかも知れませんが、玄関や居間にケーブルにつながったダイヤル式またはボタン式のケーブルにつながった電話機が各家庭にありました。ほとんどの電話機が黒かったので「黒電話」と呼ばれていました。
人と人が電話機を介して会話するというのが主たる利用シーンでした。電話料金、特に長距離の電話料金は今に比べるとけた違いに高く、友人と長電話をしていると、「いつまで電話しているんだ」という父の大きな叫び声が度々聞こえてきたものです。
今のように何処でも何時でも誰とでも話をすることは出来ないので、待ち合わせに遅れる場合は、公衆電話を探して言伝を頼むかしかありませんでした。
新電電の参入によって非常に高い長距離電話料金は一気に下がりました。東京～大阪間の料金は6分の1になりました。
1995年にPHSサービスが始まり、それとともに携帯電話の日本における本格的な普及が始まり、通信の形態は一変しました。
黒電話の時代にも家の中で使うコードレス電話が徐々に使われるようになり、電話機に線がないことはとても便利だという感覚が広まって来ていました。
そのような状況の中で、PHSが手のひらに入る小さな端末で安い料金でサービスを開始すると、それまで端末の小型化、エリアの拡大で徐々に契約者が増え始めていた携帯電話もPHSと同じ料金でサービスを提供するようになり、爆発的に加入者が増加しました。
「一家に一台の固定電話」から「一人一台の携帯電話」になり「ワイヤレスのパーソナル化」の時代になりました。
携帯電話・PHSも最初は、音声通話が主たるサービスでした。それでもケーブルに制限されずに、「何時でも何処でも誰とでも」話をできることは素晴らしいことでした。タクシーや電車の中でも、気になることをすぐに電話して用件を済ますことが出来るようになり、大きな時間短縮になりました。いまのDXの先駆けのようなものでしょう。
余談になりますが、スマートフォンを持つ人が多数になったので、携帯電話という言葉を聞く機会が少なくなりましたが、携帯電話もその前は「自動車電話」と呼ばれていました。端末が段ボールのように大きく自動車のトランクに収容するしかなかったからです。技術革新によって、肩にかけることの出来る「ショルダーフォン」が登場し、次に手のひらに入る現在のサイズの携帯電話が登場しました。「自動車・携帯電話」と呼んでいた時代から端末の小型化と共にいつのまにか「携帯電話」とだけ呼ぶようになったのです。
携帯電話の本格普及が始まった1995年は、インターネットの本格拡大の年でもありました。Windows95が発売され、日本でも本格的なインターネット時代が始まり、メールのやり取りやインターネットサーフィンが簡単に出来るようになり仕事や生活も大きく変わりはじめました。
音声通話が主役だった携帯電話サービスも1999年にドコモの「iモード」サービスが始まり、モバイル通信もインターネットの時代になりました。
続いて、写真を送る「写メール」も始まり、それまでの「人と人」の双方向の通信から、人が持つ端末とインターネットを介してサーバーとやり取りをする「人とモノ」との通信に変わりました。
人とモノがやり取りする情報は、固定及びモバイル回線の高速化、パソコン、ゲーム機の高速化と相まってメールや写真から、Youtube、iTunes等の登場と共にコンテンツが音楽、映像となり大容量化しました。
末がワイヤレスでネットワークにつながる通信は、1995年の「パーソナル化」から2000年に入り「ブロードバンド化」に移行します。
ワイヤレスのブロードバンド化
「ワイヤレスのブロードバンド化」に伴い、ワイヤレスによるインターネットアクセスをモバイルだけで対応することは通信速度の点でも料金の点でも難しくなりました。
ここで登場するのが無線LANの「Wi-Fi」です。当時の携帯電話では対応できない高速ワイヤレスインターネットを可能にするものがWi-Fiでした。
1999年にIEEE802.11で標準化が行われ、Wi-Fi Allianceが相互接続認証を行った伝送速度11Mbpsの802.11b対応が安い価格で販売が開始されると、企業、家庭及び公衆スポットでの「高速ワイヤレスインターネット」インフラの準備が整いました。
それに合わせて端末としてWi-Fi搭載のノートパソコン、iPodtouch、ニンテンドー、ソニーのゲーム機が世の中に出回り始めWi-Fiの夜明けが到来し、Wi-Fi時代が到来しました。
ただ、その時のWi-Fi端末はパソコンもiPodtouchもゲーム機もWi-Fiのシングルモード端末でした。Wi-Fiスポットのみでインターネットに接続する端末でした。携帯にもWi-Fiにもつながるマルチモードの端末を開発する機運は日本には殆どありませんでした。
それがAppleのiPhoneの登場によりWi-Fiの位置付けは劇的に変わりました。スティーブ・ジョブスは全く新しいタッチパネルの新端末で電話機を変えると宣言し、携帯とWi-Fiを搭載したスマートフォンを創ったのです。
2007年のアップルのiPhoneの出現により、やり取りする情報量が飛躍的に増大し、モバイルネットワークだけではトラヒックを処理できない状況になり、トラヒックのオフロードのために駅、コンビニ、カフェ、空港等人の集まるトラヒックの高いスポットに多くのWi-Fi基地局を設置しました。
スマートフォンの普及が進むのと同時に海外からの観光客が年々増加し、また延期になりましたが2020東京オリンピック・パラリンピック開催の決定により大都市から広がったWi-Fiスポットが政府と自治体の取組みもあり地方へも拡大し、生活の中でWi-Fiはなくてはならないネットワークとして、光、モバイルに次ぐ第3のアクセス手段になりました。
スマートフォンやタブレット、パソコンでインターネットに接続するときのワイヤレスアクセスはモバイルとWi-Fiで行われていますが、何度も書いているようにデータ通信量はWi-Fiが「5～10：1」でモバイルより多いのが現実です。
繰り返しになりますが、今春からのコロナ禍にあって更にWi-Fiの役割は重要なものになっています。在宅勤務、リモートワーク、ZoomやWebex等のオンライン会議、学校でのタブレットやパソコンを使ったギガスクールの実施のためにはWi-Fiがますます必要になります。また今話題の携帯電話料金の値下げが片付いても、外出自粛の中、家で自由にYouTubeやNETFLIXを観て楽しむためにWi-Fiはなくてはならないものになりました。
話はそれますが、Wi-Fiが少しずつ広がり始めた時、大手モバイルキャリアの幹部にはWi-Fiに対する警戒感があったようで、Wi-Fiの話をすると嫌な顔をする方や、信頼性をモットーとするキャリアはアンライセンスでつながるかどうか分からないWi-Fiなんて相手にしないと公言した方もいらっしゃいました。
現在でも、新たなスマートフォンのリリースを読むと、Wi-Fiの記述が極めて少ないと感じます。自分が最良と考える道を進むことは必要ですが、それしか見ないことはいつかその反動が来るかもしれません。
以上が、Wi-Fiが現在の位置付けになるまでの流れです。次は、これからWi-Fiはどうなるかについてです。
すべてのデバイスをワイヤレスでつなげる
ワイヤレスのパーソナル化とブロードバンド化の次は、IoT、AI、CASE（つながるクルマ）の時代になるといわれています。
IoTが本格化すれば日本だけでも何億を超える数量の端末・デバイスがワイヤレスによりネットワークにつながることになります。その時には、身体に装着するセンサーから画像を送るIPカメラ等々、多種多様な端末が、それぞれの要求する伝送速度、品質、コストでネットワークに接続することになります。
ということは即ち、単一のワイヤレスネットワークですべてのIoT需要を満足することは不可能で、多様なワイヤレスネットワークが必ず必要になるということになります。そして、常時、センサーとクラウドが人を介さずに情報をやり取りし、必要な時だけ人が所持するスマートフォンに連絡が来るという時代になるでしょう。人を介さないモノとモノとの巨大なネットワークが出来るでしょう。
IoT時代が到来するといわれて久しいですが、盛んに行われているPoC（概念実証）のフェーズから、なかなか実用フェーズには至っていないが現状です。理由は色々あると思いますが、IoTのネットワーク構築がWi-Fiのように誰もが自由にIPの知識があれば出来るというようにはなっていないのが原因の一つだと思います。
Wi-FiはIEEE802.11グループが物理層とMAC層を定義し、それ以上の層は、有線LAN（Ethernet）と共通にしています。従って、Wi-FiはIP（Internet Protocol）親和性の高い無線接続手段になっているため様々な端末、デバイスをIPが分かれば簡単にネットワークにつなげることが出来ます。
一方、既存のLoRaやSigfoxはプロトコルが独自なので、専門家がいないとネットワーク構築が難しいというのが現状です。また月々の回線料が発生するのも普及の足かせになっていると思います。
現在、ah推進協議会が日本における802.11ahの規則化に取り組んでいます。一年後には日本でも802.11ahが実用レベルで使えるようになると思います。
ご存じのように802.11ahは、
①Wi-Fiファミリーの一つで、IPベースのフルオープン
②アンライセンスで誰でもネットワーク構築可能
③従来のWi-Fiより10倍の伝送距離、かつ、既存のLPWAより高速
④低消費電力化による電池動作可能、セキュリティの高度化、回線料不要
の特長があります。
802.11ahは誰もが自由に使えるIoTに適したプライベートネットワークのワイヤレスアクセスとして広く使われるようになるでしょう。
最後に、繰り返しになりますが、これからはすべての人とモノがワイヤレスでネットワークにつながるワイヤレス新時代になります。そのために多様な周波数を使った多様なワイヤレスサービスが必要になります。
電波を占有するキャリア型のワイヤレスネットワークと自分の構内に自分の目的のために受益者負担で構築する自営のワイヤレスネットワークが出来るでしょう。そして、自営ワイヤレスネットワークの比率が多くなると思います。
802.11ah、axそして今話題のローカル5Gは自営ワイヤレスネットワークの中心になると期待されています。
ここで重要なことは、自営ワイヤレスネットワークの普及拡大のためには、ネットワークを構築するときに電波の干渉調整をする必要がないようにすることです。Wi-Fiは周波数を共用するために干渉調整をしなくても良い自律分散制御になっています。
6Gの議論が本格的に始まりますが、電波監理の必要な中央制御のワイヤレスシステムとその必要のない自営ワイヤレスシステムの両方をバランスよく開発導入することがこれから非常に重要になるのではないでしょうか。
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