ITパスポート 2025年 問56

Bluetoothに追加された省電力仕様でIoTの長期運用や距離推定に使われるものはどれか【ITパスポート 解説】

正解の理由

解法ステップ

1. 問題文のキーワードを確認する：
   • 「Bluetoothに追加された仕様」
   • 「省電力性に優れている」
   • 「IoTシステムを長期間運用できる」
   • 「送受信デバイス間の距離を知ることにも使われている」
2. 各選択肢の意味を短く思い出す（初めてなら下の選択肢別解説を参照）。
3. 「Bluetoothに追加された」かつ「省電力」なものを選ぶ。
4. 距離推定に使われる点も満たす候補はBLEだけなので、ア を選ぶ。

選択肢別の誤答解説

• ア: BLE（Bluetooth Low Energy：Bluetoothの低消費電力仕様）
  • 理由：Bluetooth規格に追加された省電力モードで、ビーコン運用や低頻度通信に最適。RSSIにより近接推定が可能。IoT（センサーやビーコン）で広く使われる。
• イ: IrDA（Infrared Data Association：赤外線通信）
  • 理由：赤外線を使う近距離・直線視認性（ラインオブサイト）が必要な通信規格です。省電力ではありますが「Bluetoothに追加された仕様」ではなく、距離推定に一般的に使われません。赤外線は遮蔽物で遮られやすいです。
• ウ: NFC（Near Field Communication：近接通信）
  • 理由：極めて短距離（数センチ）での通信に使われます。省電力ではありますが、Bluetoothの追加仕様ではなく、長期間のIoT運用や距離を段階的に推定する用途には向きません（主に決済やタグ読み取り）。
• エ: PLC（Power Line Communication：電力線通信）
  • 理由：家庭やビルの電力線を使ってデータを送る技術で、Bluetoothとは無関係です。省電力の「無線仕様」でもなく、携帯型センサーの長期運用や近接推定には適しません。

よくある誤解

1. 「BLEは古いBluetoothと同じ」
   • 実際には用途が異なります。古い（クラシック）Bluetoothは音声や大容量データに向き、BLEは低速・低電力での間欠通信に最適化されています。
2. 「BLEで精密に距離が測れる」
   • BLEの距離推定は主にRSSI（電波強度）を使うため、壁や人、電波環境で大きく変動します。目安や近接検出には使えますが、センチ単位の精密測定は期待できません。
3. 「省電力＝無電源でずっと動く」
   • BLEは省電力ですが、使用方法（広告間隔や接続間隔）次第で消費電力は変わります。運用方法の工夫が必要です。

補足コラム

• BLEの仕組みの肝：ビーコン（例：iBeacon、Eddystone）
  • ビーコンは定期的に短い電波（広告パケット）を出します。受信側は広告パケットのRSSIを見て「近い・遠い」の目安を得ます。屋内での位置検知や、店舗のクーポン配信などで使われます。
• 正確な距離を測りたい場合の代替技術
  • UWB（Ultra Wideband：超広帯域）は時間差を測ることで高精度な距離測定が可能です。BLEは低消費電力に優れるが、精度ではUWBに劣ります。
• 電池寿命のポイント（BLE機器設計の視点）
  • 広告（ビーコン）間隔を長くする、接続を短時間にする、センサーのサンプリングを間隔化する、などで電池寿命を延ばせます。

FAQ

• A1. デバイス仕様で「Bluetooth Low Energy」「BLE」「Bluetooth 4.0以降」などと書かれています。用途では音楽配信など大容量ならクラシック、バッテリ駆動のセンサーならBLEが使われます。

• A2. 単独のRSSI測定だけでは誤差が大きいです。複数アンテナやフィルタリング、位置推定アルゴリズムを組み合わせると実用的な精度にできますが、UWBほど精密ではありません。

• A3. NFCのほうがはるかに近距離（数センチ程度）です。BLEは数メートル〜十数メートルの範囲をカバーします。