Wi-Fiとは？無線LAN（802.11）の仕組み・周波数・安全性をわかりやすく解説

Wi‑Fiの仕組み・周波数（2.4/5GHz）・安全性を図解でやさしく解説。初心者向けの対策と最新規格の違いまで一気に理解。

Wi-Fiとは、有線ではなく電波を使ってコンピュータネットワークに接続する方法です。近くにあるコンピュータ同士を接続するために発明されたもので、現在ではインターネット接続に多く使われています。無線のルールや手順をまとめた規格により、メーカーや機器を問わず相互に通信できるのが特徴です。

Wi‑Fi Allianceによると、Wi‑Fiとは、電気電子技術者協会（IEEE）の802.11仕様に準拠した「ワイヤレス・ローカル・エリア・ネットワーク」（WLAN）のことです。Wi‑Fi デバイスは、世界中のあらゆる Wi‑Fi ネットワークで動作することができます。実際には、アクセスポイント（AP）と呼ばれる機器が電波を出し、それにスマートフォンやPC、IoTデバイスが接続して通信を行います。

Wi‑Fiという言葉はhi‑fiを使った言葉遊びで、「IEEE 802.11b Direct Sequence Spread Spectrum」という名称に代わるものとして考案されました。

仕組み（基本的な動作）

Wi‑Fiの基本は「アクセスポイント（AP）とクライアント（端末）」の関係です。APはSSID（ネットワーク名）を電波で周囲に通知し、端末はそのSSIDに対して「アソシエーション（接続要求）」と「認証」を行って接続します。データはパケット（フレーム）として無線で送受信され、MACアドレスによって個々の機器を識別します。

• 管理フレーム：接続・切断・ビーコン（APが送る周知情報）など
• 制御フレーム：通信の制御（送受信の調整など）
• データフレーム：ユーザーデータ（インターネット通信など）

近年はMU‑MIMO（複数端末への同時送信）、ビームフォーミング（電波を特定方向へ集中）、チャネルボンディング（帯域幅を広げる）などにより、同時接続数や実効速度が向上しています。

規格（802.11 の世代）

主な規格の流れ：

• 802.11b/g（旧世代）— 2.4GHz帯、基本的な普及規格
• 802.11a — 5GHz帯、初期の高速化
• 802.11n（Wi‑Fi 4）— 2.4/5GHz、MIMO導入で速度向上
• 802.11ac（Wi‑Fi 5）— 主に5GHz、ギガビットクラスの速度
• 802.11ax（Wi‑Fi 6 / 6E）— OFDMAや改善されたMIMOで多数接続に強い（6GHz帯を使用する拡張はWi‑Fi 6Eと呼ばれる）
• 802.11be（Wi‑Fi 7）— さらなる高速化と低遅延化（導入が進行中）

これらの規格は後方互換性を持つことが多く、新しいAPは古い端末とも通信できますが、速度・機能は端末側の対応によります。

周波数帯とチャネル（干渉と特徴）

現在、家庭やオフィスでよく使われる周波数帯は主に以下です。

• 2.4GHz帯：波長が長く障害物に強いため届きやすいが、チャネルが混雑しやすい。電子レンジやDECT電話、Bluetoothなど多くの機器が同帯域を使うため干渉を受けやすく、実効速度が落ちることがあります。国ごとに使えるチャネル数や最大出力が異なります（一般にチャネル1〜13または1〜14）。
• 5GHz帯：利用可能なチャネルが多く干渉が少ないため高速通信に向くが、遮蔽物に弱く届く距離は短め。DFS（レーダー検出）ルールがあるチャネルがあり、屋外利用や特定の運用に制限がある場合があります。5GHz対応の機器は増え、価格差は縮まっています。
• 6GHz帯（Wi‑Fi 6E/7で利用）：さらに広い周波数帯が割り当てられ、混雑が少なく高帯域幅の通信が可能。ただし国や地域で規制や利用開始時期が異なります。

安全性（電波と健康）

世界保健機関（WHO）は、Wi‑Fiのような低出力の無線通信が健康に及ぼす危険性は現在の証拠では高くないとしています。Wi‑Fi機器の電力は携帯電話よりも一般に低く、電磁界の国際基準を満たす必要があります。ただし持続的な不安がある場合は、利用時間や距離を調整するなど個人での対処は可能です。

セキュリティ—安全に使うためのポイント

無線ネットワークは物理的に電波が届く範囲内なら誰でも受信できるため、適切な対策が必要です。推奨事項：

• 暗号化：WEPは脆弱であり使用不可。最低でもWPA2（AES）を使い、可能ならWPA3を利用する。WPA3は推奨されます。
• 強いパスワード：推測されにくい長いパスフレーズを設定する。
• WPSを無効化：ピン方式のWPSは脆弱性があるため、不要ならオフにする。
• ファームウェア更新：ルータやAPのソフトウェアを定期的に更新し、既知の脆弱性を修正する。
• ゲストネットワーク：来客用はメインネットワークと分離したゲストSSIDを使う。
• 企業用途：WPA2/WPA3‑Enterpriseや802.1X認証を用いるなど、より強固な認証方式を採用する。

干渉の対策と実用的なヒント

• ルータは家の中心で高い位置に設置すると電波の届きが良くなる。
• 2.4GHz帯の混雑が激しい場合は5GHzや6GHzに切り替える（端末が対応している場合）。
• チャネルは自動選択に任せるか、混雑の少ないチャネル（2.4GHzなら1,6,11など）を手動で選ぶ。
• メッシュWi‑Fiや中継機（リピーター）、有線バックホールを使った複数APによるカバレッジ改善が有効。
• スマート家電やIoTが多い場合は、それら専用のVLANやネットワーク分割を考える。

まとめ（どんな場面に向くか）

Wi‑Fiは有線の煩わしさを解消し、モバイル機器や多数の機器を柔軟に接続できることから家庭・オフィス問わず広く普及しています。用途に応じて周波数帯や規格、セキュリティ設定を選ぶことで、速度・安定性・安全性を高められます。最新の規格（Wi‑Fi 6/6E/7など）や適切な設定を活用すれば、より多くの機器を高速かつ安定して運用できます。

質問と回答

Q:Wi-Fiとは何ですか?

Q: どのように機能するのですか?

Q: Wi-Fiを使うことに危険はないのでしょうか?

Q: ワイヤレスネットワークで最もよく使われる2つの無線周波数帯は何ですか?

Q: 2.4GHz帯を使用するメリットは何ですか?

Q: 5GHz帯を使用する利点は何ですか?

Q:WiFiが危険でないとは誰が言っているのですか?

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