Wi-Fiの仕組みをわかりやすく解説！よく聞く用語との違いや、快適に使うアイテムも紹介！

自宅や街中のさまざまな場所で活用されるWi-Fiですが、Wi-Fiがどういうものかを正確に説明できる方はそう多くはないでしょう。

結論から言えば、Wi-Fiとは無線LAN通信で使われる電波の通信規格名です。今回はWi-Fiの電波と規格の種類、また、Wi-Fiルーターや5Gなどの無線通信の電波との違いについて詳しく解説します。Wi-Fiを使う機器や便利アイテム・アプリもあわせて紹介するのでぜひ最後までお読みください。

インターネットにおけるWi-Fi（ワイファイ）とは？

インターネットに接続する方式には、有線と無線の2種類があります。近年は無線のインターネットを利用することを、「Wi-Fiにつなぐ」と表現する場合があります。Wi-Fiのことを、インターネットと認識している人が多いようです。ここでは、インターネットにおけるWi-Fiとはなにかを解説します。

Wi-Fiは無線LAN接続の規格のひとつ

無線LAN接続とは、電波を使った無線でネットワークにつなぐ接続方式です。LANとはローカルエリアネットワーク、つまり自宅・オフィス・建物内など、限定されたエリア内でのネットワークを指し、限定的な範囲のインターネットの総称になります。

無線LAN接続に用いられる無線通信規格にはさまざまな種類があり、Wi-Fiはそのうちのひとつです。
ちなみに無線通信規格には赤外線やBluetoothなどがあります。これらは携帯電話や家電同士によるデータ通信に幅広く使われています。そのため、Wi-Fiを無線LANの通称として表現するケースが多いです。

有線LANとの違い

有線LANとは、パソコン端末にLANケーブルをつないでインターネットに接続する接続方法です。Wi-Fiなど無線の電波でインターネットに接続する無線LANとは異なり、有線LANは光や電気の信号でパソコンと回線間で相互通信を行います。

Wi-FiとWi-Fiルーターの違い

Wi-Fiにつなぐためには、パソコンやスマホなどの接続端末と接続するためのWi-Fiルーターが必要です。こちらでは、Wi-FiとWi-Fiルーターの違いについて、初心者の方にもわかりやすく解説します。

Wi-Fiルーターとは？

Wi-Fiルーターとは、インターネット接続に必要な電波を飛ばす接続機器の名称です。電波の種類は通信基地局から送られてくるものや、固定回線からの信号を電波に変換するものがあります。インターネット接続の通信方法として、Wi-Fiの電波を送受信するためにWi-Fiルーターは必要です。

Wi-Fiルーターの種類は大まかに分けて2種類あり、モバイル回線を使用するものと、固定回線を使用するものがあります。ここでモバイル回線とは、携帯電話事業者が提供する通信回線のことで、4Gや5Gなどの通信規格があります。固定回線とは、宅内にケーブルを引き込んで使用する物理的な通信回線のことで、光回線、CATV回線、ADSL回線などがあります。

モバイルルーターやホームルーターは、モバイル回線を使用し、通信基地局からの電波を使ってパソコンやスマホと通信します。また、固定回線では、固定回線の信号をWi-Fiの電波に変換する、無線LANルーターを使用します。

Wi-Fiルーターの役割は、インターネット接続に必要な電波をパソコンやスマホなどのデバイスに届けることです。

Wi-Fiとルーターの違い

Wi-Fiとは無線LANの通信規格のひとつで、ルーターは電波や信号を使ってデータ通信を行うための機器という違いがあります。本来全く別のものですが、接続方法のイメージから、人によってWi-Fiとルーターの呼び方にバラつきがあり、混同されやすいようです。

インターネットに接続する機器の種類

インターネットへの接続機器には「ONU」「有線LANルーター」「モデム」「ホームゲートウェイ」など、さまざまな種類があります。これらも、ルーターと混同されやすいものです。

ONUは光回線の回線終端装置のことで、光信号を電気信号に変換するための装置です。有線LANルーターはLANケーブルを用いてLANに接続する機器のことです。これにWi-Fi機能がある機器を、一般的に無線LANルーターと呼びます。モデムは電話回線を通るアナログ信号をデジタル（電気）信号に変換し、ホームゲートウェイは光回線で光電話を使うのに必要な機器です。

近年では、各接続機器が保有する機能をひとつにまとめた、多機能一体型ルーターが主流です。

Wi-Fi規格の種類

無線LANの通信規格であるWi-Fiは、登場した世代ごとの新旧規格で分類されています。Wi-Fiの規格を新しい順に一覧で紹介しましょう。

2022年9月2日には、Wi-Fiに使用できる周波数に6GHzが加わり、新規格のWi-Fi 6Eが登場しています。Wi-Fi 6Eは、登場したばかりで国内では普及が進んでおらず、主流はWi-Fi 6です。Wi-Fiの規格はWi-Fi 4からナンバリングが開始され、それ以前には名称がありません。

無線LAN規格には、もともと、IEEEという学術団体が策定した「IEEE802.11シリーズ」がありました。「Wi-Fi」という名称は、Wi-Fi Allianceという業界団体が名付けた、無線LAN規格のブランド名です。Wi-FiはIEEE802.11シリーズに準拠した規格で、国際標準規格として用いられています。

Wi-Fi 6EはWi-Fi 6と同じ無線LAN規格が用いられていますが、対応している周波数が追加されているのが特徴です。2024年には「Wi-Fi 7」の登場が予定されており、最大通信速度はWi-Fi 6の4倍である約40Gbpsが想定されています。

Wi-Fiの電波の種類

Wi-Fiの電波は周波数で分類され、2.4GHzと5GHz、新たに追加された6GHzの3種類があります。周波数とは電波が1秒間で繰り返す波のことで、数値が高いほど電波の進み方は直進に近づき高速通信が可能です。ここでは主なWi-Fiの周波数である2.4GHzと5GHzについて解説します。

2.4GHz

建物の壁や床などを迂回しながら遠くまで進み、電波の範囲が広く障害物に強い電波特性があります。利便性が高いためWi-Fiの電波でもっとも用途が多く、インターネット以外にスマート家電などにも幅広く用いられているのが特徴です。ただし、2.4GHzはさまざまな場所で用いられるため、ほかのWi-Fiとの混線や衝突による電波干渉を起こしやすく、速度低下や回線切断になりやすいデメリットがあります。

また、電磁波やノイズなどの外部の影響を受けやすいため、Wi-Fiの通信状態が不安定になりやすいのも特徴のひとつです。

5GHz

Wi-Fi専用の電波として開発されたため、ほかの電波よりも電波干渉が起こりにくいのが特徴です。電波の流れはまっすぐに進んでいき、高速通信が可能になります。もともとは屋内用の周波数のため、屋外では2.4GHzほど多用されていません。

電波は直進するため障害物にぶつかりやすく、反射を繰り返すので広い範囲での使用に不向きな電波です。また、5GHzへの同時接続数が増えると電波への負荷がかかり、負荷が強くなると電波強度は減衰します。高速通信でつながりやすい反面、電波の範囲が狭く利用場所が限られ、局所的な活躍に向いていると言えるでしょう。

関連記事：Wi-Fiルーターの置き場所は？自宅でのベスポジやNG場所、おしゃれな置き方も！

Wi-Fi と5G/LTE/WiMAXとの違い

波を使った通信技術には、Wi-Fi以外にも5G・LTE・WiMAXといった規格の種類があります。それぞれの通信規格の違いや特徴について、順番に解説していきましょう。

5Gとは？

5Gとは、携帯電話などのモバイル端末で用いられる、無線通信の第5世代移動通信システムの総称です。移動通信システムは、世代を意味するGenerationの頭文字を取り、各世代を〇Gと呼ぶので5Gは5世代目をあらわします。

2020年から5Gサービスが開始されました。5Gは、高速通信・大容量データ・大多数同時接続数・超低遅延の利点をもち、4Ｇまでの通信性能をはるかに超えています。5Gは、主に国内の大手キャリア会社が所有する周波数が割り当てられ、自社通信網の携帯電話やWi-Fiサービスで用いられています。

総務省によると5Gのインフラ整備状況は2023年3月末時点で、全国の人口カバー率96.6%を達成（※）したということで5Gを利用する環境面はほぼ整ったといえるでしょう。しかし、5G対応の端末の普及という使用する側の観点でいうと、まだLTE、4Gにくらべて完全に移行したとは言えず、現状の家庭用インターネット環境から見ればオーバースペックとも言えるでしょう。そのため、屋外や企業が企画する興行や大型施設などでは5G、自宅やオフィスなどの限定されたエリアではWi-Fi、と、棲み分けされています。

※参照：5Gの整備状況（令和4年度末）の公表

LTEとは？

LTEとは、キャリア会社が保有している携帯電話回線を使用したモバイル通信専用規格です。Long Term Evolutionの頭文字を取り、略称として知られています。

もともとは3Gから4Gへの過渡期に開発され、3Gの拡張版として正式な移動通信システムとは異なる3.9Gという位置づけです。4Gと呼ばれることが多く、厳密には4G規格と定義が異なる技術ながら、各キャリア会社でも「4G LTE」という呼称が定着しています。

国内の携帯電話やWi-FiサービスにLTEが用いられ、今日のインターネット利用者を爆発的に増やすきっかけになりました。LTEは、現在も各所で使われている現役の規格です。

WiMAXとは？

WiMAXとは、UQコミュニケーションズ株式会社がLTEを発展させ、独自開発した通信規格です。規格の種類は、WiMAX・WiMAX 2+・WiMAX +5Gの3種類があります。WiMAXは商標名であるため、親会社のKDDIとグループ会社のau系列会社以外で名称を使用することはありません。

LTEとの互換性があるため、WiMAXのルーターはすべてWiMAX回線とau 4G LTEが利用可能です。また、WiMAX +5GはWiMAXにおける5Gサービスの総称で、厳密にはau 5G回線を使用しています。

Wi-Fiが使える機器

Wi-Fiはインターネット接続以外にも、さまざまな家電や機器に用いられています。ここでは、Wi-Fiが使えるさまざまな機器をご紹介しましょう。

パソコン・ノートPC

インターネット接続に必要な、基本となる接続端末です。かつては、LANケーブルをつなげる有線LAN接続が当たり前でしたが、Wi-Fiの普及で、無線LAN接続を基本機能としている製品が流通しています。有線LANのみ、無線LANのみに対応している製品もあるので、購入時はインターネット接続方法を確認しておきましょう。

スマホ・タブレット

スマホは携帯電話端末・スマートフォンの略称で、タブレットは板状のハードウェアです。現在のインターネット利用者は、スマホユーザーがパソコンユーザーを抜き、いまやスマホは生活必需品として認識されています。

タブレットはスマホのOSと音声通話機能をあわせ持ち、タッチパネルで操作できるため、画面の大きなスマホのように使うことが可能です。パソコン・ノートパソコンほど高価ではないものが多く、いずれも気軽な接続端末として重用されています。

据え置き型や携帯ゲーム機

PS5やNintendo Switchなどの据え置き型ゲーム機や、3DSなどの携帯ゲーム機でもインターネット接続が可能です。主に専用オンラインストアからのダウンロードやアップデートなどに使われ、ウェブサイトの閲覧もできます。インターネット利用に特化しているわけではないため、操作性はパソコンやスマホほどスムーズではないものが多いです。

スマート家電

Wi-Fiに対応している家電は「スマート家電」と呼ばれ、遠隔による操作がメインの機器です。Google HOMEやAlexaなどのAIスピーカーを代表に、生活を豊かにするIoT化・スマートホーム化を目的とするものです。

Wi-Fiに接続することで、スマホや音声で機器の操作や予約・電源のON/OFFなどを行ったり、スマホと連動してウェブカメラで自室の様子を見たり、便利な機能を使えます。

Wi-Fiを快適に使うためのアイテム

自宅のWi-Fiをより快適に使うことができる便利なアイテムをご紹介します。いずれも必須ではありませんが、スムーズにつながるWi-Fi環境を整えるなら、ぜひご参考ください。

中継器

中継器は、Wi-Fiの電波を中継して距離範囲を広げるための機器です。通常では電波が届かない場所に設置することで、ルーターから離れた場所や電波が届かない場所でもWi-Fiをつなげることができます。中継器には周波数を自動で切り替えるバンドステアリングや、周波数を使用数に合わせて切り替えられるデュアルバンド・トライバンドなどの機能を搭載した機器など種類が豊富です。

ただし、Wi-Fiルーターから中継した電波は、親機本体の通信速度を超えることはできません。また、中継された電波は中継器が対応する規格や性能によって通信速度に影響を受けます。電波の減衰を極力抑えるため、Wi-Fi 6対応機や対応周波数が多いものなどを選びましょう。

【おすすめ商品】
商品名：バッファロー WEX-1800AX4EA/D
商品URL：https://nttxstore.jp/_II_ME16264904

・Wi-Fi 6対応で最大通信速度1201（5GHz）573Mbps（2.4GHz）

・ハイパワー外付けアンテナと4ストリームによる抜群の受信感度

メッシュWi-Fi

メッシュWi-Fiは、親機の「コントローラ」と子機の「エージェント」がペアとなって、Wi-Fiを管理・誘導するシステムです。コントローラがWi-Fiの最適な伝送路を演算し、エージェントがコントローラからの命令を受けて最効率の伝送路にWi-Fiを誘導します。中継機能だけではなく、自宅のWi-Fiの最適化・最効率化を目的とした機器です。メッシュWi-Fiは広い家ほど効果を発揮し、設置することで電波の減衰を最小限に抑えてスムーズなWi-Fi接続を実現します。メッシュWi-Fiは設置するだけで自動的に作動するので、初期設定だけ済ませれば誰でも簡単に利用できます。

ただし、価格帯が中継器とくらべて高価である点、狭い家では効果を実感しにくい点には注意必要です。メッシュWi-Fiの価格や自宅の広さと間取りを考慮し、コスパと相談してから導入を検討しましょう。

【おすすめ商品】
商品名：TP-LINK AX3000 Deco X60(1-Pack)(JP)
商品URL：https://nttxstore.jp/_II_TP16239054

・Wi-Fi 6対応で高速通信が可能

・OFDMA・MU-MIMOにも対応し、多人数複数同時接続に最適化

Wi-Fi補助アプリ

次にWi-Fiを利用するうえで、便利なアプリを紹介します。Wi-Fiの電波強度や通信速度を図や数値にすることで、自宅のWi-Fiを手軽に管理できる機能や、Wi-Fi接続が簡単にできる機能をもつ、便利なアプリです。

おすすめアプリを厳選したので、ぜひご活用ください。ただし、アプリを使う前には万が一に備えてセキュリティソフトの導入をおすすめします。

アプリ名：Wi-Fiミレル

・自宅の間取りや測定場所の電波強度を可視化

・Wi-Fiの実測値も測れてスマホで簡単に一元管理可能

iPhone
Android

アプリ名：タウンWiFi

・街中のフリーWi-Fiにパスワード・設定いらずで、簡単に自動接続

・Wi-Fiに接続すればポイントが手に入りさまざまなポイントプログラムと交換可能

iPhone
Android

まとめ

Wi-Fiとは、電波を使った無線LAN通信における規格名のひとつです。無線通信にはWi-Fiのほかに、モバイル通信の5G・LTE・WiMAXなどさまざまな規格があり、それぞれに適した用途に使われています。

Wi-FiとWi-Fiルーターが混同されることがありますが、これらは全く異なるものです。Wi-Fiは電波の規格名で、Wi-FiルーターはWi-Fiを送受信するための接続機器ですので、知っておきましょう。

この記事では、自宅のWi-Fiをさらに便利にするのにおすすめの、電波を効率良くつなげる機器や、便利アプリの活用も紹介しました。自宅のWi-Fi環境をより快適にするために、ぜひこの記事を参考に、利用を検討してみてください。