皆さんは無線のヘッドフォンやイヤホンを使っていますか？ あの類の製品の多くは「Bluetooth」という通信方式を利用しています。
Bluetoothはもう10年以上も前から存在するわけですが、登場当初は非常に通信速度が遅く、そこまで世の中に普及していませんでした。
しかしバージョン1.0から5.2までのアップグレードを経て、Bluetoothは大いに進化しました。この記事ではBluetoothのバージョン（1.0-5.2）別にその特徴についてまとめていきます。
そもそもBluetoothとは？
そもそもBluetoothとはどのような通信規格なのでしょうか？ 通信と言ったら他にも「Wi-Fi」や「モバイルネットワーク」などがありますが、それらとはどのように違うのでしょうか。
近距離無線通信規格
Bluetoothは「デジタル機器用の近距離無線通信規格」の一つです。数m程度の距離で機器同士を電波によって通信します。
Wi-Fi等との違い
同じ電波通信なのであれば、より通信速度が速い「Wi-Fi」の方が優秀なのではないかという話になりますが、両者では用途が違います。
Wi-Fiはパソコン、ルーターなどのコンピュータ本体で使われるため比較的速い通信速度を備えていますが、Bluetoothはどちらかというと周辺機器に接続するためのもので、省電力なのが特徴になっています。
またWi-Fiとは違って様々なプロファイルによってあらゆる通信をサポートしている点も特徴と言えるでしょう。
用途的にBluetoothは広く浅い通信を行うイメージですので、より指向性（直進性）の強い、高い周波数帯の通信は行わないようです。そのため、2.4GHzのWi-Fi通信と電波干渉してしまうという事件もありました。
ですが電波干渉についてもバージョンを重ねていくごとに改善されていっています。 それではバージョン別の特徴を紹介しましょう。
バージョン別の特徴
それではバージョン別の特徴について説明していきます。ここでは表にしてみます。
| バージョン | 特徴 | 通信距離 | 最大通信速度 | 登場年 |
|---|---|---|---|---|
| 1.0 | 最初のバージョン | 10 m | 1 Mbps | 1999 |
| 1.1 | 普及バージョン | 10 m | 1 Mbps | 2001 |
| 1.2 | 2.4GHz帯域通信との干渉対策 | 10 m | 1 Mbps | 2003 |
| 2.0 | 最大通信速度が向上（Enhanced Data Rate使用時） | 10 m | 3 Mbps(EDR) | 2004 |
| 2.1 | ペアリングが簡略化。NFCに対応。 バッテリーを最大で5倍延長できる「Sniff Subrating」が追加された。 |
10 m | 3 Mbps(EDR) | 2007 |
| 3.0 | High Speedオプションが追加された。 省電力性がわずかに向上 |
10 m | 24 Mbps(HS) | 2009 |
| 4.0 | Bluetooth Low Energyが追加された。（1 Mbps） 対応プロファイルの追加 |
60 m | 24 Mbps(HS) 1 Mbps(LE) |
2009 |
| 4.1 | LTEとの相互干渉を低減 自動再接続 直接インターネット接続できる機能を追加 |
60 m | 24 Mbps(HS) 1 Mbps(LE) |
2013 |
| 4.2 | セキュリティ強化 データパケットサイズを拡張 |
60 m | 24 Mbps(HS) 1 Mbps(LE) |
2014 |
| 5.0 | データレートの多様化 通信距離の向上 |
200 m | 24 Mbps(HS) 2 Mbps(LE) |
2016 |
| 5.1 | デバイスの向きを検知 不具合修正等 |
200 m | 24 Mbps(HS) 2 Mbps(LE) |
2019 |
| 5.2 | 複数の音楽再生デバイスへの接続 電力管理の強化 |
200 m | 24 Mbps(HS) 2 Mbps(LE) |
2020 |
以上のようになっています。バージョンの一の位が上がるごとにデータ転送速度が改善され、その他細かいアップデートにて対応プロファイルの増加やセキュリティの強化等が見られます。
Bluetoothに関してはただひたすらにデータ通信速度を改善してもあまり意味は無いので、近年ではBluetooth Low Energy（LE）の高機能化に力が入れられています。
バージョン4.0以降の改善点はほとんどLEに関するものです。
互換性
結果としてバージョン4以降であれば下位互換性が保証されます。ただ、重要なのはバージョンというよりは対応しているプロファイルになります。
バージョンで主に異なるのは通信速度やセキュリティ機能等です。
プロファイル別の特徴
Bluetoothにはプロファイルという概念が存在します。
プロファイルとは？
プロファイル（profile）とは本来「輪郭」とか「枠組み」とかの意味を持ちます。Bluetoothはその特性上、様々な周辺機器への通信に使用されるため、デバイスの種類ごとに策定されたプロトコルが存在します。
プロファイルの利用には通信両者がそのプロファイルをサポートしている必要があります。
プロファイル一覧
| プロファイル | 機能 |
|---|---|
| FTP | パソコン同士でデータ転送を行う |
| OPP | 名刺データの交換などを行う |
| HSP | マイク付きヘッドフォン等との通信を行う |
| HFP | ハンズフリー通話を行う。通話の発信・着信機能を持つ。 |
| AVRCP | テレビ機器などのリモコン機能 |
| A2DP | ヘッドフォン等に音声を送信。ステレオ音声・高音質 |
| DUN | インターネットへのダイヤルアップ接続 |
| HID | マウスやキーボードなどの入力機器との通信 |
| GAP | 機器の接続・認証・暗号化を行う |
| OBEX | オブジェクト交換で用いる認証方式の一つ |
| PBAP | 電話帳のデータを転送するためのプロファイル |
| SYNC | スケジュール帳や電話帳のデータ通信を行い、自動的にアップデートする |
| FMP | デバイスの再検索を行う |
| ANP | メールなどの通知機能 |
| HOGP | 省電力機能 |
| SPP | 接続機器を仮想シリアルポート化する |
| HCRP | プリンタへの出力 |
| BIP | 画像の送受信 |
| PAN | テザリング（インターネット接続共有） |
| PXP | 通信距離の計測 |
| HDP | 健康管理機器との接続 |
| VDP | 動画をストリーミング配信 |
| PASP | 電話着信を通知 |
| TIP | 時間の補正機能 |
など様々なプロファイルが用意されています。後半は4.0からサポートしたものになりますね。
コンピュータ同士の通信もそうですが、やはり周辺機器との接続性がかなり向上しているでしょう。Bluetoothを通してインターネット共有を行うことも可能ですので、BluetoothがIoT機器の発展に貢献すること間違いなしです。
クラス別の特徴
BluetoothにもSDカードのような「クラス」が存在するようです。
主に通信できる規模を表します。最大通信距離というよりは一般的な規模の問題です。
| クラス | 規模 |
|---|---|
| 1 | ～100 m |
| 1.5 | ～20 m |
| 2 | ～10 m |
| 3 | ～1 m |
| 4 | ～0.5 m |
一般的に使われているのはクラス2です。
互換性
全クラス間で互換性が保証されていますが、接続時には規模が小さい方に合わせられます。
