ブルートゥースについて学ぶ
キロメートル以上。1メートル未満。
Bluetooth機器間の有効で信頼できる範囲は、1キロメートル以上から1メートル未満です。
ブルートゥース® 技術の範囲に関する質問に対する長い答えは、「場合による」ということだ。
他のワイヤレス技術とは異なり、Bluetooth技術は、2つのデバイス間で達成可能な範囲の広さをサポートするように設計されているため、開発者は、ターゲットとするユースケースのニーズに最適なワイヤレスソリューションを作成するための非常に大きな柔軟性を得ることができます。
信頼性の高いBluetooth接続の有効範囲には、以下のようないくつかの重要な要因が影響します：
無線周波数は30Hzから300GHzまである。周波数が低いほど、通信距離は長くなる。しかし、周波数が低いほど、サポートできるデータ・レートは低くなる。
その結果、無線スペクトラムの選択には、レンジとデータレートのトレードオフがつきまとう。
ブルートゥース®テクノロジーは、2.4GHz帯ISMスペクトラムバンド（2400～2483.5MHz）を使用しており、通信距離とスループットのバランスがとれています。また、2.4GHz帯は世界中で利用できるため、低消費電力ワイヤレス接続の真の標準となっています。
ワイヤレス技術の物理層(PHY)は、特定の無線周波数(RF)バンド上でデータを送信するために使用する変調スキームやその他の技術を定義する。これには、利用可能なチャネルの数、それらのチャネルの効果的な利用方法、エラー訂正の使用、干渉に対抗するためのガードなどが含まれる。RF 通信を言語通信に例えるなら、PHY はスピーチの速度と明瞭さを定義すると考えることができる。どちらも、聞こえる範囲に影響します。
ブルートゥース®・テクノロジーは複数のPHYオプションを提供し、それぞれが異なる特性を持っているため、有効な通信距離とデータ・レートが決まります。
レシーバー感度とは、レシーバーが解釈できる最小の信号強度の尺度である。言い換えれば、レシーバーが無線信号を検出し、接続を維持し、データを復調できる最低の電力レベルです。受信感度は、どの程度よく聞こえるか、あるいはどの程度小さな音であれば聞き取れ、理解できるかの尺度と考えてください。
ブルートゥース® 技術では、デバイスは、使用する PHY に依存するが、-70dBm から -82dBm の最低レシーバ感度を達成できなけれ ばならないと規定している。しかし、Bluetooth の実装は、一般的にもっと高いレシーバ感度レベルを達成している。例えば、Bluetooth LE 125K (Coded) PHY の平均的な実装は、-103dBm のレシーバ感度を達成している。
送信電力レベルの選択は、レンジと消費電力のdesign トレードオフである。送信電力が高いほど、より長い距離で信号が聞こえる可能性が高くなり、有効範囲が長くなります。しかし、送信パワーを上げると、デバイスの消費電力が増えます。送信電力は声の大きさと同じだと考えてください。声が大きければ大きいほど、遠く離れた人にも聞こえるようになりますが、その分エネルギーが必要になります。
ブルートゥース®テクノロジーは、-20 dBm（0.01 mW）から+20 dBm（100 mW）の送信パワーをサポートします。
アンテナは、送信機からの電気エネルギーを電磁エネルギー（または電波）に変換し、受信機ではその逆を行います。アンテナの位置、パッケージのサイズ、design 、信号の送受信の効果に大きく影響します。また、アンテナの種類やサイズ、電気エネルギーを電磁エネルギーに変換する効率、エネルギーの方向を集中させる効率は、大きく異なる場合があります。
アンテナの有効利得は送信アンテナと受信アンテナの両方に関係します。アンテナの指向性の影響は、音のエネルギーを集中させるためにコーンを通して話したり聞いたりするのと似ています。
ブルートゥース®テクノロジーの設計者は、さまざまなアンテナ・オプションを選択することができます。アンテナdesign 科学であると同時に芸術でもあります。ブルートゥース・デバイスは通常、-10 dBiから+10 dBiの範囲のアンテナ利得を達成します。
経路損失とは、電波が空気中を伝搬する際に発生する信号強度の低下のことである。経路損失、または経路減衰は、距離とともに自然に発生し、信号が送信される環境の影響を受けます。送信機と受信機の間に障害物があると、信号が劣化することがあります。
減衰物は、湿気や降水から、ガラス、木、金属、コンクリートでできた壁、窓、その他の障害物（電波を反射・散乱させる金属製の塔やパネルも含む）まで何でもあり得る。電波は物体を通過することができますが、減衰量や有効な経路損失は障害物の種類や密度によって異なります。隣の部屋の人の声を聞こうとするとき、隔てる壁が木造とコンクリート製では、聞こえる音量や明瞭さに違いが出ることを考えてみてください。
