なぜ?図鑑 科学・身近なもの
声や写真は、空をそのまま飛んで外国まで行くの?
スマートフォンは声や写真を数字のデータへ変え、近くの基地局やWi-Fiへ電波で送ります。その先は主に光ファイバーなどのネットワークを通り、相手の近くの基地局から再び電波で届きます。
一本の電波が外国まで飛ぶのではなく、多くの機械と回線が宛先を確かめながらリレーします。
読む時間・対象・資料
この記事声や写真は、空をそのまま飛んで外国まで行くの?
まず、ひとつわかろう
いちばん知りたいところから。
スマートフォンは声や写真を数字のデータへ変え、近くの基地局やWi-Fiへ電波で送ります。
- 0101
音の強さや画像の色を数値として表し、圧縮して送る量を減らします。
- 0202
携帯回線なら基地局、家ならWi-Fiルーターなどへ、決められた周波数の電波で送ります。
- 0303
光ファイバーや海底ケーブル、通信設備がデータの宛先を見て次の場所へ渡します。
スマホ→基地局またはWi-Fiを描く
はじめに動画を送信。相手には数秒で届いた。
動画は小さなデータのまとまりに分けられ、それぞれに宛先などの情報が付きます。ネットワークの混み方や故障に応じて、通る道が変わる場合もあります。相手側で順番を整えて再生するため、電波が弱い時には画質を下げたり待ったりします。
しくみ何が起きているのか、順番にたどろう。
- 声や写真を数字へ変える
音の強さや画像の色を数値として表し、圧縮して送る量を減らします。
- 近くの入口へ電波で送る
携帯回線なら基地局、家ならWi-Fiルーターなどへ、決められた周波数の電波で送ります。
- 回線とルーターが道を選ぶ
光ファイバーや海底ケーブル、通信設備がデータの宛先を見て次の場所へ渡します。
- 相手側で組み立てる
届いたデータを確認し、足りない部分を再送して、声、文字、画像として画面に戻します。
もう少しくわしくもう少し先まで知りたい人へ。
移動してもつながる「引き継ぎ」
一つの基地局が届く範囲をセルと呼び、移動すると別の基地局へ通信を引き継ぎます。速い電車ではこの切り替えが何度も起きます。
たとえば地図で基地局の範囲がタイルのように重なると想像する。
海の向こうは海底ケーブルが主役
国際通信の多くは海底の光ファイバーを通ります。衛星も使われますが、すべてが宇宙経由ではありません。
たとえば日本から海外への海底ケーブル地図を調べる。
暗号化は封筒、でも宛先まで全部消えるわけではない
通信内容を読みにくくする仕組みがありますが、サービス運営者が持つ情報や端末の安全設定も関わります。送信後のコピーを完全に回収できないこともあります。
たとえば個人情報は「暗号化されるから平気」で送らない。
よくある勘違いまちがえやすいところを、ほどいておこう。
- アンテナ本数が多ければ必ず速い?
- 電波強度だけでなく、混雑、回線、サーバー、契約、端末などで速度は変わります。
- Wi-Fiならインターネット料金はゼロ?
- 端末の携帯データを使わなくても、Wi-Fiの先の固定回線や施設が費用を負担しています。
- 削除した写真は世界から消える?
- 相手の保存、バックアップ、サービスの保持期間などで残る場合があります。送る前に考えます。
やってみる 3分一通のメッセージの旅を描く
実際の個人情報は書かず、架空の二人で描きます。
- スマホ→基地局またはWi-Fiを描く
- 光回線→サービスのコンピューターを描く
- 相手側へ逆向きの道を描き、故障しそうな点へ印をつける
基地局や通信設備へ近づいたり触れたりする観察ではありません。公開資料と想像図で行います。 オンラインで知らない人から住所、写真、会う約束、送金、秘密を求められたら返事を止め、画面を保存して大人へ相談します。歩行・自転車中の操作、充電器の発熱や破損にも注意します。
親子で話す家族にも聞いてみたくなったら。
-
家のWi-Fiが切れたらどこを見る?
子ども自分の端末だけか、家全部かを分ける。
おとな再起動前に障害情報と配線を安全に確認する。
-
送らない情報は?
子ども住所、学校、位置、合言葉、顔写真の条件を決める。
おとな禁止だけでなく、なぜ戻せないことがあるか説明する。
-
災害でつながらない時は?
子ども集合場所と連絡方法を覚える。
おとな伝言サービスや予備電源を家族計画へ入れる。
よくある質問もう少し気になったら。
機内モードでもWi-Fiが使える?
機種や航空会社のルールに従い、機内モード後にWi-Fiだけオンにできる場合があります。
5GのGはギガ?
Generation(世代)のGです。通信量のGBとは別です。
電話の声は録音して送る?
短い時間ごとに音をデータ化し、ほぼ同時に送り続けるため会話に見えます。遅延はあります。
出典この記事を書くために読んだ資料。
- 親子で学ぶ最先端ICT:4Gや5GのGってなに?情報通信研究機構(NICT) スマートフォンと移動通信の世代、基地局、通信技術の変化を確認しました。資料 ↗
資料の読み方について
公的機関・研究機関・専門団体の資料を優先しました。一般向けの学習記事で、専門家の監修は受けていません。体調・学習・家庭・地域に合わせた個別の診断や指示ではありません。
おうちの方へ
いっしょに読むためのヒント。
再起動前に障害情報と配線を安全に確認する。 禁止だけでなく、なぜ戻せないことがあるか説明する。
家のWi-Fiが切れたらどこを見る?
次に読む。
- 同じなぜ?図鑑で深める 電子レンジの中には、小さな火があるの?なぜ?図鑑 · 10分
マイクロ波、水分子、温まり方のむら、金属や容器の注意を安全とともに説明します。
- 同じなぜ?図鑑で深める AIが正しい答えを言うなら、人は考えなくてよくなる?なぜ?図鑑 · 12分
学習データ、予測、生成AIの間違い、得意・苦手、人が決める役割を具体例で説明します。
- となりの図鑑へ · からだ図鑑 にんじんを食べると、暗いところで見やすくなるって本当?からだ図鑑 · 10分
「目」を、からだ図鑑の視点から見直します。