無線

最初の無線電話会話は、1880年にアレクサンダー・グラハム・ベルとチャールズ・サムナー・テインダーが光電電話を発明したときに起こりました。光電電話は、光線を介して音声を送信する電話でした。光電電話は動作に太陽光が必要で、送信機と受信機の間に遮るもののない見通し線が必要だったため、実用的な用途での実現可能性は大幅に低下しました。^{[ 7 ]}光電電話の原理が軍事通信、そして後に光ファイバー通信で初めて実用化されるまでには、数十年かかりました。

ワイヤレス革命は1990年代に始まり^{[ 16 ] [ 17 ] [ 18 ]} 、デジタル無線ネットワークの出現が社会革命と有線から無線技術へのパラダイムシフトをもたらし^{[ 19 ]} 、携帯電話、モバイル電話、ポケットベル、無線コンピュータネットワーク^{[ 16 ]} 、セルラーネットワーク、無線インターネット、無線接続を備えたラップトップおよびハンドヘルドコンピュータなどの商用無線技術の普及を伴いました^{[ 20 ]}。ワイヤレス革命は、無線周波数（RF）、マイクロエレクトロニクス、マイクロ波エンジニアリングの進歩^{[ 16 ]}とアナログからデジタルRF技術への移行^{[ 19 ] [ 20 ]}によって推進され、テキストメッセージ、画像、ストリーミングメディアなどのデジタルデータの配信とともに音声トラフィックの大幅な増加を可能にしました^{[ 19 ]}。

無線通信とマイクロ波通信は、空間を伝搬する電磁波の特性を変調することで情報を伝達します。具体的には、送信機はアンテナに時間的に変化する電流を流すことで人工的な電磁波を生成します。これらの電磁波はアンテナから伝搬し、最終的に受信機のアンテナに到達します。受信機のアンテナに到達すると、受信アンテナに電流が誘導されます。この電流を検出して復調することで、送信機から送られた情報を復元することができます。

音波、特に超音波を用いた近距離通信は、音の送受信を伴う。

電磁誘導は短距離通信と電力伝送にのみ有効です。ペースメーカーなどの生体医療分野や、短距離RFIDタグなどに利用されています。

無線技術の最もよく知られた例の 1 つは、携帯電話とも呼ばれる携帯電話で、 2010 年末時点で世界中で 66 億件以上の携帯電話契約があります。 ^{[ 25 ]}これらの無線電話は、信号送信塔からの電波を使用して、ユーザーが世界中の多くの場所から電話をかけられるようにします。これらの機器からの無線信号を送受信するために必要な機器を収容する携帯電話基地局の範囲内で使用できます。 ^{[ 26 ]}

無線データ通信により、デスクトップコンピュータ、ラップトップ、タブレットコンピュータ、携帯電話、その他の関連デバイス間で無線ネットワークを構築できます。利用可能なさまざまな技術は、ローカルでの利用可能性、通信範囲、パフォーマンスが異なります^{[ 27 ] 。また、状況によっては、ユーザーは複数の接続タイプを使用し、接続マネージャソフトウェア[ 28 ] [ 29 ]}またはモバイルVPNを使用してそれらを切り替え、複数の接続を安全な単一の仮想ネットワークとして処理します^{[ 30 ]}。サポート技術には以下が含まれます。

Wi-Fi は、携帯型コンピューティング デバイスが他のデバイス、周辺機器、インターネットに簡単に接続できるようにする無線ローカル エリア ネットワークです。IEEE 802.11 a、 b、 g、 n、 ac、 axとして標準化されているWi-Fi は、古い有線イーサネット規格と同様のリンク速度を備えています。Wi-Fi は、個人の家、オフィス内、公共のホット スポットでのアクセスの事実上の標準となっています。 ^{[ 31 ]}一部の企業はサービスに対して顧客に月額料金を請求していますが、他の企業は商品の販売を増やすために無料で提供し始めています。 ^{[ 32 ]}

セルラーデータサービスは、最寄りのセルサイトから10～15マイルの範囲内でカバレッジを提供します。^{[ 27 ]}速度は、 GSM、CDMA、GPRSなどの初期の技術から、3G、W-CDMA、EDGE、CDMA2000などの4Gネットワ​​ークに至るまで、技術の進化とともに向上しました。^{[ 33 ] [ 34 ]} 2026年現在、5Gが使用されています。

低電力広域ネットワーク（LPWAN ）は、低ビットレートのモノのインターネット（IoT）アプリケーションにおいて、Wi-Fiとセルラーネットワークの間のギャップを埋める役割を果たします。

移動衛星通信は、農村部^{[ 35 ]}や遠隔地^{[ 27 ]} など、他の無線接続が利用できない場所で使用できる。衛星通信は、輸送、航空、海事、軍事用途^{において特に重要である[ 36 ] 。}

無線センサーネットワークは、データ収集ネットワークにおけるノイズ、干渉、およびアクティビティを感知する役割を担っています。これにより、関連する量を検出し、データを監視および収集し、明確なユーザー表示を作成し、意思決定機能を実行することができます^{[ 37 ] 。}

無線データ通信は、ポイントツーポイント通信やポイントツーマルチポイント通信において、通常のケーブル配線の能力を超える距離をカバーするため、通常のネットワーク障害が発生した場合のバックアップ通信リンクを提供するため、携帯型または一時的なワークステーションを接続するため、通常のケーブル配線が困難または経済的に非現実的な状況を克服するため、あるいはモバイルユーザーやネットワークを遠隔地から接続するために使用されます。

無線エネルギー伝送とは、相互接続線を使用せずに、電源から内蔵電源を持たない電気負荷へ電気エネルギーを伝送するプロセスです。無線エネルギー伝送には、大きく分けて2つの異なる基本的な方法があります。エネルギーは、ビームパワー/レーザー、無線またはマイクロ波伝送を含む遠方場方式、または電磁誘導を使用する近方場方式のいずれかを使用して伝送できます。^{[ 40 ]}無線エネルギー伝送は、無線情報伝送と組み合わせることができ、これは無線給電通信として知られています。^{[ 41 ]} 2015年、ワシントン大学の研究者らは、Wi-Fi信号を使用してカメラに電力を供給する遠方場エネルギー伝送を実証しました。^{[ 42 ]}

モバイルボディエリアネットワーク（MBAN）などの新しい無線技術は、血圧、心拍数、酸素レベル、体温をモニタリングする機能を備えています。MBANは、低電力の無線信号を受信機に送信し、その信号を看護ステーションやモニタリングサイトに送ることで機能します。この技術は、有線接続から生じる感染や切断の意図的および非意図的なリスクを軽減するのに役立ちます。^{[ 43 ]}