「トランジスタ技術」の連載が書籍化!「無線LAN/Wi-Fiの通信技術とモジュール活用」2014年11月28日発売!ロームエンジニアが無線LANのノウハウを一冊に集約

無線LAN / Wi-Fiの通信技術とモジュール活用 表紙

本書籍は、CQ出版様発行『トランジスタ技術』で、2012年7月より計10回にわたり 連載された「今どきモジュールで Wi-Fi/無線LAN超入門」が書籍化されたものです。

ロームのエンジニアが執筆しており、無線LANモジュールを使った装置を製作するときに、 すぐに役立つ1冊です。
電波が届く範囲の算出方法や、省電力動作をさせるための設定方法、電池での動作時間の算出方法、お薦めのセキュリティ設定など、具体的なノウハウを解説しています。自分に合ったモジュールの選び方や、動作させるために最低限必要となる設定内容、そして製作した無線LAN装置を製品化するための評価方法も紹介しています。もちろん、IEEE802.11b/a/g/n/ac といった規格ごとの特徴もまとめました。
無線LANの特徴の一つは、インターネットに簡単に接続できることです。無線LAN装置とインターネット上のサーバ間でのデータのやりとりのしくみについても解説しています。

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"無線LAN / Wi-Fiの通信技術とモジュール活用" 目次

Introduction 無線LANが生活に密着してきた

遠隔操作や動画・音声をインターネット経由で送受信

1 誕生と普及
2 応用
3 自分の機器を無線LANにつなぐには市販モジュールを使うのが現実的

第1章 無線LAN装置がインターネットとつながるまで

データを送受信するための決まりごと

1-1 無線LANとは
1-2 そもそもネットワークとは
1-3 自分のパソコンがサーバーと繋がるまで
Column インターネットを通じて世界中の機器にアクセスできる
Column アドレスの枯渇問題
Column 無線LANとWi-Fiの違い

第2章 無線LAN装置がアクセス・ポイントと繋がるまで

最低限必要な四つの設定内容

2-1 ステーションとアクセス・ポイントを接続するための設定内容
2-2 ステーションからデータを送信するまでの流れ
Column CPUパワーが非力なホスト・システムにうってつけの全部入り無線LANモジュール

第3章 無線LAN規格のまとめ

高速化を目指して

3-1 IEEE802.11b…2.4GHz帯を使って高速化
3-2 IEEE802.11a…OFDMを導入し5GHz帯を使って高速化
3-3 IEEE802.11g…11aと同じ技術で11bを高速化
3-4 IEEE802.11n…2.4G/5GHz帯両方を包括して高速化
3-5 IEEE802.11ac…5GHz帯に絞り1Gbps超を目指した
3-6 その他の規格

第4章 データの傍受や不正アクセスを防ぐセキュリティのしくみ

接続先を見定める「認証」と通信したい同士だけが分かる「暗号化」

4-1 セキュリティがかかるまで
4-2 不正な侵入を防ぐしくみ…認証
4-3 盗聴を防ぐしくみ…暗号化プロトコル

第5章 ネット接続リモートI/O実験装置の製作事例

スマホからアクセス・ポイント経由でモジュールを動かす

5-1 実験装置
5-2 無線モジュールの設定とアクセス・ポイントへの接続
5-3 通信できることを確認

第6章 スマホから直接リモートI/Oする実験装置の製作事例

アクセス・ポイントとして動かす

6-1 アクセス・ポイントとして動かすには
6-2 実験に使った装置
6-3 無線LANモジュールにアクセス・ポイントとしての機能を与える
6-4 サーバ側のソフトウェアの製作
6-5 ウェブ・サーバとしてのアクセスおよび動作確認

第7章 省電力動作のしくみとトレードオフ

単3形電池で1年間動かす

7-1 省電力動作が必要な用途
7-2 実際のモジュールで消費電流を確認
7-3 802.11が規定する省電力動作
7-4 消費電力と通信速度 / 距離のトレードオフ
7-5 電池寿命を意識した設計

第8章 通信品質を確保するしくみ

同時送信によるスループットの低下や音声の途切れを防ぐ

8-1 動画や音声など途切れてほしくないデータを優先的に通信するQoS
8-2 QoSの効果を実験で見てみる
8-3 複数の端末が通信路に同時アクセスしないようにする
8-4 IEEE802.11eで標準化されたQoSのしくみ
8-5 衝突予防技術CSMA/CA方式の課題
Column 送信オーバヘッドを減らすバースト送信

第9章 無線LANモジュールのハードウェア

選ぶときのヒントに

9-1 モジュール選び 七つのチェック・ポイント
9-2 実際の無線LANモジュールの中身
9-3 ベースバンドICの中身

第10章 RF回路の構成

送受信性能のかぎを握る

10-1 無線通信におけるRF回路の進化
10-2 トランシーバ・アーキテクチャの進化
10-3 実際のRFICを構成するブロック
10-4 ディジタル信号処理によるひずみ補正技術

第11章 通信距離と伝達速度の関係

アクセス・ポイントの最良の配置場所を決めるために

11-1 実証実験
11-2 電波は空気中を伝搬すると減衰する
11-3 通信距離を計算で求める
Column 電波の四つの性質「拡散/反射/透過/回折」
Column 1GHzは1波長30cm

第12章 電波干渉を防ぐ技術

ひしめく2.4GHz帯域でも通信速度を維持する

12-1 干渉は通信のジャマ
12-2 干渉の原因
12-3 無線LAN規格で行われている干渉対策
12-4 ユーザができる干渉対策のいろいろ
12-5 Column IEEE802.11は干渉に対する耐性を定めている

第13章 変調方式の進化と高速化

当初の2Mbpsから現在の600Mbps,そして6.9Gbpsを目指して

13-1 スループットの実力
13-2 変調方法が速度UPのかぎ
13-3 MAC層の高速化技術
13-4 それでも転送速度が遅くなる要因

第14章 2.4GHz帯を使う?それとも5GHz帯を使う?

通信距離やつながりやすさが違う

14-1 2.4GHz帯と5GHz帯の違い
14-2 2.4GHz帯の周波数利用
14-3 5GHz帯の周波数利用
14-4 検討中…他の周波数帯への拡張

第15章 タイホありの電波法とロゴ認証

無線LAN機器は勝手に売れない

15-1 日本で無線LAN機器を販売するには
15-2 欧米の電波法
15-3 接続性を保証するWi-Fiロゴ・マークを付ける方法
15-4 日本国内の電磁妨害に対する自主規制
15-5 無線LAN機器認証の際の注意点

第16章 通信性能のテストや不具合の解析

正しく測定し評価するために

16-1 性能テスト
16-2 送信性能のテスト
16-3 受信性能のテスト
16-4 出荷検査の方法
16-5 放射ノイズ試験
16-6 不具合の原因を見つける解析ツール

本書に登場する ロームの無線LANモジュールシリーズ

BP3591 一個からかえて超楽々導入 これならできる無線LAN

▼ ロームの無線LANモジュールシリーズ ラインアップ

No. 品番 特長 ネット商社
1 BP3591 BP3580とチップアンテナを1モジュール化した製品 在庫確認
2 BP3599 TCP/IPプロトコルスタック内蔵ファームウェアを書き込んだフラッシュメモリを内蔵した製品 在庫確認
3 BP3595 BP3591と同等機能を維持したまま、約47%サイズダウンを実現した製品 在庫確認
※本書籍内で紹介されているのは、「BP3591」です。

データシートやその他のドキュメントなどが必要な方は、ロームの無線LANモジュールシリーズのサポートページからお探しください。

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