なぜスマホ（LINEなど）で友達や家族と会話できるの？なぜテレビって見れるの？どうやってテレビの情報を送ってるの？電波ってなに？
よく分からないままスマホやテレビを使っている方は意外と多いかもしれません
この疑問についてできる限り簡単にお答えしていきます
スマホやテレビはどうやって情報のやり取りをしている？
スマホやテレビは「電波」というものを使って情報をやり取りしています
因みに、この電波を用いて情報を送ることを「通信」や「放送」といいます
簡単に違いを説明すると双方向に情報をやり取りするか、一方向で情報を送るかです
自分のスマホから友達のスマホ テレビ局から各家庭のテレビ
電波っていうものを使って通信していることは分かったけど、電波ってそもそもなに？
電波ってなに？
電波法第2条の1 によると 「電波」とは、三百万メガヘルツ以下の周波数の電磁波をいう。 」というものです
電波法 総務省 電波利用ホームページhttps://www.tele.soumu.go.jp/horei/reiki_honbun/a720010001.html
簡単に言うと光よりも周波数（振動する回数）の低い波のことをいいます
まず波のイメージをして頂きたいので静かな水面に石を投げるとどうなるか考えてみてください
水面では石の落ちた地点を中心に四方八方（放射状）に広がってゆくと思います
これを電波で置き換えて考えてみると
水面が私たちが生活している3次元のこの空間となり、石の落ちた場所がスマホやテレビ局です
電波はこのスマホやテレビ局という発信する源（発信源）を中心にいろんな方向に進んでいく波なのです
電波が進む仕組みは分かったと思いますが、どうやって会話のメッセージであったり、テレビのニュースといった「情報」が電波にのせているの？
電波に情報をどうやってのせている（どうやって運んでいる）？
簡単にいうとこの２つの手順です
- プロトコルを決める
- 電波をプロトコルに合わせて変調する
プロトコルを決める
もしかしたら聞いたことのある人もいるかもしれませんがプロトコルとは簡単に言うと約束事です
あるAさんの家に荷物を届けるためには道を通っていきますよね
その道は隣の家の人も使うと思います
しかし、道をAさんにずっと使われてしまうと、隣の家の人は利用できません
このように、同じ道、ここでいう同じ通信路や回線、伝送路といいますが
複数の人が同じ通信路などを使うためには約束事が必要となるわけです
また、もう一つ約束事を作らないといけない大きな理由があります
例を挙げて説明します
Aさんが「忘れものした」ことをお母さんにLINEでメッセージを送って届けてもらいたいとします
この時、一回のパケットと呼ばれる電波の中でいうトラックの荷台に、２文字しか入らないとします
Aさんが 「忘れ」「もの」「した」 とお母さんに送ってみます
しかし、「もの」を乗せたトラックが渋滞につかまり
「もの」「忘れ」「した」という順番で届いてしまいました
これを受け取ったお母さんは娘が「もの忘れした」ことを報告してきて困ってしまいます
これを未然に防ぐためには
１番目に「忘れ」、２番目に「もの」、３番目に「した」と読む順番をつけて送るというプロトコル（約束事）を決めてあげると解決できると思います
他にも
あなたが今見ているこのWebページとスマホやPCとの文書などの情報のやり取りのためのプロトコル（約束事）に http や https があり、
先ほど電波の説明をしたときに総務省のページのリンクを載せましたがページの最初の方にhttpsと書いてあると思います
このように電波をつかって情報を安全に運ぶためには
- 同じ周波数帯（通信路）を通るためのルール
- 送る順番をつける
- ノイズが入ったら、メモしておく
などのプロトコル（約束事）を決める必要があるわけです
それでは送る手順など、プロトコルを決めたとしてどのように電波を使って送るのでしょうか？
電波をプロトコルに合わせて変調する
簡単に言うと通信の決まりや送りたいデータに合わせて波の大きさを変える（変調）
波は高くなったり低くなったり変化しています
例えば下の画像の黄色い線より高くなっている部分を 「1」、低くなっている部分を「０」とします
もし「１１１」を作りたいって思ったら、下の波を小さくして上の波を強くすればできますよね？
これだと１と0の２種類しか送れないのでは？と思う人もいると思いますが、「111」の組み合わせを日本語の「あ」とするという約束を決めてしまえばできてしまいますよね
実際に文字は文字コードと呼ばれるものをコンピュータさんが変換してくれています
Unicode対応 文字コード表 http://ash.jp/code/unitbl21.htm
このようにプロトコルを決めて、電波を変調させることで私たちは連絡を取り合ったり、テレビを見ることができるのです
そして、こういった仕組みを作ったりしているのが 研究者や技術者です
研究者、技術者っていいな～
最近話題になっている、５Gの健康被害などの危険性についても説明しましたので興味があれば見てみてください
今回取り上げた電波によるものです！
スマホの購入時によく聞く４Gや３２ギガ、64ギガ、50ギガとは何かについてもまとめましたので興味があれば見てください