無線機(インカム／トランシーバー)とは？無線機を取り扱う上での基本知識
私たちの身の回りでよく利用されている無線機ですが、取り扱う上で知っておくべき知識があります。この記事では、無線機の仕組みから法律的観点、セキュリティについて詳しく解説致します。
無線機(インカム／トランシーバー)とは？無線機を取り扱う上での基本知識
無線機の仕組み
無線機とは、その名の通り通信するにあたって線（ケーブル）を使うことなく通信できる機器のことです。通信には電波を使っており、お互いの周波数（チャンネル）を合わせることで通信できるようになります。
携帯電話との違いは、無線機同士で直接通信を行える点です。携帯電話等の基地局を介さず、発信側と受信側で直接的に電波のやり取りを行います。そのため情報伝達速度が早いのが特徴です。
無線機同士の位置関係により通信範囲が変化しますが、ワンタッチで一斉に情報を発信できる為1対１で通話をした場合の携帯電話よりも利便性が高く、仕事の効率化や安全の確保、レジャー用途まで様々な場面で利用されています。また携帯電話のように災害発生時など、基地局の通信障害に左右されること無く使用できるため一般企業をはじめ、自治体や自治会などでも防災用途で採用されるケースが近年非常に増えております。
現在では携帯電話回線を利用した、「ＩＰ無線機」も多く利用されており、携帯基地局を利用しながらもワンタッチで一斉同報通信ができる、携帯電話と従来の無線機の両方の利点を生かしたシステムも幅広い分野で利用されています。
代表的な無線機の電波変調方式について
AM（Amplitude Modulation）
AMラジオと同じ種類のアナログ電波変調方式です。音声信号に合わせて、搬送波（信号を運ぶためのもとになる電波）の強弱（振幅）を変化させて信号を伝えます。音質が良くない等の理由から一般的な無線通信にはあまり使用されていませんが、ある程度の混信があっても聞き分けられる特徴がある為、ＡＭラジオをはじめ、航空無線、アマチュア無線等で用いられている方式です。
FM (Frequency Modulation)
搬送波の振幅は一定で、音声信号に合わせて搬送波の周波数そのものを変化させる変調方式です。AM方式に比べ無線機の回路は複雑になり到達距離も短くなりますが、ノイズに強く音声も高音質なのが特徴です。ご存知のＦＭラジオ放送はもちろん、一般的な小電力無線機や業務用無線機でも幅広く採用されており、デジタル化が進んでいる現在でもまだまだ活躍している方式です。
PSK（phase-shift keying）
一定の振幅で一定の周波数の搬送波の位相の位置（簡単には電波の山と谷の位置）を送りたい信号に合わせて送信側と受信側で共有することで通信をします。狭帯域で振幅が変化しないので弱い信号でも通信を行うことができるほか、ノイズの影響を受けにくく混雑している周波数帯での運用に適しています。実際にはＰＳＫの位相変化を更に切り替える、ＱＰＳＫ方式がＰＨＳやデジタルＭＣＡ無線をはじめ、一部の小電力型の同時通話無線機等にも採用されています。
FSK（frequency shift keying）
送信側で搬送波信号をいくつかの決まった信号により周波数変化をさせて、受信側でそれを読み取ることで通信をするデジタル変調方式です。送信側は常に一定振幅の電波を送っているので、伝送路での信号劣化やノイズに強い特徴があります。初期の携帯電話等にも採用されていましたが、上記のFM方式に近い回路で構成できることもあり、現在多く利用されているデジタル簡易無線等は4種類の信号で搬送波の周波数を変化させる４値FSKと呼ばれる方式を採用しています。
QAM (Quadrature Amplitude Modulation)
上記のQPSKに振幅という概念を持たせて信号一つあたりの情報量を増やしたデジタル変調方式です。
位相が直交する2つの波を合成して搬送波とし、それぞれに振幅変調を施して情報を伝送します。一度に多くのデータを効率よく伝送できますがノイズには弱いとされています。
無線機の法律的観点の話
無線機のように電波を発信する機器は誰でも好き勝手に使って良いというわけではありません。電波法によって細かく規定されています。
私たちの身の回りでは、トランシーバー・テレビ・ラジオ・携帯電話・Wi-Fi・警察・消防など様々な場面で電波を使用しています。同じ周波数の電波を同時に使うと電波が混信して正しく通信できなくなります。そういった不便が起きないよう、限りある電波を公平かつ能率的な利用を確保する為の取り決めが電波法です。
世界的にみても電波は行政が管理しています。日本では総務省が電波を管理しており、無線機の種類によっては使用者による免許取得や申請が必要になります。
免許申請が不要な無線機
免許や申請が必要ない無線機の種類としては、特定小電力無線機とIP無線機などが挙げられます。特定小電力無線機は出力電力が1W以下となっており電波法における免許不要局にあたります。
IP無線は携帯電話のパケット通信網を使用しており周囲の機器に影響が少ないため、免許申請は不要です。また、衛星通信ネットワークを利用する衛星無線機も免許申請は不要となっています。
免許申請が必要な無線機
デジタル簡易無線機を使用する場合は、法律で定められた免許申請や登録申請が必要となります。無線従事者等のは不要です。業務で安定した通信を確保したい場合は免許局、レジャーや一般用途で使用するなら申請のみで使用できる登録局を選択するのが一般的です。
罰則
免許や申請が必要な無線機を許可を得ずに不法に使用した場合は1年以下の懲役又は100万円以下の罰金の罪に問われます。重要な無線局に妨害を与えると、5年以下の懲役又は250万円以下の罰金に処せられます。
無線機の使用の有無に関わらず、使える状態にあるだけで違法となりますので購入の際は注意が必要です。
セキュリティ
無線機の利用にあたって気をつけなければならない問題がセキュリティ対策です。
実は第三者が無線を傍受すること自体は違法とはなりません。傍受した内容を第三者へ伝えたり、知り得た情報を利用することは違法とされています。
なので、情報を外部に漏らしたくない場合の無線機の取り扱いには気をつけなければなりません。
では、どのようにセキュリティ対策を行うべきか無線機の種類別に解説します。
特定小電力無線機
特定小電力無線機は手軽に使えるため利用者も多く、チャンネルの混信が起こりやすい機種です。メーカーが違っていてもチャンネルが合ってしまうと他社の無線機でも混信してしまうことがあります。混信するということは、傍受されるリスクがあるということです。
特定小電力無線機はアナログの電波に音声をそのまま乗せて発信するため、傍受した内容は音声として聞かれてしまうリスクが高いです。対策としては「秘話モード」を搭載したモデルを選ぶことで傍受されるリスクを軽減することができますが完全な対策とは言えないのが現状です。
デジタル簡易無線機
デジタル簡易無線機は電波信号がデジタル化されているため、傍受のリスクは極めて低いとされています。デジタル信号は暗号化にも対応しているため、仮に傍受されたとしても「サー」というホワイトノイズにしか聞こえません。しかし、高機能無線機を使ってデジタル信号を復調し秘話コードを解読することで音声として聞くことが可能となってしまいます。
IP無線機
通信キャリアの携帯電話網を利用して通信するため、かなり高い暗号処理が施されています。送受信にはIPアドレスを活用して、指定した相手以外とは通信できないようになっています。
特定省電力無線機、デジタル無線機よりも高いセキュリティ性能を誇ります。
衛星無線機
日本の大手無線機メーカーICOMとアメリカのイリジウムコミュニケーションズ社が共同開発した衛星無線機は通信にAES 256 という暗号化技術が使われています。この暗号化技術は、コンピューターを使った解読作業を行ったとしても数百兆年掛かると言われています。これにより衛星無線機も傍受のリスクは極めて低い無線機となります。
まとめ
無線機は大変便利な通信ツールですが、機種によっては免許申請や登録申請が必要となります。
免許申請が不要なモデルは特定小電力トランシーバー・IP無線機などです。デジタル簡易無線機は免許・申請が必要になります。電波法に違反すると厳しい罰則があるので、利用する際は注意が必要です。セキュリティについても第三者に傍受されたくない場合は、デジタル簡易無線機やIP無線機等を選ぶことでリスクを抑えることができます。
株式会社 昭栄通信機