学校教育におけるICT活用(3-2)

単位

コンピュータ内や通信のデータは０と１の２進数が基本

２進数１桁　＝　１bit（ビット）
　→　0, 1 （２種類）

２進数４桁　＝　4bit
→　0000, 0001, 0010, 0011, 0100 … 1111 (16種類)
これを１０進数で表すと
→　0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15
１６進数で表すと
→　0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F

２進数８桁　＝　8bit = 1byte（バイト）
　→　00000000, 00000001, 00000010 … 11111111 (256種類)

１６進数で表すと
→　00, 01, 02, 03, … 09, 0A, 0B, 0C, 0D, 0E, 0F, 10 … FF

英数半角文字は1byte(256）のコード表

全角文字（日本語）は2byte（256X256=65,536）のコード表

多くのデータを扱うため，３桁ごとに呼び方を変える

1000＝１ｋ（キロ） ： 千
　1000ｋ＝１Ｍ（メガ） ： 百万
　　1000Ｍ＝１Ｇ（ギガ） ： 十億
　　　1000Ｇ＝１Ｔ（テラ） ： 一兆

いろいろなメディアの容量（通常，Ｂ バイトを使う）

• フロッピーディスク：1.44MB(メガバイト）
• CD-ROM：700MB
• DVD：4.7GB （２層タイプなら8.5GB）
• Blu-ray Disc (25GB,50GB,100GB,128GB)
• 一般的なパソコンのハードディスク：数百ＧＢ〜8TＢ（テラバイト）程度
• SSD（ハードディスクの代わりに，もしくは併用される記憶装置）：64GB〜1TB
• フラッシュメモリ（デジカメの記録媒体にも使用される）
  • SDメモリーカード(〜512GB)
    • サイズ（SD, miniSD，microSD），規格（2GBまでのSD，2-32GBのSDHC，32GBを超えるSDXC），読み書き速度の違いがある。
      
  • USBメモリ

質問：　フロッピーディスクに全角文字は何文字入る？
1.44MB=144万byte 全角1文字2byteなので 72万文字

質問：　8GBのUSBメモリにはフロッピーディスク何枚分のデータが入る？
8000÷1.44 = 5555枚分

いろいろな通信速度（通常，１秒間あたりのビット bps : bit per second を使う）

ネットワークの通信速度（下りの理論値）

携帯機器用の電波（数キロ圏内まで届く）

• 電話回線の音声信号を使った通信（モデムの通信）：〜56kbps
• 第２世代の携帯電話：9.6〜28kbps
• 第３世代の携帯電話，3G モバイル通信：144kbps〜40Mbps
• 第４世代モバイル通信 4G
  • WiMAX2+：758Mbps
  • LTE：75〜988Mbps
    
• 5G（第５世代）： 最新のモバイル通信。理論上は4Gの10倍以上の10Gbps程度。

無線ＬＡＮ（Wi-Fi）

• 11a, 11g : 54Mbps 1999年〜（11gは2003年〜）
• 11n (Wi-Fi 4) : 600Mbps　2009年〜
• 11ac (Wi-Fi 5) : 6900Mbps　2013年〜
• 11ax (Wi-Fi 6)： 9600Mbps　2019年〜　(使用周波数の異なるWi-Fi6Eは2020年〜）
• 11be (Wi-Fi7)：36Gbps 2024年〜

今はWi-Fi6（もしくは6E)が標準。Wi-Fi7は対応機器がほとんどなくあっても高価。Wi-Fi4（11n)のルータは買い替えるといい。

有線ＬＡＮ（光ファイバーや銅線のLANケーブル）：10Mbps, 100Mbps, 1Gbps，10Gbps

上記は理論値であり，特にモバイル通信は半分の速度が出ることも稀で，環境によっては1/10も出ないことがある。Youtubeの高画質動画で5Mbpsぐらいあればいいとされている。モバイル通信，無線LANでは下り（ネットから端末への通信）の方が早いのが一般的。ネット接続の通信速度を図るサイトやアプリが便利。

質問：　電話回線(下り速度56kbps)で1MBの画像を受信するには理論上何秒かかる？
1MB=8,000kbit 　8,000÷56=143秒

質問：　無線LAN(下り速度300Mbps)で1MBの画像を受信するには理論上何秒かかる？
1MB=8Mbit 　8M÷300M=0.03秒

ネットワークの通信速度だけでなく，インターフェースの通信速度，データの読み書きの速度でも同様の単位を使う

USBの規格，速度，端子