今回のテーマ
「家庭のwifi vs 有線ネット接続での通信速度・安定度・遅延を測定して、学習・ゲーム利用の違いを報告してみよう」
私たちは毎日、スマートフォンやタブレット、パソコンを使ってインターネットに接続しています。その接続方法には、電波を飛ばす「Wi-Fi(無線)」と、ケーブルを直接つなぐ「有線LAN」の2種類があります。
普段なんとなく使っているこの2つですが、「実際のところ、どれくらい性能が違うの?」という疑問を持ったことはありませんか?
この自由研究では、家庭内のインターネット環境を使って、Wi-Fiと有線接続のそれぞれの実力を数値(データ)で明らかにします。 「動画を見るならどっち?」「オンラインゲームで勝つにはどっち?」といった疑問に対し、ダウンロード速度(下り)、アップロード速度(上り)、そして反応速度(Ping値)を測定し、利用シーンごとの最適な接続方法を探ります。
自由研究の目的
インターネットは今や、水道や電気と同じくらい大切な「ライフライン」です。しかし、水や電気と違って、ネットの回線は目に見えません。
- 「オンライン授業で先生の声が途切れる」
- 「ゲームでラグ(遅延)が発生して負けてしまった」
- 「動画の読み込みが遅い」
これらはすべて、通信の「速度」や「安定性」に関係しています。この研究を通じて、「電波の特性」と「物理的なケーブルの信頼性」の違いを学ぶことは、将来ネットワークトラブルが起きたときに自分で解決策を考える力(トラブルシューティング能力)につながります。
目に見えないデータを測定し、グラフにして比較・分析する力は、まさに科学的なアプローチそのものです。
自由研究のゴール
- レベル1 現状を知る Wi-Fiと有線LANで、それぞれの速度を測定し、数字の違いを記録できる。
- レベル2 可視化する 測定したデータをグラフ(棒グラフや折れ線グラフ)にして、誰が見ても違いがわかるようにまとめることができる。
- レベル3 分析と提案 「なぜその結果になったのか」を考察し、「勉強用にはこれ」「ゲーム用にはこれ」といった、家族への具体的な利用ルールの提案ができる。
「ネット回線」が関わっている具体的なシーン
- オンライン学習・ビデオ通話(ZoomやTeamsなど) 映像や音声が止まらずにスムーズに会話できることが重要です。「安定度」が鍵になります。
- オンラインゲーム(フォートナイトやApexなど) ボタンを押してからキャラクターが動くまでの反応速度が命です。ここでは「遅延(Ping値)」の少なさが重要になります。
- 大容量ダウンロード(OSのアップデートやゲームのインストール) 大きなデータを短時間で受け取る必要があります。「通信速度(下り速度)」の速さが求められます。
- 電子レンジを使った時のWi-Fi 実は、電子レンジを使っている最中はWi-Fiが切れやすくなることがあります。これも電波の特性を知る良い事例です。
研究を進めるうえで、以下のポイントに注目しよう!
- 3つの指標を理解しよう
- 下り速度(ダウンロード) サイトを見たり動画を見る速さ。(単位:Mbps)
- 上り速度(アップロード) 自分の映像を送ったりファイルを送る速さ。(単位:Mbps)
- Ping値(レイテンシ) データが往復する反応速度。数字が小さいほど優秀。(単位:ms)
- 測定条件を変えてみよう Wi-Fiの場合、「ルーターの近く」と「ルーターから離れた部屋(壁やドアを挟む)」で結果がどう変わるかも大きなポイントです。
自由研究の進め方
- 仮説を立てる 「有線の方が速いと思うけれど、Wi-Fiとどれくらい差があるだろう?」「離れた部屋だとWi-Fiは遅くなるかな?」など予想を書きます。
- 準備するもの
- パソコン(またはLANポートのあるゲーム機)
- LANケーブル(有線接続用)
- 測定サイト(Googleで「スピードテスト」と検索するか、Fast.comなどを利用)
- 筆記用具・ノート
- 測定する 以下のパターンで、それぞれ3回ずつ測定し、平均値を出しましょう。
- 【パターンA】有線LAN接続
- 【パターンB】Wi-Fi接続(ルーターの近く)
- 【パターンC】Wi-Fi接続(別の部屋・ドアを閉める)
- ※できれば「朝・昼・夜」の時間帯別にも測ると、より詳しいデータが取れます。
- まとめる 表やグラフに数値をまとめ、仮説とどう違ったか、そこから何が言えるかを文章にします。
自由研究から発見したアイデア
- 「我が家の最強ネット配置図」の作成
家の中でどこがWi-Fiが強く、どこが弱いかを地図(ヒートマップ)のように色分けして描いてみましょう。 - 「利用目的別・使い分けルール」の提案
「お父さんの大事なWeb会議と、僕のオンラインゲームの大会の時は、必ず有線LANを使おう!」 「スマホで動画を見るくらいなら、離れた部屋のWi-Fiでも十分だね」 といった、家族みんなが快適に過ごすためのルールブックを作ってみてはどうでしょうか。
この自由研究に関連する仕事
- ネットワークエンジニア 企業や社会の通信環境を作り、快適につなげるプロフェッショナルです。
- インフラエンジニア サーバーやネットワークなど、ITの土台を支える仕事です。
- プロゲーマー(eスポーツ選手) コンマ1秒を争う世界では、回線の知識や機材の選び方が勝敗を分けます。。
- ゲームクリエイター(サーバーサイド) たくさんの人が同時に遊んでもラグが起きないようなゲームの仕組みを作る人たちです。
まとめ
この自由研究は、特別な機械を買わなくても、家にあるパソコンとケーブルがあればすぐに始められます。
Wi-Fiはケーブルがなくて便利ですが、壁などの障害物に弱く、不安定になりがちです。一方で有線LANは、ケーブルが邪魔になることもありますが、速度と安定感は抜群です。
「便利さ(Wi-Fi)」と「確実さ(有線)」。 この2つの特徴をデータで理解し、使い分けることは、デジタル社会を賢く生きるための第一歩です。さあ、家のインターネットの「見えない力」を測ってみましょう!
関連書籍
身近な仕事について考えてみよう!
- 仕事のことを通じて学んだこと、楽しかったこと、難しかったことを書いてみましょう。
- テーマについての新しい発見や、自分が感じたことをまとめます。
- 今後、さらに調べてみたいことや、他の人に教えたいことがあれば、それも書いてみましょう。





