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'''携帯電話'''(けいたいでんわ、{{lang-en-short|mobile phone}})は、有線電話系通信事業者による[[電話機]]を携帯する形の[[移動体通信]]システム、[[電気通信役務]]。[[端末]]を'''携帯'''あるいは'''ケータイ'''と略称することがある。
[[有線通信]]の[[通信線路]]([[電話線]]
{{see also|日本における携帯電話|#国・地域における携帯電話}}
== 定義 ==
携帯電話は、移動しながらの通話が可能な電話サービスである。[[無線通信]]機器の一種であり、[[電波]]によって情報のやり取りを行っている。携帯電話が発する電波の波長は
世界的に狭義の「携帯電話」の範疇に入るものとしては、[[:en:Integrated_Digital_Enhanced_Network|iDEN]]などの[[第二世代携帯電話]]以降の規格を使っている[[第三者無線#デジタル方式|デジタルMCA無線]]などの[[移動体通信]]携帯端末や、[[無線局免許状|無線免許]]を要しないUnlicensed Personal Communications
日本の法令上は、{{いつから範囲|先行して登場した|date=2019年4月}}移動体通信システムである[[自動車電話]]からの流れで「携帯・自動車電話」という表現がなされていたが、{{いつから範囲|現在は|date=2019年4月}}「携帯電話」になっている<ref>郵政[[省令]](現 [[総務省]]令)[[無線設備規則]]、[[無線局免許手続規則]]、[[特定無線設備の技術基準適合証明等に関する規則]]の平成12年3月1日[[郵政省]]令による改正</ref>。
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=== 構想時代 ===
携帯電話の構想は、電話機が考案されて
また、携帯できる電話を開発する具体的な研究は古くから行われてきたが、電波の[[ノイズ]]の問題や[[二次電池|バッテリー]]の問題、また通信速度などの多くの問題により電話機が非常に大型になってしまうため、実現は難しかった。
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[[第二次世界大戦]]中に[[アメリカ軍]]が使用した[[モトローラ]]製の「[[Walkie Talkie]]」([[SCR-536]])が携帯電話の前身といわれる。しかし、これは回線を使用していない[[トランシーバー (無線機)|トランシーバー]]である。
戦後1946年には、アメリカの[[ベル・システム]]([[AT&T]]の子会社)は無線の電話回線サービスである[[:en:Mobile Telephone Service|MTS]]を開始した。これは、トランシーバーなどの[[無線電話]]が専用の無線回線を用いるのに対し、公衆の電話回線を用いることで、無線通信を一般向けのサービスにまで広げた。こうして、民間でも固定通信に加えて移動体通信サービスが利用可能となった。ただし、当時は人が日常的に携帯できるサイズの電話は技術的に実用化されておらず、車載電話機として設置できるものが小型化の限界であった。アメリカに続いて、ヨーロッパ各国でも同様のサービスが次々と始まった。この無線電話回線サービスは後に、より新しい携帯電話回線サービス(1G
接続が完全自動化された無線電話回線サービスは、スウェーデンの[[:en:MTD (mobile network)|MTD]]と呼ばれるもので、1956年にサービスが開始された。これらのサービスは実用性の面で一般に広く普及することは難しかったが、1971年にフィンランドで開始された[[:en:Autoradiopuhelin|ARP]]という0Gサービスは、[[移動体通信ネットワーク]]をはりめぐらせ、電波のカバレッジに途切れなく国中で使用でき、ユーザーに広く利用された最初の成功例となった。
=== 1960年 -
それ以前は車やバイク、その他の乗り物へ設置できるが、人が持ち運ぶには非実用的なサイズであった。[[1960年代]]になると、両手で持ちながら会話できる程度まで小さくすることが可能となったが、短時間の通話でも疲れてしまうほどに重かった。[[1970年代]]になると頑張れば片手で持てる程度の大きさまで小型化した。
[[1970年]]に[[大阪府]]で開催された[[日本万国博覧会]]では、'''ワイヤレスホン'''として後年で言うところのコードレスフォンが出展された<ref>[http://www.hct.ecl.ntt.co.jp/digitalarchives/03.html NTT技術史料館 ワイヤレスフォン]</ref>。これは数メートル程度しか電波が飛ばず、会場内で端末同士が通話できる機器であり、厳密には公衆の電話回線を利用する電話とは異なるものであった<ref>[http://tech.nikkeibp.co.jp/it/article/COLUMN/20101021/353297/ カケホーダイだった、40年前の携帯電話機]</ref>。
[[1973年]]4月3日、モトローラのエンジニアである[[:en:Martin Cooper (inventor)|Martin Cooper]]は実際の無線電話回線に
=== 1970年代後半 -
[[1979年]]には、[[日本]]において[[第1世代移動通信システム]]
なお、[[アメリカ合衆国]]では[[1978年]]に[[AT&T]]と[[モトローラ]]に対して実用化実験の許可が出ていたが、実現には至らなかった。遅れを
1980年前後から事業として成立するようになり、一部の[[先進国]]で車載電話機(自動車電話)として携帯電話機の販売やサービスが開始された。当時は[[固定電話]]機と比較すると導入価格や通信費用は
=== 1980年代半ば
車載型ではない[[ポータブル]]タイプとして、1983年にモトローラより発売された[[Motorola DynaTAC]]が世界初の市販の手持ちできる携帯電話である。
日本では、[[1985年]]にNTTが「[[ショルダーホン]]」を発売している。肩にかけて持ち運ぶもので、重量は
=== 1990年代:デジタル化・多機能化 ===
[[1990年代]]になると端末の普及が進み、本体に[[液晶ディスプレイ]]が搭載され始めた。また、1991年にフィンランドを皮切りに、日本でも1990年代半ばより[[第2世代移動通信システム]]
1999年には[[iモード]]が日本でスタートし、[[インターネット]]網への接続が可能となり、通信速度が向上し、画像や[[Java言語|Java]]を使用した[[携帯電話ゲーム|ゲーム]]などの利用が可能となった。
=== 2001年以降:3G時代(インターネットとの融合) ===
[[2000年代]]に入ると[[第3世代携帯電話]]
=== 2007年以降:スマートフォン時代 ===
{{main|スマートフォン}}
2007年からは[[携帯情報端末]](PDA)が
ただ、ユーザーの中には通信費用がより多くかかり、操作がわかりにくく、バッテリーの持ちが悪いなどスマートフォンに対する拒否感を抱いている層も存在し、日本の2015年現在においても従来型となる[[フィーチャーフォン]]への需要が存在する。ただフィーチャーフォンは端末が専用設計となるなどメーカーにとっては負担が大きいため、外見的にはフィーチャーフォンを踏襲しながら内部はスマートフォンのそれを流用する折衷型ともいえる機種([[ガラホ]])も登場している<ref>[http://www.rbbtoday.com/article/2015/05/16/131330.html 【木暮祐一のモバイルウォッチ】第75回 キーワードは「地方」!? ドコモとauが新発表した“ガラホ”の行方]RBB TODAY2015年5月16日</ref>。
2010年代には、3Gの発展形でさらに高速となった[[第4世代携帯電話]]
2018
== 携帯電話端末 ==
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=== 構成部位 ===
携帯電話の端末には、[[アンテナ]]、[[スピーカー]]、[[マイクロフォン|マイク]]と、これらを制御する[[電子回路]]と、入力のための暗い場所でも見やすいよう大体光るようになっているボタンと、電源があるが、機能の増加からパーツは増える傾向にある。最近の端末では[[ディスプレイ (コンピュータ)|ディスプレイ]]を搭載しており、[[液晶]]や[[無機EL]]、[[有機EL]]、[[発光ダイオード]]などさまざまな素材が利用されている。初期型の製品にはアンテナがほとんど露出していたが、2000年代中
=== 電源 ===
また電源も初期には[[一次電池]]が使われていたが、[[二次電池]]の発達により1990年代には[[ニカド電池]]および[[ニッケル・水素蓄電池]]が、2000年代は[[リチウムイオン電池]]が主流である。携帯電話端末本体が[[充電器]]の役割も兼ねており、二次電池の充電回路を搭載している。そのため外部電源を接続することで本体から電池を取り出さなくとも充電が可能である。機種によっては専用の充電用簡易スタンドが付属する場合があり、外部電源との接続が容易である。
外部電源としては[[ACアダプタ]]による[[直流電源]]が用いられる。家庭用電源を電源とし、3.7 - 5
=== 演算・記憶装置 ===
端末のデジタル化により、通信処理を司るベースバンドLSIを利用してコンピュータ化が進み、電話帳機能や発着信履歴の保存のために[[フラッシュメモリ]]による不揮発記憶装置による補助記憶領域も備えるようになった。このことで着信音にバリエーションを持たせることが可能となった。
さらに携帯電話で[[モバイルブラウザ]]を動かしたり、画像や音楽といった[[マルチメディア]]データを扱うようになると、ベースバンドLSIとは独立した[[CPU]]が搭載されるようになった。補助記憶装置の必要性はさらに増し、内蔵の補助記憶装置のみでは容量不足となった。そのため2000年代に入ると外部に[[メモリーカード]]の[[拡張スロット|スロット]]を設け、外部メモリへの記録も可能とした。初期では[[SDメモリーカード|SDカード]]や[[メモリースティック]]が用いられていたが、端末に占める容積が大きかったため、[[miniSDカード]]や[[microSDカード]]、[[メモリースティックDuo]]などの
このような外部メモリのスロットは
=== 機能 ===
通常の通話機能と[[ショートメッセージサービス|SMS]]程度の単機能のみの機種から、[[携帯情報端末]]
日本では、高機能(高価)な機種でも[[インセンティブ (携帯電話)|インセンティブ]](販売報奨金)により安価に流通させるビジネスモデルがとられたため、高機能機種が広く普及している。また[[大韓民国|韓国]]の携帯電話も高機能機種が多いことで知られる。その他の国では、回線契約と端末の分離により端末の価格が機能に比例することや、[[コンテンツ]]サービスが発展途上であり必ずしも高機能な端末が必要とされないことなどから、安価で基本的な機能の端末にも根強い人気がある。
[[カメラ付き携帯電話]]が登場し、[[カメラ]]機能を利用した画像解析機能により[[QRコード]]や[[JANコード]]が読み取れるようになった。特にQRコードは大容量の文字データを格納することができるため普及した
=== デザイン ===
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携帯電話は、その発展の歴史において、初期には小型化・軽量化に主眼が置かれていた。しかし、ある程度手軽な形状が実現して、[[カメラ]]やインターネット閲覧、[[おサイフケータイ]]、防水、太陽充電、ワンセグといった付加機能が製品差別化の要素となった。日本では[[パステルカラー]]の携帯電話が多く見られるが、海外ではシルバーや黒といった地味な色の物が多い。詳細については[[日本における携帯電話#端末]]も参照されたい。
携帯電話業界の競争激化と
現代の携帯電話は、おおむね「ストレート式」「折りたたみ式」「スライド式」の3種の形状に大別できる。主流ではないが、「フリップ式」「2軸ヒンジ式」「回転式」
; ストレート式
: 携帯電話の基本形。操作部と表示画面がひとかたまりの延べ棒状になっている。表示画面がそのまま外に露出しているため傷つきやすい。また、表示画面の大型化に伴って肥大化しつつあり、コンパクト化が難しい。折り畳み式やスライド式が普及したため、ストレート式の機種は急速に減少した。
; 折り畳み式
: 携帯電話が多機能化するに従い表示画面が大型化し、ストレート式では平面形も大きくなりがちであること、また、操作部と表示画面を未使用時に保護する観点から、本体中ほどにヒンジを設け二つ折りにできるようにしたものである。ストレート式より厚くなる傾向だったが、
: 折り畳み式は画面や操作部を保護できる反面、ヒンジや折り畳みの支点で双方の情報をやり取りするケーブルがストレスを受けるため断線しやすく、折り畳みの可動範囲を超えて強く曲げると折れる可能性がある。また、閉じた状態だと電話やメールの着信時に発信者をひと目で確認できないことや、開閉動作が必要なため操作を素早く開始できない、短時間で頻繁に使用していると開閉が煩わしいなどの欠点がある。
: これらの欠点を改良するため、背面にサブディスプレイを備えた機種や、両手を使って液晶を開かなくても側面のボタンを押すとバネの力で液晶が開く機構を搭載した機種などが登場した。
; スライド式
: レールによって直線状に水平スライドする開閉方式。本体が上層の液晶部と下層の操作部の二層に分かれており、液晶部をスライドさせることで操作部内側にある操作キーを露出させる。折り畳み式と違い表示部が表面に露出しており、スライドしなくても基本機能が使えるものが多い。
: ストレート式や折り畳み式よりも表示部が大きく設計できる、しかもコンパクトにできる、折り畳み式と異なり片手で容易に開閉できる
: 十字キー/メニューキーなどが液晶部に、テンキーが操作部に別れて搭載されている機種と、下層の操作部に
: 前者は、閉じていても基本操作ができる、折り畳み式と同じ大きさのキーにできる利点がある。反面、スライド時に意図しない動作を招きやすい。後者は、より薄型にできる、十字キー/メニューキーとテンキーが同一面に並んでいるため、十字キーとテンキーの間で指の行き来がしやすい利点がある。反面、スライド機構の分だけ操作部の面積が狭い
:
; フリップ式
: ストレート式の派生型として、操作キー部分だけが折りたたみ式カバーで覆われ、使用時にはカバーを開ける「フリップ式」と呼ばれるタイプもあるが、折り畳み式の普及以降、そうした製品は少ない。
; 2軸ヒンジ式
: 折り畳み式の派生型として、回転軸を2軸にして、縦方向に開くだけでなく横方向への回転も可能にしたのが「2軸ヒンジ式」である。画面を横向きに回転できるのは、ワンセグや動画の視聴時の快適性や、カメラ撮影時にデジカメのような操作性の実現
; 回転式
: スライド式同様に水平面内でスライドする。スライド式のような上下方向の直線的なスライドではなく、テンキー部上部の軸を中心に水平回転するのが「回転式」。[[SO505i]]
; スライド+回転式
: 回転式よりさらにマイナーな形状として、縦方向の直線的スライドと、水平回転を組み合わせた方式も存在した。docomo [[F-09A]]で採用されている。
第3世代以降は、インターネットブラウザのパソコン風表示やメール、[[ワンセグ]]
=== ソフトウェア ===
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==== OS ====
よく使われている[[オペレーティングシステム]](OS)としては、[[Symbian OS]]([[シンビアン]])、[[REX OS]]/[[BREW]]/[[Brew MP]] ([[クアルコム]]) 、[[ITRON]]/[[T-Engine]](TRONプロジェクト)がある。その他には、[[OS-9]]、[[Nucleus RTOS]]、China MobileSoft、MIZI、SavaJeがある。[[Linux]]カーネルをベースとした
各メーカーがOS-9やNucleus RTOS、iTRONなどの[[RTOS]]から、Symbian OSやLinuxなど[[モバイルオペレーティングシステム|携帯電話向け汎用OS]]の採用に動いているのは、3Gの到来とともに、その開発[[コスト]]が高騰しているからである。端末の高機能化が進み、ソフトウェア規模が巨大化してきているため、限られたハードウェアで動作させる組み込み用途を想定したRTOSでは、開発環境、ミドルウェア調達など、コスト面で不利な点が多くなってきている。「RTOSは通信制御を受け持ち、ユーザインターフェースやアプリケーションの動作は汎用OSが担当する」というハイブリッドOS実装もあるが、2つのOSを協調動作させることには難しい点も多く、リアルタイム性能を高めた汎用OSへ集約される傾向にある。
OSと、その上層のミドルウェアを端末メーカ各社で共通化したプラットフォームとして、NTTドコモは、[[MOAP]]や[[オペレータパック]]を開発した。OS部分にはSymbian OSかLinuxを用いる。それまで、端末メーカ各社が自社で携帯電話用のインターフェース、ミドルウェアなどを開発してきたが、共通プラットフォームによって開発コストの抑制、開発速度の向上が図れる。
同様にKDDIはクアルコムのREX OS、およびBREW、Brew MPをそれぞれ母体に、[[KCP]](2005夏モデル - 2015年春モデルまで)、[[KCP+]](2007年冬モデル - 2011年夏モデルまで)、[[KCP3.x]](2010年夏モデル - 2014年冬モデルまで)という共通プラットフォームを開発した。
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2018年第1四半期の世界スマートフォンおよび携帯電話の販売台数は4億
国際的に端末を供給しているのは以下の企業である。国名は本社所在地であり、[[2018年]]の端末販売台数順に並べてある(米国調査会社[[ガートナー]]調べ)。上位10社で約87%のシェアを持つ。
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携帯電話での音声伝送方式は、当初はアナログ方式を採用しており途中からデジタル方式へと切り替えられた。当初サービスが開始された時点でのアナログ方式での通信は、[[暗号]]化されずにそのまま送信されていたため、ノイズが乗りやすいだけでなく、傍受が容易に行えるという欠点があった。そのため、強固な暗号化が可能なデジタル化が行われた。
国によってはその
また、音声コーデックの方式は携帯電話事業者やサービス種別によって異なるため、事業者相互・方式相互の音声コーデック変換も必要となる。このため、コーデックの組み合わせによっては変換ロスにより、音声の品質が劣化してしまう。基本的には、同一事業者・同一方式の携帯電話同士の通話では変換によるロスは起こらないため、本来の通話品質を発揮できる。
=== 通信 ===
当初の携帯電話には通話機能しか
これにより携帯電話を対象にした[[ウェブページ]]が携帯電話会社から[[公式サイト (携帯電話)|公式サイト]]として設立されたり、また個人でインターネット上に携帯電話を対象にした[[勝手サイト]]と呼ばれるサイトが開設されるようになる。さらに携帯電話の高速通信化により、通信機能を利用して携帯電話で金銭の管理を行う[[モバイルバンキング]]や[[オンライントレード]]も行えるようになっただけでなく、[[動画]]コンテンツの閲覧も可能となった。
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[[第一世代携帯電話]]
[[第二世代携帯電話]](以下2G)はGSM方式が世界的に主流となっている。日本と韓国および北朝鮮では、GSMは採用されていない。日本では [[PDC]]
[[第三世代携帯電話]](以下3G)は、2Gが各国・各地域で独自の方式、異なる周波数を採用し、全世界での同一方式の利用が
日本では[[NTTドコモ]]、[[ソフトバンクモバイル]]がW-CDMAを採用し、国際ローミングや海外メーカー参入が促進されている。[[KDDI]]
先進国やcdmaOne陣営のほとんどは3Gの導入が済んでいるが、GSM陣営では、ユーザーがより安価なGSM端末を好む傾向もあるため、コストがかかるW-CDMAへの移行は進んでいない。安価なGSM端末は、高価なW-CDMA端末より人気がある。スマートフォンなどの高価なGSM端末でも、電池の軽量化を図って消費電力の多いW-CDMAやCDMA2000などの3Gには対応しない端末もある。またGSMでも[[EDGE]]や[[EDGE Evolution]]を用いて3G並みの高速なデータ通信ができる。
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発展途上国では、固定電話網の未整備を補完し、低価格でデータ通信網込みで広域エリア化するために、最初からCDMA2000技術を400MHz帯に使った[[CDMA450]]による3Gネットワークの導入なども行われている。
2006年の世界携帯電話販売台数における比率は、GSMがおおよそ7割弱、
[[第3.9世代移動通信システム]]では、日本は4社とも[[Long Term Evolution|LTE]]方式を採用する。
=== 料金形態 ===
料金は音声通話の場合は通話時間、データ通信の場合は通信時間またはデータ量で算出されるのは国際的に共通である。[[プリペイド]](前払い)、ネットワークを自前で持たない[[仮想移動体通信事業者]]
プリペイドの場合、基本料金はないが、最後に入金してからの経過日数によって有効期限が定められているため、使用頻度が低くても定期的に入金する必要はある。EUは、全般にプリペイド比率が高い。
アメリカなどでは、音声通話は一定時間まで定額であるのが一般的である。また、夜9時以降および週末の通話は無料になる契約が多い。その反面、一般的に、電話を
== ビジネスモデル ==
2007年現在、世界の携帯電話で使用される通信方式は[[GSM]]が約7割を占めている。GSMでは、音声通話サービスはもとより、データ通信サービスの仕様までもが、ほぼ共通化されている。また、技術的には、[[SIMカード]]を交換することにより、通信事業者を変えることが可能である。このため、端末メーカーは最初に世界共通モデルを開発して、必要な場合にだけ、小規模の特定事業者向けのカスタマイズをするのが主流である。
海外ではひとつの機種でもメーカーの出す業界標準の機能のみを搭載している「スタンダードバージョン」とキャリア独自のサービスを付加したものの2種類販売されている。前者はSIMロックがかかっていないため通信方式が同じなら世界中どこでも利用できる。後者はインセンティブ制度のもと、SIMロックがついて販売されている。この辺の事情は日本と同じであるが、インセンティブの額は、日本は突出して大きい。
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== 健康への影響 ==
[[WHO]](世界保健機関)の一部である[[国際がん研究機関|IARC]](国際がん研究機関)は2011年5月31日、発がん性リスクをランク分けする表([[IARC発がん性リスク一覧]])の中で、「携帯電話の使用」を、5段階中、上から3番目のGroup2Bのカテゴリーに入れたと発表した
また、[[心臓ペースメーカー#電磁波・医療機器の影響|心臓ペースメーカー]]使用者への携帯電話、スマートフォンの発する電磁波による誤作動
== その他の用途 ==
携帯電話の多機能性を活用して通信以外の用途へ使用する研究が
</ref><ref>Wei, Qingshan, et al. "[https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/nn505821y Imaging and sizing of single DNA molecules on a mobile phone.]" ACS nano 8.12 (2014): 12725-12733.</ref><ref>Roda, Aldo, et al. "Integrating biochemiluminescence detection on smartphones: mobile chemistry platform for point-of-need analysis." Analytical chemistry 86.15 (2014): 7299-7304.</ref>。
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