基本情報技術者 学習ページ|科目A・コンピュータ構成要素

入出力デバイスと接続

コンピュータと周辺装置は、用途に応じたインタフェースで接続されます。有線・無線の代表規格、転送方式、デバイスドライバの役割を対応付けて理解します。

有線インタフェース

USBは、キーボード、ストレージ、スマートフォンなど多様な周辺装置の接続に用いられるシリアルインタフェースです。Thunderboltは高速なデータ転送に加え、映像信号なども扱える接続方式です。

HDMIとDisplayPortは、主にディジタル映像と音声の伝送に使われます。シリアルATAは主にコンピュータ内部でストレージ装置を接続するためのインタフェースであり、同じシリアル転送でも用途が異なります。

USB・映像用・ストレージ用で代表規格の用途を対応付ける。

シリアルとパラレル

シリアル転送は、1本または少数の信号線を使ってビット列を時間方向に順次送る方式です。高速化しやすく、配線本数を抑えやすいため、USBやシリアルATAなど多くの高速インタフェースで採用されています。

パラレル転送は、複数の信号線で複数ビットを同時に送ります。短い距離では有効ですが、高速化すると各信号線の到着時刻のずれや配線の影響を受けやすくなるため、シリアルだから低速とは限らない点に注意します。

現在の高速接続ではシリアル転送も広く使われる。

近距離無線の特徴

Bluetoothは、周辺機器や音声機器などの近距離無線接続で広く使われます。BLEはBluetoothの低消費電力通信で、センサや小型機器など、消費電力を抑えたい用途に適しています。

Zigbeeは低消費電力の無線通信に用いられ、複数ノードによるメッシュ型ネットワークを構成できる点が特徴です。BluetoothとZigbeeは用途が重なる場合もあるため、通信速度だけでなく、消費電力やネットワーク構成を見ます。

BLEは低消費電力、Zigbeeはメッシュ構成にも向く。

赤外線とNFC

IrDAは赤外線を使う近距離通信で、電波を使うBluetoothなどとは媒体が異なります。赤外線は遮蔽物の影響を受けやすく、機器同士の向きや見通しが通信に関係します。

NFCは、ごく近距離でデータをやり取りする無線通信技術で、非接触ICカードや端末同士の近接通信などに使われます。NFCは数十メートルを飛ばす無線LANの代替ではないため、通信距離のイメージも合わせて区別します。

IrDAは赤外線、NFCはごく近距離の無線通信。

ドライバが装置を仲介

デバイスドライバは、OSやアプリケーションからの入出力要求を、各デバイスを制御するための処理へ橋渡しするソフトウェアです。装置固有の制御方法をドライバが受け持つことで、上位のソフトウェアは装置の細かな違いを直接扱わずに済みます。

新しい周辺装置を接続したとき、対応するドライバがなければ本来の機能を利用できないことがあります。ドライバはハードウェアそのものではなく制御用ソフトウェアです。

デバイスドライバはOSと装置の制御を仲介する。

本番の形で解いてみる

科目Aの形: 四肢択一(このページのために作った問題)

主にコンピュータの内部で、HDDやSSDなどのストレージ装置を接続するために使われるインタフェースはどれか。

  1. DisplayPort
  2. HDMI
  3. シリアルATA
  4. Thunderbolt
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正解: シリアルATA

シリアルATAは、主にコンピュータ内部でHDDやSSDを接続するためのシリアルインタフェースです。DisplayPortとHDMIは主にディジタル映像と音声の伝送、Thunderboltは外部機器との高速なデータ転送や映像出力に使われます。

まちがえやすい点: シリアルATAも高速なシリアル転送だが、映像用ではなく内部のストレージ接続用。

科目Aの形: 四肢択一(このページのために作った問題)

数メートル離れた電池駆動の小型センサーとスマートフォンを、低消費電力で継続して接続したい。最も適した無線通信はどれか。

  1. BLE
  2. IrDA
  3. NFC
  4. IEEE 802.11acの無線LAN
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正解: BLE

BLEはBluetooth Low Energyの名のとおり、低消費電力を重視したBluetoothの通信方式で、センサーとスマートフォンの接続に向きます。IrDAは赤外線で機器の向きや見通しが必要、NFCはごく近距離、無線LANは消費電力が大きくなりやすい方式です。

まちがえやすい点: NFCもスマートフォンで使えるが、かざす程度のごく近距離向けで、数メートルの継続接続には向かない。

科目Aの形: 四肢択一(このページのために作った問題)

デバイスドライバの役割として、最も適切なものはどれか。

  1. OSの起動時にハードウェアを初期化し、OSを読み込むファームウェア
  2. OSからの入出力要求と装置固有の制御処理を仲介するソフトウェア
  3. プログラムの実行に必要なライブラリを結合するソフトウェア
  4. 出力データをいったん補助記憶装置に蓄え、装置へ順に送る仕組み
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正解: OSからの入出力要求と装置固有の制御処理を仲介するソフトウェア

デバイスドライバは、OSなどからの要求を受け、対象デバイスを制御するための処理へ橋渡しします。アはBIOSやUEFIなどのファームウェア、ウはリンカ、エはスプーリングの説明です。

まちがえやすい点: ドライバは装置そのものではなく、OSと装置の間を仲介する制御用ソフトウェア。

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このページの内容は、IPA「基本情報技術者試験 シラバス Ver.9.2」(2026年1月公表)と試験要綱Ver.5.6の範囲にもとづきます(2026年10月確認)。IPAは2027年度春ごろから新しい試験制度に移る予定です。