【保存版】Bluetoothの通信距離まとめ｜バージョン別の目安とRaspberry Piでの実測手順

ここでは、Bluetoothのバージョン別・通信距離の“目安”を初心者向けに整理しています。

屋内ではなぜ短くなる？ Long Range（LE Coded PHY）とは？ Raspberry PiでRSSIを記録し自分の環境で実距離を測る手順を紹介しています。

Bluetoothの“距離”をどう考える？
Bluetooth バージョン別通信可能距離（目安）
Raspberry Piで“自分の環境の距離”を実測する
3) ざっくり距離推定（目安）
1. 結果
距離を伸ばすコツ（実践メモ）
よくある質問（FAQ）
まとめ

Bluetoothの“距離”をどう考える？

表示される距離は多くが見通し（LoS）環境の理想値。
屋内では反射・遮蔽物・人体の影響で、1/5〜1/10 程度まで短くなることが一般的。
Bluetooth 5.x は Long Range（LE Coded PHY: 125 / 500 kbps） で距離を伸ばせますが、速度は低下します。
機器ごとに対応PHY・送信電力・アンテナ設計が違うため、実測が必須です。

Bluetooth バージョン別通信可能距離（目安）

スマホやラズパイの対応バージョン/機能（2M PHY・Coded PHY など）は機種により異なります。

バージョン	主な規格名	通信速度	通信距離（目安）	備考
Bluetooth 1.0 / 1.1 (1999–2001)	BR (Basic Rate)	721 kbps	約 10 m	初期仕様。相互接続性に課題あり。
Bluetooth 2.0 + EDR (2004)	BR/EDR	3 Mbps	約 10 m	EDR (Enhanced Data Rate) 導入。
Bluetooth 2.1 + EDR (2007)	BR/EDR	3 Mbps	約 10 m	SSP（Secure Simple Pairing）でセキュリティ強化。
Bluetooth 3.0 + HS (2009)	BR/EDR + 802.11	24 Mbps（理論値）	約 10 m（BTリンク）	実データはWi-Fiで転送。距離はBTリンクに依存。
Bluetooth 4.0 (2010)	BLE導入	1 Mbps	約 50 m（BLE）/ 10 m（BR/EDR）	超低消費電力。IoT普及に貢献。
Bluetooth 4.1 (2013)	BLE拡張	1 Mbps	約 50 m	LTE干渉対策、IoT向け強化。
Bluetooth 4.2 (2014)	BLE 4.2	1 Mbps	最大 60 m	IPv6（6LoWPAN over BLE）対応。
Bluetooth 5.0 (2016)	BLE 5	2 Mbps / Long Range（125 / 500 kbps）	最大 240 m（見通し・Long Range）	4.2比：距離4倍／速度2倍。
Bluetooth 5.1 (2019)	BLE 5.1	2 Mbps / Long Range	最大 240 m	方向検知（AoA/AoD）。
Bluetooth 5.2 (2020)	BLE 5.2	2 Mbps / Long Range	最大 240 m	LE Audio（Isochronous Channels）。
Bluetooth 5.3 (2021)	BLE 5.3	2 Mbps / Long Range	最大 240 m	電力効率・信頼性改善。
Bluetooth 5.4 (2023)	BLE 5.4	2 Mbps / Long Range	最大 240 m	周期広告同期などIoT向け拡張。

注意
・上記は理論値/理想環境の目安。屋内は 1/5〜1/10 まで短くなることが一般的です。
・「最大240 m」は LE Coded PHY（125 kbps） を用いた場合の理想値です。
・距離・速度・消費電力はトレードオフです。

Raspberry Piで“自分の環境の距離”を実測する

1) 準備（Raspberry Pi OS）

sudo apt update
sudo apt install -y bluez python3-pip
pip3 install bleak

内蔵BTが弱いと感じる場合は、外部アンテナ付きUSB BTドングルの導入で安定することがあります。

2) スキャンしてRSSI（受信強度）を記録する

import asyncio
from bleak import BleakScanner

async def main():
    def on_detect(device, advertisement_data):
        # RSSI は advertisement_data.rssi に入る
        name = device.name or "Unknown"
        print(f"{name} {device.address} RSSI:{advertisement_data.rssi} dBm")

    scanner = BleakScanner(on_detect)
    await scanner.start()
    await asyncio.sleep(5.0)  # 走査時間を調整
    await scanner.stop()

if __name__ == "__main__":
    asyncio.run(main())

測定方法：発信側（スマホのビーコンアプリ／BLE機器）を一定の高さで固定。
ラズパイを 1m → 3m → 5m → … と離してRSSIの落ち方を記録します。

RSSIは揺れます。10〜20回の平均を取ると傾向が掴みやすいです。

結果

測定したら以下の用に検出します。

Y****** **:**:**:**:**:** RSSI:-54 dBm
Unknown **:**:**:**:**:** RSSI:-67 dBm

3) ざっくり距離推定（目安）

import asyncio
from bleak import BleakScanner

def estimate_distance(rssi_dbm: int, tx_power_dbm: int = -59, n: float = 2.0) -> float:
    """
    距離推定（非常に大雑把な目安）
    rssi_dbm: 受信RSSI（例: -65）
    tx_power_dbm: 1mでの送信基準（デバイス依存。-59は仮値としてよく使われる）
    n: 環境係数（屋外LoS ≈ 2.0、室内 2.0〜3.5 程度）
    return: 推定距離[m]
    """
    return 10 ** ((tx_power_dbm - rssi_dbm) / (10 * n))

async def main():
    # 検出時に呼ばれるコールバック
    def on_detect(device, advertisement_data):
        name = device.name or "Unknown"
        rssi = advertisement_data.rssi
        # RSSIが取得できないケースに備えてチェック
        if rssi is None:
            print(f"{name} {device.address} RSSI: N/A")
            return

        # 距離の大雑把な推定（仮の tx_power=-59, 室内 n=2.5 など）
        dist_m = estimate_distance(rssi_dbm=rssi, tx_power_dbm=-59, n=2.5)
        print(f"{name} {device.address} RSSI:{rssi} dBm  ->  ~{dist_m:.2f} m")

    # コールバックを登録したスキャナ
    scanner = BleakScanner(detection_callback=on_detect)
    # あるいは次の2行でもOK:
    # scanner = BleakScanner()
    # scanner.register_detection_callback(on_detect)

    try:
        await scanner.start()
        # スキャン時間（秒）
        await asyncio.sleep(5.0)
    finally:
        await scanner.stop()

if __name__ == "__main__":
    asyncio.run(main())

重要：推定は外れることが多いです。実測の補助と割り切り、ログの平均化・向き/高さの固定・金属面を避けるなどを徹底すると良いです。

結果

Unknown **:**:**:**:**:** RSSI:-83 dBm  ->  ~9.12 m
TEST **:**:**:**:**:** RSSI:-82 dBm  ->  ~8.32 m

距離を伸ばすコツ（実践メモ）

アンテナ：外付けアンテナ付きBTドングルで受信S/Nが改善する場合あり
設置：床/金属面から離す、高さを合わせる、人体で遮らない
PHY：距離重視→ LE Coded PHY（125 kbps）、速度重視→ 2M PHY（対応機限定）
広告間隔：短めにするとスキャンで捉えやすい（ただし消費電力は増加）

よくある質問（FAQ）

Q. スマホとラズパイで240 mは届きません
A. 多くのスマホはLE Coded PHYに非対応だったり、アンテナ/出力が控えめです。屋外LoS＋対応機＋外付けアンテナなど条件が揃って初めて長距離化が狙えます。

Q. 室内で10 mも届きません
A. 壁・家具・人体で減衰します。設置位置/高さ/向きの見直し、外付けBTドングルの検討が有効です。

Q. 数値が安定しません
A. RSSIは変動します。平均化し、端末の向きを固定。Wi-Fi干渉が強ければチャンネルも見直します。

製品	対応	アンテナ	特徴	リンク
エレコム Bluetooth USB アダプタ	BLE 5.3	外付け	安定志向	Amazonで見る
MoYa Goa ドングル	BLE 5.3	外付け	安価	Amazonで見る
BLEビーコン加速度トリガー搭載発信機	BLE 5.1	外付け	オリジナルティが高い	Amazonで見る