- 前回は、記憶装置の説明をしました。 記憶装置とは、データや情報を一時的または永続的に保存するための装置のことです。 主記憶装置と補助記憶装置の2つの種類に分類され、それぞれRAM（メモリ）やROM（ストレージ）とも言います。
さて今回は、コンピュータとユーザ間の情報交換装置である「入出力装置」について、詳しく解説していきましょう。
①入力装置
- 入力装置とは、キーボードやマウスといったコンピュータに入力を行う機器のことです。 入力は人間からコンピュータに指示を送るものということで、Inputとも呼びます。 では、これから1分間で、みなさんが思いつく入力装置を紙に書いてみましょう。 いくつ書けましたか？先程挙げたキーボードやマウスの他に、タッチパネルも挙げられます。 銀行のATMやセルフレジなどがタッチパネルの代表例ですね。最近は回転寿司や焼肉店などでもよく見かけるようになりました。また、みなさんが使っているスマートフォンやタブレットもタッチパネルです。 タッチパネルにあるボタンなどでコンピュータに指示を送っているので、立派な入力装置なのです。 今では、スマートフォンもタブレットも指で操作するのが当たり前になりましたが、昔はこのようなスタイラスペンと呼ばれるもので画面を叩いていくタブレットが主流でした。 ここで思い出されるのが、iPhoneの発表時にスティーブ・ジョブズが言った名台詞です。
「どう操作する？スタイラスか？誰がスタイラスを望む？すぐなくしそうだ。皆が生まれながらに持つ世界最高のデバイス、それは指だ。」 - へぇ、かっこいい～！
- 次に、ジョイスティックなどのコントローラです。 Switchなどのゲームをするときにコントローラを使うこともありますよね？これも、ボタンを押してキャラクターを動かすなどの命令をしています。コンピュータに指示を送っているので、入力装置です。 また、人感センサーや光センサー、音センサーといったセンサー類も入力装置です。 例えば、町の街灯。そろそろ暗くなってきたなぁと思って、人がボタンをポチッっと押しているわけではありません。 光センサーが付いていて、外の明るさを感知して自動で点灯したり消灯しているのです。 また、自動ドアや自動で水が出る蛇口は人感センサーで感知し、人がいることをコンピュータに送り、そのコンピュータが自動ドアを開けたり、水を出すという制御をしています。 あとは、スマートスピーカーも音を使ってコンピュータに指示しますので、入力装置ですね。 AlexaやSiriに話しかけることで、それをコンピュータが認識し、それに対応した答えを返してくれます。 あとは、Suicaなどを読み取るカードリーダーや、バーコードを読み取るバーコードリーダーなども入力装置です。 このように、様々な入力装置が身の回りにあふれていることに気づきますね。
②出力装置
- 出力装置とは、ディスプレイやモニタのようにコンピュータからの結果を出力する機器のことです。 出力は、コンピュータから人間に結果を送り出すということで、Outputとも呼びます。 では、1分間で、みなさんが思いつく出力装置を紙に書いてみましょう。 動画を止めて考えてみよう！ いくつ書けましたか？先程、挙げたモニタの他に、まずプリンタがあります。 コンピュータで作成した文書やイラストなどを紙に出力したり、最近では物体として出力する3Dプリンタなどもあります。 また、町中で見かける信号機などのLEDライトやLEDディスプレイもコンピュータの指示に従い、色を点滅しているので、出力装置ですね。 また、モーターも出力装置です。
- モーターって何？
- モーターというとピンとくるものが無いかもしれませんが、扇風機やエアコン、洗濯機、DVDプレーヤーといった様々な回転するものは、モーターによって動いています。 エアコンをスマートフォンから操作することで、家に誰もいなくても自動で動く仕組みになっていますよね。つまり、エアコンに組み込まれたコンピュータの指示により、モーターが回転していますので、モーターも出力装置の1つとなります。 "また、このような様々な工業用ロボットの関節部分にもモーターが使用されていて、それをコンピュータから命令して動作を制御しているのです。" 最後に、スピーカーやヘッドホンです。 スピーカーやヘッドホンもコンピュータで作ったデジタル音声を人間の耳に聞こえるように出力していますので、出力装置と言えるでしょう。 このように、出力装置も、我々が普段気にしないだけで、身のまわりに様々なものがあることが分かりましたね。 入力と出力を組み合わせて入出力と言いますが、これらの入出力装置により、日常生活における様々な場面で人間とコンピュータとの接点が生まれていることがお分かりいただけるかと思います。 そして、入出力のことをInputOutputの頭文字を取り、IOと呼びますので、これも覚えておきましょう。
③インターフェース
- インターフェースとは、これらの入出力装置とコンピュータをつなぐ接点のことです。 このインターフェースも沢山の種類がありますが、現在主流となっているインターフェースを３つ紹介しますので、しっかりとおさえておきましょう。
1.USB
USBとは、「Universal Serial Bus」の頭文字を取った規格のことで、多くの入出力装置はUSBをインターフェースに採用しています。 USBが広まった特徴のひとつが、機器を動作させるための電力をパソコンから供給することができるということなのです。 USBが生まれるまでは、パソコンと機器とのデータの送受信しかできず、ACアダプタなどを使って機器に電力を供給する必要がありました。 また、ACアダプタもこのように大きなものが多く、コンセントを2つ分埋めてしまうという使い勝手の悪さがありました。 しかし、USBによりパソコンから電力を供給できるようになり、手軽に使いやすいということから広まったと考えられます。 このように、パソコンから機器に電力を供給する方式をバスパワーと呼びます。 USBのコネクターは、接続する機器などによって複数の種類があります。 一般的なUSBコネクタは4種類で、Type-A、Type-B、Micro-USB、Type-Cです。名称もおさえておきましょう。 現在は、最新モデルのTypeCが主流となりつつあります。コネクタの形状が上下左右対称なので、差し込むときに向きを気にしなくてよいのが特徴です。
2.HDMI
HDMIとは、High-Definition Multimedia Interfaceの略称で、High-Definitionは「高精細」という意味ですね。 高品位な映像や音声をやり取りするため、2002年に半導体メーカーや家電メーカーが中心となって策定したインタフェースの規格です。 主にパソコンとモニターやプロジェクターなどの映像機器と接続するために使われています。 HDMIの最大の特徴は、音声と映像が１本のケーブルで伝送できることです。 以前は映像と音声を別々のケーブルで接続する必要がありましたが、HDMIの登場により、映像と音声を1本のケーブルで伝送することができるようになりました。 また、一度に多くのデータを伝送できるという特徴もあるため、高画質な映像もスムーズに見ることができます。
3.Bluetooth
USBとHDMIは有線によって実現するインターフェースでしたが、Bluetoothは、無線によるインターフェースとなります。 無線であることが最大の特徴でもあり、主にケーブルが煩わしいイヤホンやヘッドホンなどに多く採用されています。 Bluetoothの場合、まず最初に機器同士を互いに認識させる必要があります。この手続きをペアリングと呼びます。 一度ペアリングを行うと、次回からは機器同士が自動的に接続されるため、この便利さが広まった理由とされています。
USBとは、「Universal Serial Bus」の頭文字を取った規格のことで、多くの入出力装置はUSBをインターフェースに採用しています。 USBが広まった特徴のひとつが、機器を動作させるための電力をパソコンから供給することができるということなのです。 USBが生まれるまでは、パソコンと機器とのデータの送受信しかできず、ACアダプタなどを使って機器に電力を供給する必要がありました。 また、ACアダプタもこのように大きなものが多く、コンセントを2つ分埋めてしまうという使い勝手の悪さがありました。 しかし、USBによりパソコンから電力を供給できるようになり、手軽に使いやすいということから広まったと考えられます。 このように、パソコンから機器に電力を供給する方式をバスパワーと呼びます。 USBのコネクターは、接続する機器などによって複数の種類があります。 一般的なUSBコネクタは4種類で、Type-A、Type-B、Micro-USB、Type-Cです。名称もおさえておきましょう。 現在は、最新モデルのTypeCが主流となりつつあります。コネクタの形状が上下左右対称なので、差し込むときに向きを気にしなくてよいのが特徴です。
2.HDMI
HDMIとは、High-Definition Multimedia Interfaceの略称で、High-Definitionは「高精細」という意味ですね。 高品位な映像や音声をやり取りするため、2002年に半導体メーカーや家電メーカーが中心となって策定したインタフェースの規格です。 主にパソコンとモニターやプロジェクターなどの映像機器と接続するために使われています。 HDMIの最大の特徴は、音声と映像が１本のケーブルで伝送できることです。 以前は映像と音声を別々のケーブルで接続する必要がありましたが、HDMIの登場により、映像と音声を1本のケーブルで伝送することができるようになりました。 また、一度に多くのデータを伝送できるという特徴もあるため、高画質な映像もスムーズに見ることができます。
3.Bluetooth
USBとHDMIは有線によって実現するインターフェースでしたが、Bluetoothは、無線によるインターフェースとなります。 無線であることが最大の特徴でもあり、主にケーブルが煩わしいイヤホンやヘッドホンなどに多く採用されています。 Bluetoothの場合、まず最初に機器同士を互いに認識させる必要があります。この手続きをペアリングと呼びます。 一度ペアリングを行うと、次回からは機器同士が自動的に接続されるため、この便利さが広まった理由とされています。
まとめ
- 入力装置とは、キーボードやマウスのようにコンピュータに入力を行う機器のことである。
- 出力装置とは、ディスプレイのようにコンピュータからの結果を出力する機器のことである。
- 入出力装置とコンピュータをつなぐ接点のことをインターフェースと呼び、代表例としてUSB、HDMI、Bluetoothがある。