携帯電話のバッテリー消費量は、WiFi と 5G のどちらが多いでしょうか?

スマートフォンのバッテリーの消耗が通常より速くなった場合、まず最初に思い浮かぶ疑問の一つは、使用している接続方法に関係があるかどうかでしょう。特に電源コンセントから遠く離れていたり、充電器を持ち歩いていない場合、多くのユーザーはWi-Fiや5Gがバッテリーをより多く消費するのではないかと疑問に思います。

一見すると、5Gはより新しく高速であるため、常に最良の選択肢であるように思えるかもしれません。しかし、iPhone 17 Pro Maxなどの最新の携帯電話を使った実地テストや、モバイルネットワークのエネルギー消費に関する研究は、全く異なる状況を示しています。答えは、通信エリア、使用パターン、そしてモバイルデータ通信なのか、自宅や職場のWi-Fiなのかによって異なります。

WiFi vs 5G：どちらの技術が実際にはバッテリーを多く消費するか

近年、私たちは2Gから3G、3Gから4Gへと移行し、そして今や高速通信の標準は5Gへと進化しました。世代交代ごとに、より広い帯域幅とより快適な体験がもたらされてきました。2GではYouTube動画を視聴できなかった時代から、4GでNetflixをストリーミングできるようになったことは大きな変化であり、5Gではさらに高速化が期待できます。

問題は、この速度向上には代償が伴うということだ。5G技術自体、そして現在の展開状況を考えると、エネルギー消費量は4Gよりも高く、もちろん安定したWi-Fi接続よりも高い。ここで、Wi-Fiのみに接続されたスマートフォンと5Gのみを使用するスマートフォンを直接比較する必要が出てくる。

専門チャンネルのPhoneBuffが行った、話題を呼んだテストでは、画面の明るさ、ソフトウェア、アプリケーションなど、全く同じ構成の2台のiPhone 17 Pro Maxが比較されました。ただし、重要な違いが1つありました。1台は常に5Gに接続され、もう1台は常にWiFiネットワークに接続されていました。

この比較結果から、疑いの余地はほとんど残されていない。実際のスマートフォンの使用状況では、たとえ電波状況が良好で安定している場合でも、 5GはWi-Fiよりもバッテリーを早く消耗する。

PhoneBuffによるiPhone 17 Pro Maxのテスト：5G vs WiFi

テストをできる限り公平にするため、PhoneBuffは、画面の明るさ、インストールされているアプリ、そして通常の1日の使用パターン（メッセージング、ブラウジング、ソーシャルメディア、ビデオ通話、ビデオストリーミング）をシミュレートした自動使用パターンを備えた、全く同じiPhone 17 Pro Maxを2台使用しました。

最初の2時間、両方のiPhoneは画面がオフの状態で、それぞれ5GとWi-Fiに接続されていました。その間、バッテリー消費量はほぼ同じで、どちらの場合も約2%減少しました。これは、電話がほとんど何もしていなかったことを考えると当然の結果です。

次に、実際の使用状況に基づいたテストが始まった。まず、WhatsAppを2時間使用するシミュレーションを行った。このシナリオでは、差はごくわずかだった。5G接続のiPhoneはバッテリーを約10%消費したのに対し、Wi-Fi接続のiPhoneは約11%消費した。このような軽めのメッセージング使用では、接続技術による大きな違いは見られなかった。

次に、テストの中で最も負荷の高い部分の一つである、2時間のFaceTimeビデオ通話が行われました。ここで、バッテリー残量の著しい低下が観察されました。Wi-Fi接続のiPhoneでは、バッテリー残量が約87%から62%に減少し、25%の低下となりました。一方、5G接続のiPhoneでは、88%から46%に低下し、42%というさらに大きな低下となりました。

テストの次の段階は、継続的なウェブブラウジングでした。2時間のブラウジング後、Wi-Fiに接続されたiPhoneはバッテリーを約18%消費し、残量は44%となりました。一方、5Gに接続されたiPhoneは21%消費し、残量はわずか24%となりました。近くに電源コンセントがない場合、これは心配になり始めます。

その後、両方のスマートフォンを画面をオフにした状態で16時間放置し、それぞれ接続（5GまたはWi-Fi）を維持した。この場合、差はごくわずかで、Wi-Fi接続のiPhoneは約8%、5G接続のiPhoneは約7%のバッテリーを消費した。やはり、放置状態では接続方式による違いはほとんど見られなかった。

休憩期間の後、再びソーシャルメディアを集中的に利用する段階に入り、具体的にはInstagramを2時間連続で使用しました。この活動により、Wi-Fi接続のiPhoneはバッテリーを10%消費し、5G版は13%消費しました。これは、モバイルデータ通信、特に5G接続は、スマートフォンを積極的に使用する際にバッテリー寿命に大きな影響を与えるという傾向を裏付けるものです。

テストは動画ストリーミングセッションで締めくくられ、具体的にはDisney+で映画「アバター」を再生した。ここで決定的な違いが明らかになった。わずか22分の再生で、5Gに接続したiPhoneのバッテリーが切れ、残りの4%が消費されてシャットダウンした。一方、Wi-Fiネットワークに接続したiPhoneは、その時点でまだ約25%のバッテリーが残っていた。

これらを実際の使用時間に換算すると、5G対応のiPhone 17 Pro Maxは、画面点灯時間が約10時間22分、待機時間が約16時間でした。一方、Wi-Fi対応モデルは、バッテリー残量が0%になりシャットダウンした時点でも25%残っており、完全にバッテリーが切れるまで約3時間程度使用できると推定されます。

バッテリー寿命の違い: WiFi 搭載の携帯電話はどれくらい長持ちしますか?

テスト全体を見ると、メッセージング、FaceTime、ブラウジング、Instagram、ストリーミングなど、様々な用途で比較的集中的に使用するシナリオでは、WiFiに接続された携帯電話は、5Gのみを使用する同じ携帯電話と比較して、約3時間ほどバッテリー駆動時間が長くなると言える。

重要なのは、長時間のビデオ通話や高画質ビデオストリーミングなど、データ量の多いアクティビティこそが、安定したWi-Fiネットワークと5G接続の違いを最も顕著に表すということです。リアルタイムビデオはモバイルモデムを最大能力で動作させるため、5G接続使用時のエネルギー消費量が大幅に増加します。

iPhone 17 Pro Maxとの比較に加え、PhoneBuffはiPhone 12を使った別の実験データも公開した。この実験では、Wi-Fiとモバイルデータ（5Gだけでなく）を直接比較しており、その結果はさらに印象的だった。Wi-Fi接続では19時間46分と、モバイルデータ使用時の約9時間31分に比べて2倍以上のバッテリー駆動時間を実現した。

これらの数値は、多くのユーザーが日常生活で実感していることと非常によく一致しています。Wi -Fi接続時間が長ければ長いほど、スマートフォンのバッテリーは長持ちします。一方、データ通信を長時間使用すると、特に5G接続で電波状況が完璧でない場合は、バッテリーの消耗が予想以上に早くなります。バッテリー寿命などの要素も影響します。

ただし、ラボテストはあくまでも想定されるシナリオのごく一部を切り取ったものであることに留意すべきです。実際の違いは、居住地、移動頻度、地域の電波状況、そしてよく使うアプリの種類などによって大きく異なる可能性があります。

カバレッジが鍵：信号強度とネットワークの安定性がパフォーマンスに与える影響

5Gがバッテリー消費量を大幅に増加させる理由を理解する上で最も重要な要素の一つは、技術そのものだけでなく、受信する信号の品質です。Wi-Fi、4G、5Gのいずれであっても、スマートフォンの電波状況が良好であれば、モデムはより効率的に動作し、接続を維持するために必要な電力も少なくて済みます。

逆に、信号が弱い、あるいは不安定な場合、スマートフォンは利用可能なアンテナを常に探し出し、接続を確立しようとします。これは、再接続の回数が増え、セル切り替えの回数も増えることを意味し、現在の5Gネットワ​​ークの場合は、5Gと4G間の切り替え頻度も高くなるため、バッテリーの消耗が早くなります。

PhoneBuffのテストでは、この点に関して細心の注意が払われました。良好で安定した5G信号を確保するため、比較的近くに基地局がある環境を選んだのです。それでもなお、バッテリー寿命に関しては5Gは明らかにWi-Fiよりも劣っており、より不利な条件下ではどのような結果になるかが分かります。

2台の同一のiPhone 17を両方とも5Gに接続し、1台は信号状態の良い環境（研究所）に、もう1台は電波状況の悪い家の中に置いてテストを繰り返したところ、興味深い結果が出ました。信号状態の良い方の端末は約13時間49分持続したのに対し、電波状況の悪い場所にあった端末は約12時間51分しか持続せず、信号品質の違いによりバッテリー駆動時間がほぼ1時間短くなりました。

この現象は5Gに限ったことではありません。地下室、エレベーター、地下鉄、あるいは電波状況の悪い地域にいたことがある人なら、バッテリーの消耗が驚くほど速いことに気づいたことがあるでしょう。AndroidのBluetoothなどの他の無線機能も、たとえほとんどスマホを使っていなくても、バッテリー消費に影響を与える可能性があります。このような状況では、スマホは常にネットワークへの接続を試みているため、気づかないうちにバッテリーが消耗してしまうのです。

Wi-Fiでも同様のことが起こりますが、通常は程度は小さくなります。ルーターから遠い場合や、信号が多くの壁や障害物を通過する場合、スマートフォンは適切な接続を維持するためにより多くの電力を消費する可能性があります。しかし一般的に、屋内でルーターが近くにある場合は、Wi-Fiは通常最もエネルギー効率の良い接続方法です。

4G vs 5G vs WiFi: バッテリーを節約するにはどの接続が最適ですか?

Wi-Fiと5Gの直接比較だけでなく、エネルギー消費量の比較において4Gがどのような位置づけにあるのかも検討する価値がある。4Gは古い技術ではあるものの、依然として最も普及しているモバイルネットワークであり、多くの場合、速度、カバレッジ、エネルギー効率の面で最もバランスの取れたネットワークと言える。

4Gは、ブラウジング、動画ストリーミング、ビデオ通話、ソーシャルメディアの利用といった日常的な作業には十分すぎるほどの性能を提供します。さらに、4Gの普及率は非常に高く、特に大都市圏以外では、多くの地域で5Gよりも通信状況が良好で安定している場合が多いです。

Ooklaが行った調査や、テクノロジー系メディアが報じたテストなど、いくつかの研究によると、5Gはスマートフォンのプロセッサや5Gネットワ​​ークの種類（NSA、SA、バンドなど）によって異なりますが、同様の使用状況において、4Gよりも6～11%バッテリーを多く消費することが示されています。一部のiPhoneでは、5Gと4Gを集中的に使用した場合、バッテリー駆動時間に最大20%の差が見られました。

主な理由は、現在の多くの5Gネットワ​​ークがNSA（ノンスタンドアローン）モードで動作するように設計されていることにある。つまり、スマートフォンは少なくとも2つのキャリアに同時に接続する。1つは制御用の4G、もう1つはデータ用の5Gである。その結果、モデムは2つの異なる技術の基地局を検索して管理する必要があり、処理が複雑化し、消費電力が増加する。

5GがSA（スタンドアロン）モードで広く展開され、スマートフォンが4Gに大きく依存することなく5Gで直接動作できるようになるまでは、5Gの消費電力が4Gの消費電力と同等またはそれを上回る可能性は低いでしょう。現状では、ほとんどの状況において、5Gは確かに高速な通信速度を提供しますが、その代償としてバッテリー消費量が増加します。

多くのユーザーがバッテリー寿命を延ばすために5Gをオフにしている理由

最高速度よりもバッテリー寿命を優先するユーザーの間で、スマートフォンを4G接続のみに制限するという戦略がますます一般的になっている。これは5Gの最高速度を犠牲にすることを意味するが、安定性と、何よりも使用時間の延長というメリットが得られる。

実際には、5Gから4Gに切り替えた際のパフォーマンス低下は、主に利用状況によって異なります。大容量ファイルのアップロードやダウンロード、4Kストリーミング、負荷の高いオンラインゲームなどを行う場合、5Gの速度と遅延の違いは顕著に現れます。しかし、ブラウジング、ソーシャルメディアの利用、音楽ストリーミング、通常のビデオ通話などであれば、4Gでも十分です。

コンサート、スタジアム、大規模イベントなど、多くの人が同時に接続する場所では、4Gは混雑しやすく、ユーザーエクスペリエンスの観点からは5Gが理にかなっていると言えるでしょう。しかし、繰り返しますが、そのような状況はほとんどの人にとって一般的ではありません。

Android端末では、5Gから4Gへの切り替えは、ネットワーク設定を開いて優先ネットワークモードとして4Gを選択するだけで簡単に行えます。「設定 > 接続 > モバイルネットワーク > ネットワークモード」のようなメニューには、メーカーによって異なりますが、通常5G/4G/3Gまたは4Gのみを選択できるオプションが表示されます。

iPhoneの場合、設定は「設定 > モバイル通信 > モバイル通信オプション > 音声とデータ」にあり、5Gの代わりに4Gを選択したり、ネットワークが十分に安定している場合にのみ5Gの使用を制限するモードを有効にしたりできます。多くのユーザーにとって、この小さな変更は、重要な機能を犠牲にすることなく、一日の終わりにバッテリー駆動時間を著しく延ばすことにつながります。

エネルギー効率におけるAppleとモデムの役割

アップルの場合、同社は何年もかけてハードウェアとソフトウェアを高度に最適化された方法で統合することに取り組んできました。これは、iPhone、iPad、そして最近ではApple Siliconを搭載したMacのバッテリー管理において顕著に表れています。

最新のiPhone Pro Maxモデルは、効率的なプロセッサ、適切に調整された画面、そしてインテリジェントな電力管理システムの優れた組み合わせにより、市場で最も優れたバッテリー駆動時間を実現していることで知られています。しかしながら、iPhone 17 Pro Maxに見られるように、接続方法によって画面点灯時間は大きく左右されるため、iPhoneのバッテリー容量を最大限に引き出すためのガイドも用意されています。

AppleはC1XやC1といった独自のモデムの開発も進めており、将来のiPhone ProにはC2モデムなどの新しい接続チップが搭載されると予想されている。その目的は、オペレーティングシステム、プロセッサ、モデム間の統合をさらに高度化することであり、理論的にはネットワーク性能と消費電力のバランスをより良くすることにつながるはずだ。

同時に、他のメーカーはシリコンカーボン電池と新しい化学組成を組み合わせることで、より少ないスペースでより多くのエネルギーを蓄えられるようにする研究を進めている。これは、容量を増やすための物理的なスペースがあまりない薄型モデルにとって特に興味深い。Pro Maxモデルはそこまで大幅な変更を必要としないかもしれないが、よりコンパクトなiPhoneはこれらの改良から大きな恩恵を受ける可能性がある。

モデムの進化と、より成熟した5G SAネットワークの展開により、今後数年間で5G対応携帯電話の効率はますます向上していくと予想されます。しかし、現状では、5Gを利用すると、4G、特に良好なWi-Fi接続と比較して、バッテリー寿命が犠牲になるのが一般的です。

上記すべてを踏まえると、スマートフォンのバッテリー寿命を最大限に延ばすための最適な戦略は、通常非常に明確です。可能な限り安定したWi-Fiネットワークを優先し、モバイルデータ通信しか選択肢がない場合は、お住まいの地域で5Gが十分に安定していない限り、4Gを選択することです。5Gは最高速度が必要な時には最適ですが、スマートフォンを一日中快適に使いたいのであれば、必要な時だけ使用し、常にオンにしておくのは避けるのが最善です。