IoT

IoTの概要

IoT(Internet of Things)とは、さまざまな"モノ"がインターネットにつながり、相互に情報をやり取りする技術の総称です。センサーやアクチュエーターなどのデバイスがインターネットに接続され、データを収集・送信したり、リモートから制御することが可能になります。

IoTの考え方は1990年代から存在していましたが、近年の通信技術の発展と低価格化、クラウドコンピューティングの普及によって、本格的な実用化が進んでいます。IoTによってあらゆるモノがつながり、従来とは異なるサービスやビジネスモデルが生み出されています。

一方で、膨大なデータの取り扱いやセキュリティ、プライバシー保護など、多くの課題も存在します。

IoTシステムは一般的に、以下の4つの主要コンポーネントから構成されています。

デバイス(センサー、アクチュエーター): センサーはさまざまな物理量(温度、圧力、位置情報など)を計測し、データを収集します。アクチュエーターはリモートからの指令に基づいて動作する装置です。
ゲートウェイ: センサーやアクチュエーターからのデータを集約し、クラウドにデータを送信したり、クラウドからの命令を伝えるゲートウェイ機器が必要となります。
クラウドプラットフォーム: クラウド上でデータの保管、分析、視覚化、デバイス管理などを行うプラットフォームです。AWS IoTやMicrosoft Azureなどがあります。
ネットワーク: 有線や無線(Wi-Fi、Bluetooth、LoRaWANなど)のネットワークでデバイスとクラウドをつなぎます。

これらのコンポーネントが連携して、モノのインターネット化が実現されます。

IoTシステムで使われる主なプロトコルは以下のようになります。

デバイス間通信プロトコル

ネットワークプロトコル

用途やデバイスの特性に合わせて、適切なプロトコルを選択する必要があります。

IoTでは膨大な数のデバイスがインターネットにつながるため、セキュリティリスクが高くなります。主な脅威として、以下があげられます。

こういったリスクに対して、以下のような対策が求められます。

セキュリティ対策は多面的に行う必要があり、システム全体でセキュリティを確保することが重要です。

IoTシステムから収集されるデータは非常に膨大であり、ビッグデータと呼ばれています。このデータを活用するためには、以下の分析技術が不可欠です。

IoTデータを適切に分析し活用することで、予知保全や最適制御、新サービスの創出などが可能になります。

IoTは多様な分野で活用されています。主な事例を紹介します。

スマートホーム/ビル: 家電や設備にセンサーを設置し、スマートフォンなどからの遠隔操作や、部屋の環境に応じた自動制御を行えます。エネルギー管理の最適化も可能です。
スマート農業: センサーでリアルタイムに環境データを収集し、適切な制御を行うことで、農作物の最適な生育環境を実現できます。作業の自動化なども進められています。
スマート製造: 工場の生産設備にセンサーを設置することで、リアルタイムの状態監視ができ、異常の早期検知や予防保全が可能になります。フレキシブルで高効率な製造が実現できます。
ヘルスケア: ウェアラブル機器から収集した生体データを分析し、健康管理を行えます。介護施設などでは、入所者の行動を継続的に監視し、異常を検出できるシステムも実用化されています。

このように、IoTはさまざまな分野で革新的な価値を生み出しています。

IoTの普及にあたっては、以下のような課題があります。

プライバシー問題: 個人のライフログなどの大量のデータが収集されるため、プライバシー保護の問題が生じます。データの取り扱いルールの確立が必要です。
標準化の必要性: さまざまなベンダーのIoTデバイスが存在するため、プロトコルやセキュリティ基準などの標準化が求められています。相互運用性を確保し、IoTの発展を加速するために不可欠です。
セキュリティ対策の高度化: IoTデバイスの脆弱性を狙ったサイバー攻撃が増加しており、ソフトウェアの定期更新などの対策が欠かせません。エンドポイントからクラウドまで一気通貫したセキュリティ対策が必要不可欠です。

一方で、IoTはさらなる進化を遂げると期待されています。

このように、IoTはますます高度化・複雑化が進むと考えられますが、同時に新たな付加価値の創出が期待できる分野でもあります。技術の進化に伴い、社会へのインパクトはますます大きくなっていくことが予想されます。