IOT時代とは?仕組みや機能、事例を簡単に解説!

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最近よく耳にするようになったこの『IOT』という言葉。

ITじゃないの?IOT?はははっ・・・っと苦笑いしているあなた。

そんなあなたに『IOT』をわかりやすく解説していきます!

この記事を読めばIOTについて詳しく理解できます。

悩んでる人

最近よく聞くよね『IOT』って言葉。
インターネットの新しいサービスとか?って感覚です。
ちょっとよくわからないな。

totonet

これからの時代の中心になる言葉だね。
これからの生活に関わってくることだから簡単に解説していくね!

筆者はこんなひと
totonet
totonet(トトネット)@totonet6

職業:電気通信設備事業、IT関連事業

  • 手掛けた光工事、電話工事年間1000件以上合計2万件以上
  • 工事担任者総合種取得
  • 光回線、電話回線、ネットワーク、最新技術のことならお任せください!

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目次

そもそもIOTって何ですか?

IOT画像

名前の意味

IOTとは「INternet of Things」の略。

物のインターネットと訳されて、読みはそのまま「アイオーティー」です。

IOTの歴史

「IOT」って言葉を使ったのは1999年、マサチューセッツ工科大学のAutoIDセンター共同創始者であるケビン・アシュトン氏です。

当時のRFIDによる商品管理システム(商品のバーコードを一枚一枚スキャンするのではなく電波信号で一括スキャンする技術)をIOTと呼びました。

当時からIOTの概念はありましたがそのテクノロジーを実現するための技術とコストが壁となり普及には至りませんでした。

IOTが一般的に認識され始めたのが2010年後半になってからで、背景にはIOTを普及させるためのテクノロジーの発展がありました。

悩んでた人

2010年頃だとスマートフォンが流行り始めた頃だね。

この後、スマートフォンの爆発的な普及によりIT企業がIOTを活用した将来のスタイルに力を注ぎはじめます。

IOTで何ができる?

IOTデバイス

IOTの概要

先程の解説通りIOTは「物のインターネット」の意味です。

今までのインターネットではスマホ、PC、ゲーム機などが主流でしたが、今後今までインターネットに接続されてこなかった「」がネットワークに接続されます。

IOTの定義は人により違うと思いますが、例えばエアコンをスマホで操作したり、家の鍵をスマホで解錠したり、外出中にお風呂の湯を溜めたりと、ネットワークにつながれば様々な操作が可能になります

この技術は様々な産業で利用可能になるでしょう。

IOTの仕組み

IOTを構成するものとして代表的なものを上げます。

  • デバイス
  • クラウド
  • ネットワーク

デバイスとは・・・温度、音声、画像、映像、振動、位置情報など様々なセンサーを搭載しているCPUのこと

クラウドとは・・・ユーザーがサーバーなどを持たなくてもサービスを必要なときだけ利用できるサービス

ネットワーク・・・通信端末やサーバー間を通信し情報の伝達を行うための通信設備

このIOTの仕組みを使って例を紹介します!

totonet

分かりづらいからエアコンがIOT化したらどうなるか説明するよ!

今までのエアコンは家に帰ってからリモコンでスイッチを押して、冷房とか暖房とか押してましたよね?

IOT搭載のエアコンなら何ができるか?何が違う?

まずエアコン内部にIOTセンサー(デバイス)が内蔵されています。

このセンサーは用途によって様々なセンサーがありますが、エアコンなら湿度、温度とかですかね。

このエアコンのIOTセンサーによりネットワークへエアコンのデータが送られます。

例えば外出先で自宅のエアコンを操作するには専用のアプリケーションなどを使って登録したエアコン端末を操作することが可能になります

スマホのアプリケーションから自宅のエアコンに対してクラウドのサーバーに操作信号を送り、そのサーバーから自宅のエアコンのIOTセンサーのデバイスに操作信号が送信され、エアコン本体が稼働するってイメージです。

悩んでた人

確かにこれなら動くよね!
いろんなことに利用できそう!

IOTの通信手段

電波

IOTに使われる無線通信

IOTのシステムを実現するためには、ネットワークやインターネットに繋がるための無線ネットワークが必要不可欠です。

無線技術にはたくさんの方式が有るけど一般的にはLTE、5G、Wi-Fi、Bluetooth、NFCなどが一般的です。

ただ、この無線の場合は消費電力や電波の特性などの制約が多いことから、既存の規格ではニーズに応えることが困難になっています。

そこで低消費電力、広範囲な通信規格「LPWAN」を知る必要があります。

LPWANとは・・・
Low-Power Wide-Area Network」の頭文字の略。
日本語で「低電力消費広域通信網」ってことになります。

LPWANとは?

なぜIOTデバイスには低電力が必要なんでしょうか?

まずIOTの目的は離れたものや物の現状をデジタル化し通信することにありますよね。

これを実現するには物の搭載するIOTデバイスの電力が必要になります。

屋内の物の電力供給は容易にできますが、屋外などの物は電力が確保しづらい場所が多く存在してきます。

あらゆる場所でIOTデバイスを維持させるには極力低電力が必要とされるのです。

そこでこの「LPWAN」の登場です。

おさらいですがLPWANとは少ない電力で、長距離及び広範囲な通信を可能になる技術です。

悩んでる人

LPWANって万能な感じがするね!
今後はWi-FiとかBluetoothとか必要なくなるのかな?

totonet

いやそうとも限らないね!
すべての無線規格には独自のメリットがあるから利用用途に応じて使い分ける必要がある。
通信距離とか、通信速度が異なるからね!

LPWANの特徴

使ったことがある人ならイメージしやすいが、Bluetoothの通信距離は大体10m程度ですよね。

LPWANなら約50Kmほどの通信が可能です。

悩んでる人

えっ?50km!!

他のも特徴があり、この3点が挙げられます。

LPWANの3つの特徴
  • 一回の給電で長時間稼働できる(容量の小さいバッテリーで年単位稼働する)
  • 最大50kmの長距離通信が可能(山の上や郊外、海上、船舶など)
  • 多くのデバイスに同時に接続可能(データ量は少量の送受信)
悩んでる人

データ量が少量?
あんまり使えないんじゃないのかな?

totonet

IOTデバイスでは特に大きなデータの通信は行わないんだ。
その機器の状態など少量のデータのやり取りで済むからLPWANの接続でも問題ない。ちなみに通信速度は250Kbpsほどと言われてるね!

IOTを使った事例

IOT事例

医療の事例

服用イメージ

出典:大塚製薬とNEC 脳梗塞再発抑制薬の毎日の服薬をアシストする服薬支援容器の共同開発に合意

IOTを活用して服薬支援の仕組みを大塚製薬が実現させています。

高齢者の人口が増加していく中、お薬の完全服用率は60%ほどと言われているそうです。

いい薬も処方どおりに服薬しなければ本来の効力が発揮できない!って悩みがありました。

この容器は服薬時間になるとLEDが自動点滅して患者に通知したり、錠剤の取り出しを検知し日時を容器のメモリーに保存。

そのデータをスマートフォンやタブレットへ通知してくれるIOT機能を搭載しています。

確かに飲み忘れを防止して、データで管理すれば完全服薬率は上がりますよね!

自動車の事例

路車間通信システム

出典:トヨタの路車間通信システム(DSSS:Driving Safety Support Systems)

このトヨタの路車間通信システムは車がサービス対象の交差点へ近づいた際、対象エリアをアイコンで教えてくれます。

交差点で右折や左折をする際に、交差点に設置されている対象のセンサーが歩行者や見ずらい対向車を常に検知しています。

対向車や歩行者に気づかず右折や左折をした際に、車内の画面やブザーで警告してくれるともの。

また、対象交差点では信号機も検知していて、もし赤信号でスピードを緩めないで走行していたら、車内の画面やブザーで注意喚起してくれます。

今後、いろんなエリアで普及すれば交差点での巻き込みや衝突などが激減しそうですね!

農業の事例

農業

出典:農林水産省 「農業新技術活用事例(令和元年度調査)」施設園芸の事例のうち「ICT制御によるキュウリの安定生産と軽労化」

福島県県北地方の「ふくしまからはじめよう。攻めの農業 技術革新伊達地域協議会」の取り組みを紹介します。

IOTの導入経緯は、施設栽培は露地に比べるとかん水作業が多く、適切な管理が求められる。

また、新しく農業を始める方や規模拡大を目指す方にとっては、この施肥とかん水の効率化が課題となっていた。

そこでIOTを導入し生産性と作業の軽減化を目指した。

導入後の効果は導入前と比較しかん水作業に要する労働時間及び労働費が約90%以上削減し、データに基づいた施肥が可能になり、窒素使用量と肥料代が約40%以上削減に成功した。

今まで人の手、目で管理していたところをIOTに置き換えるだけでこんなに効率が上がるのはすごいですね!

IOTの今後は?

地球
悩んでる人

IOTがどういうものかわかりました!
今後はどんな未来になっていくか想像がつきません・・・

totonet

そうだね!
物と物がつながれば考えられる物理の方法は可能になるかもね!
ただ、そのためのコストやセキュリティーは課題になっていくね。

IOT市場の規模

グラフ

IT専門調査会社IDC Japan 株式会社は、2021年6月8日に国内IOTのインフラ市場予測を発表しました。

これによると、2021年の国内IOTインフラ市場の支出額は1285億円になる見込みです。

また2025年までの平均成長率は17.1%で2025年の支出額は2312億円になるとIDCは予想しています。

この予測を見るとIOT市場がこの数年でいかに急発展していくかがわかりますね!

今までにないサービス

今後は5G、AIの普及、進歩により様々なIOTデバイスが身近になると考えられます。

AIやIOTによる自動運転技術、IOTデバイスにより農作物の管理、物流の効率化、災害時の支援の最適化、防犯対策の強化、エネルギー最適化など考えられる最適化が実現できる技術です。

すでに国内外ではスマートシティなどの構築が進んでいます。

次世代都市により今後のビジネス展開の未来予想図になっていくことでしょう!

IOTの課題

IOTの特徴である「物と物がつながる」ってことは、必ずデータのやり取りが発生します。

この利便性の裏には情報の漏洩やハッキングのリスクがあります。

今までのインターネットと違い、すべてのIOTデバイスが情報を持つ時代になります。

正しいネットワークの構成やセキュリティ対策がされていないと悪質なサイバー攻撃に対応できません。

今後の課題の一つと言えます。

また、IOTを普及するにはデバイスの開発に膨大な時間と知識が必要になります。

通信知識、データ管理の知識、セキュリティの知識など様々な知識が広く必要になってきます。

人材を確保する面も課題の一つと言えます。

悩んでる人

たしかに、普及させるにはたくさんの時間と労力が必要になるんだね!

totonet

常に経済は成長を求めるからね!
時代の変化で求められる人材も変化していくってことかな?

最後に

IOT時代について解説しました!

いやー面白い時代になってきましたね。

一昔前には思いもしなかった技術。

物のデータを管理する時代、AIにより作業の効率化、人口労働の削減。

これからの5年10年の経済の変化は大きく変動してくのが見えますね!

ではまた!

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この記事を書いた人

こちらのサイトへ足を運んでくれてありがとうございます!

totonet(ととねっと)と申します。

現在、通信関係の仕事をしています。

このサイトでは通信関係を中心に長年培った現場のノウハウや知識,
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雨の日も風の日も光回線、電話回線、ネットワーク回線と作業しております。

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