【事例あり】IoTとは？仕組み・機能を分かりやすく解説
「モノのインターネット」とも呼ばれる「IoT」（Internet of Things）。さまざまな「モノ」がインターネットに接続されると、いったいどのような利点が生まれるのでしょうか。今回はIoTとは何か、どのような機能があるのかを説明し、各分野での活用事例について紹介します。
- 目次
IoTとは
「IoT」（Internet of Things）は、コンピューターに限らず、車、家庭用電化製品、工場の製造ラインなどのさまざまな「モノ」をインターネットに接続し、データをやりとりする仕組みを指します。
離れた所からスマートフォンなどでネットワーク越しに機器を制御することもできます。また、「モノ」のデータを収集し、サーバーへ保存し、AIなどを使って分析することも可能です。
IoTと似た仕組みに「M2M」（Machine to Machine）があります。M2Mはモノ同士が直接データをやりとりする仕組みで、モノ同士がインターネット以外のネットワークで接続している場合も含みます。
人間の手を介さないため、主にデータの自動処理や機器の自動制御などの目的で利用されます。
そして、モノをネットワークに繋げるために重要なツールが「SIM」（Subscriber Identity Module）です。SIMはスマートフォン等の通信機器にも内蔵されていますが、特にIoT/M2M専用のSIMでは通信コストを大幅に低減することができるため、長期的なIoT/M2Mネットワークの運用にあたっては必要不可欠なツールとなります。
IoTで実現できる「４つの機能」と「利用シーン」
では、IoTによりどのようなことが可能となるのでしょうか。IoTの機能を4つに大別したうえで、利用シーンとともに見てみましょう。
離れたモノを「遠隔操作」できる
遠隔地から信号を送り、モノを操作することができます。
外出先から照明器具・エアコンなどの家電製品を操作
容易に近づけない場所の監視カメラを操作
デジタルサイネージにコンテンツを配信
離れたモノを「状態監視」できる
遠隔地にあるモノの状態をリアルタイムで監視することができます。
遠隔地に設置した太陽光発電機の発電量を監視
商用車両の走行距離等の運行状況を把握
工場の機械設備の稼働状況、故障の有無を監視
離れたモノを「状況監視」できる
各種センサなどを活用し、モノの周囲の状況を監視することができます。
農業用地の日照量、温度、湿度などを監視
工事現場の作業環境および進捗を把握
患者のバイタルサイン（呼吸、脈拍、血圧など）を計測し監視
離れたモノ同士で「データ送受信」ができる
さらに一歩進んで、モノ同士でデータを送受信し、連携させることもできます。
オフィスビルの温度センサーからのフィードバックを受けてエアコンを自動制御
ウェラブルデバイスからのデータをAIで分析、最適な運動を自動推薦
現在の川の水位・降雨量と蓄積されたビッグデータとを比較し、自動で警報を発報
【分野別】IoTの活用事例
既にさまざまな分野において、上記の「遠隔操作」「状態監視」「状況監視」「データ送受信」の4分野を組み合わせたソリューションの活用が進んでいます。主なものをいくつか紹介します。
家電×IoT
家電分野では、「スマート家電」の名称で比較的早期からスマートフォンなどを利用して外出先から操作できるテレビ、エアコン、掃除機などが登場しました。また、Webカメラを通じてペットの様子を見守り、声をかけたり、自動給餌器を動作させたりできる製品も登場しています。
医療・ヘルスケア×IoT
医療・ヘルスケア分野では、ウェラブルデバイスを使用してGPSによる位置確認や健康状態を管理する手段としてIoTが活用されています。また、電気ポットの使用状況から遠隔地に住む家族の安否確認をサポートするサービスなどもあります。
製造業・工場×IoT
「スマートファクトリー」は、工場内のさまざまなセンサや生産設備をIoT化した先進的な工場です。在庫量や需要の変化、機器の故障などにリアルタイムで柔軟に対応できます。また、エネルギーの消費量を見える化・最適化することにより省エネルギーにも寄与します。
農業×IoT
IoTを活用した「スマート農業」も進展しています。農業分野では人手不足やノウハウの継承が課題となっていますが、ドローンによる自動農薬散布、ロボットトラクタによる自動作業などにより、省力化・効率化が可能となりつつあります。
自動車×IoT
常時インターネットに接続する機能を持つ自動車を「コネクテッドカー」と呼びます。IoTによりタイヤの摩耗等、車両のメンテナンス時期を管理する機能や、万一の事故発生時に位置情報を付加して自動で通報する機能などが実用化されています。また、将来的には完全自動運転への応用も期待されています。
NTTPCのIoT・M2Mの導入事例一覧
NTTPCのWebページでは、企業向けソフトウェア開発・販売会社様、電子決済関連サービス・店舗支援サービス提供会社様、紙総合商社様など、各分野におけるIoT・M2Mの導入事例を多数紹介しています。「IoT・M2Mを導入して企業価値を高めたいが、どこから手をつけて良いか分からない」という方はぜひご覧ください。
IoT実現に必要な５つの要素と仕組み
次に、IoTの実現に必要な5つの要素と仕組みについて紹介します。
- デバイス・センサ（モノ）
まずは「モノ」が必要となります。「モノ」は、画像センサや温度センサなど一方的にデータを送信するのみの「センサ類」と、信号を受信しデータを返したり、モーターやアームなどを動かしたりすることができる「デバイス類」の2つに分類されます。
- ゲートウェイ・ルーター
もともとSIMが組み込まれているセンサ、カメラ、スマートフォンなどのモノはそのままネットワーク（VPN・インターネット）に接続できますが、電波状況、回線、コスト、または電波法による規制などの要因により直接ネットワークに接続できないモノの場合には、SIMを組み込んだゲートウェイ・ルーターなどを介してネットワークに接続する必要があります。
- ネットワーク（VPN・インターネット）
デバイス・センサ（モノ）とデータを送受信するには、ネットワークが必要です。インターネット回線、VPNネットワークのどちらを使用するか、また、必要な通信速度、遅延の許容値はどれくらいか、など、用途に応じて決定する必要があります。
- サーバー・クラウド
デバイス・センサ（モノ）のデータは既にデジタル化されているため、自動でクラウド上や自社サーバーに記録し、蓄積していくことができます。また、記録の間隔はリアルタイムでの分析が必要かどうかなど、用途に応じて設定することができます。
- アプリケーション
蓄積したデータを効果的に利用するには見える化し、履歴を踏まえて未来を予測するためのアプリケーションが必要です。また、蓄積したデータが巨大ないわゆる「ビッグデータ」となる場合には、クラウド上などでAIを使用して分析することも可能です。
SIM・ルーター・ネットワークまで提供できる【IoT/M2M向けモバイル】
NTTPCではIoT/M2M通信に必要な高品質で低価格から始められるSIMとネットワークを提供しています。通信を専門に扱ってきたNTTPCなら、お客さまの用途・目的に合わせ、IoT/M2Mに合った最適なネットワーク環境をワンストップで提供できます。
IoT/M2Mの通信環境では、次の３つを用意しています。
【VPNタイプ】Master'sONE®スタンダードタイプ / マルチキャリアタイプ
セキュリティを重視するIoT/M2M機器の接続なら、安心・安全なVPN（閉域ネットワーク）でのモバイル通信をおすすめします。
【インターネットタイプ】InfoSphere®モバイルスタンダードタイプ / マルチキャリアタイプ
モバイル端末からモバイル網を経由し、インターネットに接続するモバイルサービスです。不正アクセスやDDoS攻撃などのサイバー攻撃リスクを低減しながら、IoT/M2Mのデータを収集できます。
IoTソリューションサービス（カメラ・ウェアラブルなど）
NTTPCでは、その他にも従業員の健康管理、防犯・防災、農業被害の軽減などさまざまな分野ですぐにご利用になれるIoT関連サービスを提供しております。次のリンクをご覧になり、もし御社に役立ちそうなサービスがございましたら、ぜひお気軽にお問合せください。
IoTで注目される通信技術「5G」と「LPWA」
IoTの普及に関連して、「5G」「LPWA」といった新たな通信技術も注目されています。
「5G」は、4Gに続く次世代ネットワークです。正式には「第5世代移動通信システム」と呼ばれ、標準仕様では「高速・大容量」「高信頼度・低遅延」「多数同時接続」があげられています。
そのため、高解像度の画像データの高速転送、モノのリアルタイム制御、センサの多数集中配置など、将来のIoT/M2Mネットワークで必要とされる要素をカバーできます。
一方、LPWAは「Low Power, Wide Area」の略で、「低消費電流」「長距離・広範囲通信」という特徴を持つ、IoTに特化した通信規格です。通信速度では5Gに劣りますが、通信コストを低く抑えることができます。低消費電流という特長を活かし、温湿度センサや漏水検知センサなど、データ転送量が少ない小型のセンサを電源の確保が難しい屋外においても長時間稼働させることが可能です。
5GとLPWA、それぞれのメリットを組み合わせることにより、今後は遠隔手術や環境モニタリングなど現在では実現が難しいさまざまな技術の確立が可能となるでしょう。
まとめ
今回はIoTの仕組みとIoT化の利点について説明しました。
IoT関連の製品やサービスは既に実用段階に達しており、さまざまな業種で実用化されていることがお分かりになりましたでしょうか。
現在、「自社の効率を向上し利益を極大化したい」「人材不足や技術継承に苦労している」「よりきめ細やかな自動運転を実現したい」などの課題をお感じの場合には、まずは簡単なところからIoTの導入を検討してみてはいかがでしょうか。
※ICT Digital Columnに記載された情報は、リリース時点のものです。
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