IoT（モノのインターネット）とは？ 仕組みと構成、メリット、産業ごとの活用例を紹介
目次
はじめに
IoT（Internet of Things/モノのインターネット）は、近年、私たちの日常生活を見事に革新し、技術に疎い人でもその快適さと重要な知見に気づき始めています。
IoTは、産業用と日常用の両方のアプリケーションで、ますます重要性を増しています。IoTはさまざまなかたちで私たちの生活を向上させており、今後もそうであることは間違いないでしょう。
今回は、IoTとは何か、IoTが私たちの生活や仕事にどのように貢献しているのか、そして各業界におけるIoTの活用とはどのようなものかについて解説します。
IoTとは？
Amazon社の定義によれば、IoTとは、連携した機器のネットワークと、機器とクラウド、機器間の通信を可能にする技術を指します。
現在では、低価格のコンピューターチップや広帯域の電話の導入により、何十億というデバイスがインターネットに接続されています。センサーは、歯ブラシ、掃除機、自動車、機械などの日用品に搭載され、データを収集し、消費者にスマートに応答できます。
IoTは、ほかの機器やシステムと連携し、データを交換するために使用され、一般的な家庭用品から高度な工業用機器まで、さまざまな用途があります。専門家の予測では、2020年までに接続されるIoTデバイスは100億台以上、2025年には220億台になるといわれています。
IoTとは、インターネットに接続されていることがあまり前提とされていない、人が介在しなくてもネットワークと通信できる機器のことを指します。そのため、PCもスマートフォンも一般的にはIoT機器とはみなされません。ただし、スマートウォッチやフィットネスバンドなどのウェアラブルデバイスは、IoTデバイスとみなされる可能性があります。
IoTの仕組みは？
IoTのエコシステムは、組み込みシステムを使用して周囲からデータを収集、送信、処理するWeb対応のスマートデバイスで構成されています。
IoTゲートウェイやその他のエッジデバイスに接続することで、IoTデバイスはセンサーデータを共有し、クラウドに転送して分析したり、ローカルで調査したりすることができます。
また、これらのデバイスは相互に通信し、受信した情報に基づいて動作することもあります。
IoTデバイスの設定や指示、データの取得などは人も行うことができますが、ほとんどの作業は人が行うことなく、デバイス側で行われます。
これらの高度なIoTソリューションは、どのデータが有用で、どのデータが無視しても良いものかを正確に検出できます。このデータは、パターンを発見し、推奨を行い、潜在的な問題が発生する前に特定するために使用します。
IoTによる高度な分析は、インサイトを提供することでオペレーションを、より効率化する力を与えます。特に、繰り返しの多い、単調な、時間のかかる、あるいは有害な仕事であれば、スマート設備やシステムで特定の仕事を自動化します。
なぜIoTが重要なのか？
近年、IoTは21世紀を代表する技術として台頭してきました。家電製品、自動車、サーモスタット、ベビーモニターなど、身近なモノを組み込み機器でインターネットに接続できった今、人・プロセス・モノの間のシームレスなコミュニケーションが実現できるようになったのです。
低価格のコンピュータ、クラウド、ビッグデータ、分析、モバイル技術により、物理的なモノは最小限の人間の操作でデータを共有し、収集できます。デジタルシステムは、今日の密接に接続された環境において、モノの相互作用を記録し、監視し、変更できます。物理的な世界とデジタルの世界がぶつかり合い、協力し合うのです。人々はIoTを利用して、よりスマートな生活や仕事をし、生活の完全なコントロールを実現できるようになりました。
IoTは、家庭を自動化するスマート装置を提供するだけでなく、ビジネスにも欠かせないものです。IoTは、システムがどのように機能しているかをリアルタイムに把握し、機械の性能からサプライチェーンや物流のオペレーションまで、あらゆる情報を提供します。
企業はIoTを利用して、プロセスを自動化し、人手を省けます。また、商品の製造や配送のコストを下げ、消費者の取引に透明性を持たせることで、無駄を削減し、サービス提供を強化できます。
IoTシステムの構成要素
IoTシステムの構成要素は、次の4点です。
デバイスのハードウェア
デバイスとは、IoTを構成する「モノ（Things）」に当たります。デバイスは、特定のIoT展開の中で達成することが求められるタスクに応じて、サイズ、形状、技術的な複雑さのレベルが異なる場合があります。そして、現実世界とデジタル世界の間のインターフェイスとして機能します。
機器ハードウェアの例はマイク、センサー、テレビ、セキュリティカメラ、その他のテレメトリー機器（遠隔測定装置）などです。
IoTアプリケーション
IoTアプリケーションは、さまざまなIoTデバイスからのデータを組み合わせるサービスやソフトウェアの集合体です。
機械学習や人工知能（AI）技術を使ってデータを分析し、情報に基づいた意思決定を行います。これらの決定はIoTデバイスに伝えられ、IoTデバイスは入力に対してインテリジェントに反応するようになります。
コミュニケーション
デバイスのハードウェアとソフトウェアが整ったら、スマート装置がほかのIoTと通信する方法を提供するため（コミュニケーション）のレイヤーを追加する必要があります。通信手段はデバイスのハードウェアやソフトウェアと密接に関係していますが、これとは別のレイヤーとして扱わなければなりません。
物理的な接続オプション（携帯電話、衛星、LAN）や、さまざまなIoTコンテキストで使用される特殊なプロトコル（ZigBee、Thread、Z-Wave、MQTT、LwM2M）は、この通信（コミュニケーション）レイヤーに含まれます。
プラットフォーム
デバイスは、搭載されたスマートなハードウェアとソフトウェアにより、周囲の状況を感知し、指定された通信チャネルを介してユーザーに伝えます。
これらのデータはすべて、IoTプラットフォーム上で収集、処理、分析され、ユーザーフレンドリーな方法で提示されます。
IoTプラットフォームは、デバイスが通信レイヤーを介して配信する大量なデータから価値ある情報を分析し、抽出する機能を備えています。
IoTのメリット
IoTには主に、次の7つのメリットがあります。
イノベーションを加速させる
モノのインターネット化により、企業は高度な分析を用いて新たなビジネスチャンスを見出す可能になりました。
たとえば、顧客の行動に関するデータを収集し、焦点を絞った広告キャンペーンを構築できるようになります。
生産性の向上
IoTソリューションにより定型業務を自動化することで、人材は個人の能力、特に既成概念にとらわれない発想が求められる、複雑な業務に集中できます。
その結果、スタッフの数を減らし、企業の運営コストを削減できます。
インサイトを収集する
収集した情報だけでなく、過去の傾向から将来の結果を予測することも可能です。
たとえば、保証書情報をIoTデータと組み合わせ、メンテナンスの問題を予測できます。これを活用することで、顧客ロイヤリティの向上や積極的な顧客サービスを提供できます。
セキュリティの向上
デジタルおよび物理インフラストラクチャの継続的な監視は、パフォーマンス、効率性、安全性の向上に役立ちます。
たとえば、オンサイトモニターからのデータをハードウェアやファームウェアのバージョンデータと統合することで、システムの更新を自動的にスケジューリングできます。
コスト削減
メンテナンス、原材料の供給、その他の製造要件が自律的に計画・制御されるため、ダウンタイムが短縮され、生産率が向上し、収益性が高まります。
IoTデバイスは、特定の部門だけでなく、企業構造全体の管理を大幅に簡素化できます。
顧客サービスの向上
スマートデバイスによるユーザー固有のデータの取得は、顧客の期待や行動をより的確に把握することにつながります。
また、IoTは、購入した機器の使用期間や保証期間終了後のメンテナンスの必要性を自動的に追跡・通知するなど、販売後のフォローアップを行うことで顧客サービスを向上させられます。
IoTの各産業における活用例
工業用IoTとは、製造業、小売業、ヘルスケアなどの産業において、企業の効率化を図るために利用されるスマートデバイスのことを指します。センサーや機器などの産業用デバイスは、ビジネスプロセスを最適化するために使用できる正確なデータをリアルタイムで提供します。
ここから、サプライチェーンマネジメント、運送、人事、生産などにおける、コスト削減と収益確保を目的としたアドバイスを提示することができます。
農業
農家はIoTによって、仕事をしやすくなるというメリットを享受できます。
センサーが、降雨量、湿度、温度、土壌成分などの情報を収集し、農作業の自動化を支援してくれます。
不動産
不動産分野では、IoTを活用して建物の機械・電気システムを監視・操作することでホームオートメーションビジネスが実現できます。
また、IoT活用を街全体に広げたスマートシティは、市民が廃棄物やエネルギーの使用をより大規模に最小化するのにも役立ちます。
製造
製造業では、IoTで生産ラインを監視することで、センサーが故障の危険を察知し、積極的な設備メンテナンスを行うことができます。
また、センサーは、生産高が損なわれていることも検知できます。
メーカーは、センサーの警告を利用して、装置の精度を迅速に調査したり、修理に回したりすることができるため、競争力を高められます。
自動車
自動車の生産とメンテナンスは、センサーを使った解析と自動化によって効率化されます。
たとえば、産業用センサーを活用して、自動車内部の部品を3Dでリアルタイムに撮影、診断することで、トラブルシューティングがより迅速に完了します。さらに、IoTシステムで自動的に交換部品を発注することもできます。
小売
小売業は、IoTを活用することで、在庫管理、顧客サービスの向上、サプライチェーンの最適化、コスト削減を実現できます。
たとえば、重量センサーを搭載したスマートシェルフは、RFIDベースのデータを収集し、IoTプラットフォームに転送し、在庫を自動的に監視し、在庫が不足した場合にはアラームを送信できます。
また、ビーコンを利用し、お客様に合わせたキャンペーンやプロモーションを実施できます。
物流・輸送
在庫管理、ベンダーとの関係、車両管理、定期メンテナンスなどのサプライチェーン管理は、商用および産業用IoTデバイスからメリットを受けられます。
産業用IoTアプリケーションは、海運会社で資産の追跡や航路の燃料使用の最適化などに利用されています。この技術は、温度管理が重要な冷蔵コンテナで特に効果を発揮します。
また、サプライチェーンマネージャーは、スマートな経路決定と経路変更アルゴリズムにより、正確な予測を立てることができます。
ヘルスケア
ヘルスケア業界では、IoTによる資産監視がさまざまなかたちで役立っています。
たとえば、医師や看護師は、車椅子などの患者用補助器具がどこにあるかを頻繁に知る必要があります。病院内の車椅子にIoTセンサーを取り付けると、IoT資産モニタリングアプリケーションを使って車椅子を追跡でき、車椅子を探している人は簡単に近くにある車椅子を見つけることができるようになります。
まとめ
IoTはさまざまな業界に多くの利益をもたらします。
どのような目標を達成しようとしていても、IoTは必ずサポートできるでしょう。
しかし、この技術をどのようにビジネスに応用するかは、技術の理解と自社ビジネスの理解という両側面が必要です。その両方を自社のみで解決できるケースはかなり稀なので、自社のビジネスの詳細を把握することに注力した上で、ITの専門家と連絡を取り合い、戦略を完成させるべきでしょう。
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