用語解説【IoT】


1. IoTとは

IoTイメージ

読み方
アイオーティー
英語
Internet of Things の略称

IoTとは Internet of Things の頭文字を取った略称で、“モノ(物)のインターネット” と訳されています。

今までインターネットは、パソコンやサーバー等に接続することが主流でした。
IoTは、パソコン以外の身の回りのあらゆる「モノ」がインターネットにつながることを表現した言葉です。

例えば、「エアコン」や「照明」などの “スマート家電” を思い浮かべてもらうとイメージしやすいかもしれないですね。



今までインターネットとつながることのなかった「エアコン」や「照明」もIoT化により外出先からスマホでON、OFFなどの操作ができるようになります。

このように、今までネットワークにつながっていなかった機器(モノ)がネットワークへつながることで、不便だったことへの問題解決に役立つと考えられています。

IoTで新たな問題解決!(農業、交通、物流、医療など)


さらには、「」「データ」、「プロセス」など“モノだけではない” あらゆるすべてがインターネットでつながる「IoEInternet of Everythingの略)」という概念もあります(米国のcisco社によって提唱)。

※アメリカ合衆国カリフォルニア州サンノゼに本社を置く、世界最大のコンピュータネットワーク機器開発会社。<引用:Wikipedia>

IoEの概念図(人 People、プロセス Process、データ Data、モノ Things)



学生さんひらめき(男子)
IoTってよく耳にするけど・・・
インターネットへの接続がパソコンやスマホだけではなくて、車や家とかまで広がったってことだったんだ。

今までひとつのモノで切れていたものを “新しくつなげること” で、不便だったことが解決できるんだね。



そう、つながる世界というイメージね!

IoT社会では、センサなどからの情報を集めて連携解析することで、ひとつひとつでは意味がない情報だったとしても新しい価値をフィードバックしていくことが出来るそうよ。

学生さんひらめき(女子)



2. IoT 6つの具体例

すでに取り入れられているIoT技術として、具体的にどのようなものがあるのでしょうか?

まずは【IoTを用いたサービスの例】を 6つ 見てみましょう。

“どういうところが便利になったのか(Before fter)” についても注目してみます。

【ペットの首輪】
「猫の首輪」(モノ)にセンサーを内蔵することで、猫が今何をしているのか行動を飼い主さんに知らせる

【IoT具体例 概要図】猫の首輪 ジャンル:家庭、離れたモノの状態を知る

Before
  • 家で留守番している飼い猫が心配。何をしているだろう・・・ご飯は食べたかな?

After
  • 飼い猫の行動が分かるので安心!
  • 異常があった時にはすぐ駆け付けることができる
【エアコン】
外出先などからエアコンの電源を入れたり切ったりする

【IoT具体例 概要図】エアコン ジャンル:家電、離れたモノの状態を知る

Before
  • 家に帰ると、すごく寒い。早くエアコンつけなきゃ。
  • 外出先で、エアコンの切り忘れに気づく。これから長期で家を空けるのに・・。
  • 高齢者宅の室温をコントロールしたいけど、毎日行くことは難しい。

After
  • 帰宅前から電源を入れて部屋を温めておけるので快適!
  • 外出先から切ることができるので、無駄な電気代がかからず済む。
  • 家族と離れて住む高齢者でも、快適な温度にコントロールできるので熱中症予防などに助かる。
【見守り電気ポット】
無線通信機を内蔵したポットを利用することで、離れて暮らす家族の安否確認ができるサービス。

【IoT具体例 概要図】見守り電気ポット ジャンル:家電、離れたモノの状態を知る

Before
  • 遠方で離れてくらしている母が心配。でも忙しくてなかなか会いには行けない。

After
  • 「今日もポットを使ってるから、大丈夫そう」というように安否確認ができて安心。
【地震予測】
地震動にはP波(縦波)とS波(横波)があり、伝達速度の違いを利用。
地震発生時、地震計から先に届くP波を検知した場合、警報を出し新幹線などを停止・減速させる。

【IoT具体例 概要図】地震予測 ジャンル:環境、離れたモノの状態を知る

Before
  • 避難が遅れる
  • 地震予測できないので、事故が起こる可能性がある
  • エレベーターが途中で止まり閉じ込め事故が起こる可能性がある

After
  • 避難指示などの警報を出し、早めに避難できる
  • 新幹線などを低速で運転、またブレーキをかけることができて事故を未然に防ぐ
  • エレベータを最寄りの階で停止&扉を開放することで、閉じ込め事故などを防ぐ
【水田の水位計測】
水田の水の状況をセンサで監視する。
センサで水田の水位を測り基準を下回った、または上回った場合にアラートで知らせる。

【IoT具体例 概要図】水田の水位計測 ジャンル:農業、離れたモノの状態を知る

Before
  • 大規模の水田の場合、見回り作業が大変
  • 農家さんの長年の勘に頼ることもある

After
  • 実際に現場に行かなくてもよくなる(見回り回数・時間の短縮)
  • データが蓄積されるので、農業初心者でも管理可能になる
【工場の機械管理】
工場の機械にセンサを取付けて、稼働状況を「モニタリング」する。また作業実績、作業進捗のデータを自動収集する。

【IoT具体例 概要図】工場の機械管理 ジャンル:製造、離れたモノの状態を知る、モノとモノが連携する

Before
  • 機械の停止をあんどんが知らせても、省人化した工場では人が気づくのが送れるケースもある
  • ラインが突然止まってしまって、損害が出る
  • 人手でのデータ収集には時間・労力がかかる。もしミスがあると間違ったデータで計画が立案されてしまう。
  • 機械の異常などは職人の経験に頼っていて、稼働率などの数字を正確に把握できていない。

After
  • ある装置が停止すると、関連する装置も自律的に停止させて、無駄なワークを防ぐことができる
  • 異常を知らせることで故障する前に対処ができるようになり、止まるのを防ぐことができる
  • データ収集が速くなることで計画立案アクションを早め、さらに正確な生産管理が期待できる
  • 正確な稼働状況を把握・改善していくことで、稼働率アップが期待できる


いかがでしたか?

「トコトンやさしいIoTの本」という書籍では、IoTは “イベント駆動社会への変化” と紹介されています。

決まったスケジュールに合わせて起きる事象を「スケジュール駆動の事象」といいます。一方、個人の意思や社会の需要が動機になる場合は「イベント駆動の事象」と呼びます。社会全体がスケジュール駆動からイベント駆動に変化する大きな流れがあり、パラダイムシフトと言えるでしょう。

引用:「トコトンやさしいIoTの本」(著者:山崎 弘郎)第1章

例えば、現在は橋やトンネルなどの設備を定期的に点検・補修しているとします。決まった時間に行動するので「スケジュール駆動」です。

これをセンサが『劣化してるよ』とか『壊れてるよ』とIoT技術を使って知らせてくれるとするなら、故障や事故を防ぐことができたり無駄な点検をする必要が無くなりますよね?このように行動するタイミングに変化が起こる、とのことでした。


6つの活用例もセンサでイベントを察知してから処理が行われていますので「イベント駆動」ということがよく分かりますね。


IoTで、今までなかった全く新しいサービスが生まれるのね!

学生さんひらめき(女子)


学生さんひらめき(男子)
そうだね。
例えば、昔は車だって無い時代があったけど、馬とは全く違う形の「」という移動手段が当たり前になったよね。

これから何十年後には「今はない当たり前」がIoT、IoE社会によって、きっと作られるんだろうなってことが分かったよ!




3. IoTの歴史

初めて「IoT」という言葉を使ったのは、1999年でケビン・アシュトン(英国)氏だとされています。

日本では、2010年以降からニュースなどでも良く耳にするようになり、2016年4月20日には、法律【特定通信・放送開発事業実施円滑化法の附則】※でも定義されました。

※ 国立研究開発法人情報通信研究機構法及び特定通信・放送開発事業実施円滑化法の一部を改正する等の法律(平成28年法律第32号)


近年「IoT」が広がりを見せているのには、下のようないくつかの背景が考えられます。
  • スマートフォンの普及
  • 通信インフラの充実
  • センサの小型化・省電力化・低価格化
  • 半導体の小型化・軽量化
  • クラウドの出現、ビッグデータの蓄積


電子情報技術産業協会(JEITA)によると、CPSIoT世界市場規模が2016年には日本で11.1兆円だったが2030年には日本で19.7兆円にもなると発表しています。(2017年情報)

サイバーフィジカルシステム (Cyber Physical Systems)
 大量のセンサーなどからのデータを分析活用するシステムのこと


また、センサの市場については2020年には現在の3.2倍以上の成長があるとも予想されています。

これからは、『IoTを現場でどのように導入していくのか?』を考えるステージに移ってきているのですね。


学生さんひらめき(男子)
でもね、IoTはあくまで手段であって目的になってはいけないそうだよ。

もしも目的が決まってなければ、導入コストだけが余計にかかる、という事態になってしまうんだって。



まずは、目的を決めなきゃいけないのね。

「IoT」をどんな風に取り入れるのか、コストとのバランスを考える必要もあって、そこが難しいところのようだわ。

学生さんひらめき(女子)





4. 求められるセキュリティ対策

ここまではIoTについて主に便利な面を紹介してきましたが、IoT社会においては「セキュリティ」が重要課題ということも忘れてはいけません。

以前、“自宅用ネットワーク監視カメラが乗っ取られていた” という怖いニュースが報道されたのは記憶に新しいですよね。

2. IoT 6つの具体例」でもご紹介したとおり、IoT社会では個人用の情報端末や家庭内機器もネットワークに接続されるためプライバシーの保護も課題となっています。

一般的に情報セキュリティとは、気密性完全性可用性の3つを指します。IoTでは、この3つに加えて、安全性プライバシーの2つが必要になります。

基本的なセキュリティ要素
  • 機密性
    (その情報にアクセスできる人のみがアクセスできること)
  • 完全性
    (適切な権限を付与された人以外から情報が改ざん・消去されないこと)
  • 可用性
    (必要時に適切な人が確実に情報を利用できること)

IoTでさらに必要となるセキュリティ要素
  • 安全性
    (つながっているモノ・コトに適切な挙動を確保できること)
  • プライバシー
    (適切な人と目的のみにデータの参照が制限されていること)

引用:「「IoTの基本・仕組み・重要事項が全部わかる教科書」(著者:八子 知礼)7.2求められるトータルなセキュリティ


有名なセキュリティインシデント(情報セキュリティを脅かす偶発事故・意図的攻撃)としては、2016年のマルウェアMirai」によるDDoS(Distributed Denial of Service attack)攻撃というものがあります。大量のパケットを送り込むことでサーバに負荷をかけてダウンさせる攻撃です。

この起点となったのが、ネットワーク接続機能を備えたルーターや25,000台以上の防犯カメラだとされていて、まさにIoTの脆弱性を悪用した事件と言われています。

※マルウェア
不正かつ有害に動作させる意図で作成された悪意のあるソフトウェアや悪質なコードの総称で、コンピュータウイルスやワームなどがある。


このようにIoTデバイスサイバー攻撃の踏み台にされる可能性が高いため、「IoTデバイスの設計段階でセキュリティを考える」ことも必要と言われており、早急なIoTセキュリティ対策が求められるのです。


学生さんひらめき(男子)
もし、自動運転が乗っ取られたら・・・と考えると、ゾッとするよ。

IoT社会では、主要インフラ医療などの分野でもインターネットへ接続することから「人命に関わる」割合が大きくなるんだね。



利用する私たち「ユーザ側の意識」も大切なんだって!

例えばね、【パスワードを初期設定のままにしておかない】【ソフトを最新版にアップデートする】などが、私たちユーザでもできる「対策の第一歩」となるわよ。

学生さんひらめき(女子)



5. 日本システムデザイン(株)×IoT

IoTの入り口となるのが、センサです。

※センサーとも言われる。
 ある対象の情報を収集し、機械が取り扱うことのできる信号に置き換える装置のこと。






マイクロマウスから始まった弊社ですが、マイクロマウスは、まさに迷路の壁をセンサでセンス(検出・測定)する技術のロボット競技でした。

組み込みシステム開発の例で見てみると、

  • AGV  磁気テープをセンス

  • 自律型ロボット  環境障害物など)をセンス

  • 内径傷検査装置  シリンダ内の壁をセンス

  • ピッキングロボット  把持したいワークをセンス


というように、センサを使った「高度なセンシング」が得意です。

センシング技術 × IoT」の新しいシステムについて、ご要望・ご質問などございましたらお気軽にお問い合わせください。



学生さんひらめき(男子)
日本システムデザインが長年担当している、ある【判別システム】ではね。

BeagleBoardを利用]

①機械で得た判別情報をネットワーク経由で
 ・PCやスマホへ送る
 ・PCやスマホから確認する
②しきい値が変わった等の場合に、
 自動的に機械(デバイス)へデータを更新する

というようなやり取りがあるんだけど、まさにIoTだよね!



そうそう、2012年頃に「見守りベッド」というシステムを作ったこともあったそうよ。

これは距離画像センサを使って要介護者がベッドから転落してしまった場合、警報をメールで知らせるシステムなんだって!
24時間見守りシステム 安心ベッド はるかぜ2(介護用ベッド転落事故未然防止システム)
▲ クリックで画像を拡大できます

学生さんひらめき(女子)



IoTと関係のある【AI】の解説もよければご覧ください
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Written in 2018.12


< 参考文献 >
「IoT 最強の指南書」著者:吉田 琢也 2018年5月21日発行 / 日経BP社

「人工知能と社会 2025年の未来予想」著者:栗原 聡・長井 隆行・小泉 憲裕・内海 彰・坂本 真樹・久野 美和子 2018年2月15日第1版発行 監修:AIX(人工知能先端研究センター) / 株式会社 オーム社

「IoTの基本・仕組み・重要事項が全部わかる教科書」著者:八子 知礼 2017年11月1日発行 / SBクリエイティブ株式会社

「IoT、AI、RPAで変わるモノづくり イラスト図解 スマート工場のしくみ」編著者:川上 正伸、新堀 克美、竹内 芳久、 2017年11月1日発行 / 株式会社日本実業出版社

「トコトンやさしいIoTの本」著者:山崎 弘郎(さまさき・ひろお)、 2018年8月30日初版発行 / 日刊工業新聞社


< 参考サイト >
総務省>第1部 特集 IoT・ビッグデータ・AI~ネットワークとデータが創造する新たな価値~>第1節 IoTがもたらすICT産業構造の変化

総務省>(1)ユビキタスからIoTへ>第2部 ICTが拓く未来社会>(1)ユビキタスからIoTへ

総務省>第2部 ICTが拓く未来社会>第4節 ICT化の進展がもたらす経済構造の変化>(2)IoTの実現がもたらす経済的効果

総務省>「未来をつかむTECH戦略」概要PDF

総務省>IoT新時代の未来づくり検討委員会 >IoT新時代の未来づくり検討委員会(第5回)(2018年6月22日開催)

総務省> IoT機器に関する脆弱性調査等の実施結果の公表