IoT および IoT デバイスとは？

モノのインターネットとは

モノのインターネット (IoT) は、人の手を介さず、ワイヤレスネットワークを介してデータを収集および転送できる相互関連を持つコンピューティングデバイスのシステムです。

それは、ラップトップやスマートフォンだけではありません。オン/オフスイッチを備えたほとんどすべてのものがインターネットに接続できる可能性があり、IoT の一部になります。たとえば、モノのインターネットの「モノ」は、心臓をモニタリングするインプラント装置を装着している人、沿岸海域の野生動物の様子をライブ配信するカメラ、潜在的なリスクを運転手に警告するセンサーが組み込まれた車を指す場合があります。基本的に、インターネットプロトコル (IP) アドレスを割り当てられ、ネットワークを介してデータを転送できるオブジェクトは、モノのインターネットの一部を形成できます。

モノのインターネットの仕組み

IoTシステムは、ネットワークで接続することでクラウドと通信するセンサー/デバイスで構成されています。データがクラウドに到達すると、ソフトウェアがデータを処理し、ユーザーによる入力やアラートの送信を必要とせずに、センサー/デバイスの調整などのアクションを実行するかどうかを判断します。

完全な IoT システムには 4 つの異なる要素があります。それはセンサーまたはデバイス、接続、データ処理、およびユーザーインターフェイスです。それぞれ順番に見ていきましょう。

センサー/デバイス

これらは、環境からデータを収集します。デバイスには、複数のセンサーが含まれている場合があります。たとえば、スマートフォンには GPS、カメラ、加速度計などが含まれています。基本的に、1 つまたは複数のセンサーは特定の目的のために環境からデータを収集します。

接続

デバイスがデータを収集したら、それをクラウドに送信する必要があります。これは、Wi-Fi、Bluetooth、衛星、Low Power Wide Area Network (LPWAN)、イーサネット経由したインターネットへの直接接続など、さまざまな方法で行われます。特定の接続オプションは、IoT アプリケーションによって異なります。

データ処理

データがクラウドに到達すると、ソフトウェアがデータを処理し、アクションの実行を決定する場合があります。この場合、ユーザーによる入力がなくてもアラートが送信されたり、センサーが自動で調節されたりすることがあります。しかし、ユーザーによる入力が必要となる時もあります。ここでユーザーインターフェースが登場します。

ユーザーインターフェース

ユーザーによる入力が必要な場合、またはユーザーがシステムで確認したい場合は、ユーザーインターフェースがこれらのことを可能にします。ユーザーが実行したアクションはすべて、システムを介して反対方向に送信されます。ユーザーインターフェイスからクラウドに行き、センサー/デバイスに戻って、要求された変更を行います。

Web 対応デバイスで使用される正確な接続、ネットワーク、および通信プロトコルは、特定の IoT アプリケーションによって異なります。IoT は、人工知能 (AI) と機械学習を使用して、データ収集プロセスをより簡単かつ迅速に行うことがますます増えています。

IoT アプリケーション

IoT アプリケーションはたくさんあります。最も知られているものには以下のようなものがあります。

ウェアラブル

おそらく、ウェアラブルは一般的なユーザーが最も目にしやすい IoT です。これらには、フィットネストラッカー、スマートウォッチ、スマートグラス、VR ヘッドセットなどが含まれます。

スマートホーム

スマートホームシステムは、電化製品と接続して特定のタスクを自動化します。これは通常、リモート制御されます。スマートホームの IoT デバイスの例には、ワイヤレスキッチン用品、気分を感知する音楽システム、スマート照明、電動ブラインド、自動化された窓とドア、スマートユーティリティメーターなどがあります。

スマートシティ

スマートシティは、接続されたセンサーやメーターなどの IoT デバイスを使用して、データを収集および分析します。このデータは、インフラストラクチャ、公益事業、およびサービスを改善するために使用できます。

自動運転車

自動運転車は通常、IoT ベースのテクノロジーシステムを備えており、車両自体と走行中の道路に関する情報を共有します。交通、ナビゲーション、外部環境などに関するデータは、自動車のコンピューターシステムによって収集および分析され、自動車が自力で運転できるようにします。

小売

モノのインターネットは、小売業でますます使用されるようになってきています。たとえば、自動会計、個別の割引、スマートシェルフ（在庫が不足しているときに小売業者に警告する）、ロボットの従業員、最適化されたサプライチェーン管理について考えてみてください。Amazon Go （Amazon のコンセプトストア）は、オンラインと実店舗の間のギャップを埋める IoT の例です。店舗はキャッシュレスに対応しており、お金は顧客の Amazon ウォレットから差し引かれます。また、顧客が棚から商品を選ぶときに、リアルタイムで商品をカートに追加します。

遠隔医療

遠隔医療（遠隔治療とも呼ばれる）は、テクノロジーを介した医療サービスの提供を指します。IoT は遠隔医療において重要なものです（医療分野の IoT という意味で IoMT という頭文字が使われることがあります）。例としては、遠隔医療診断、医用イメージングのデジタル通信、専門家とのビデオ相談などがあります。

スマート農業

スマート農業では、デジタルテクノロジーを使用して農業の取り組みを改善します。たとえば、農家は、接続されたセンサー、カメラ、およびその他のデバイスを使用して、農場の全体像を改善し、操作を調整して収穫量を改善することができます。

このリストは網羅的なものではありません。複数の業界にわたって、IoT は運用・作業方法を変革しています。IoT デバイスの例には、スマートモバイル、スマート冷蔵庫、スマートウォッチ、フィットネストラッカー、スマート火災報知器、スマートドアロック、スマート自転車、医療センサー、スマートセキュリティシステムに加えて、Alexa や Google Home などの仮想アシスタントが含まれます。

モノのインターネットの歴史

「モノのインターネット」という用語は、多くの場合、ケビン・アシュトンに起因します。1999 年、アシュトンはプロクター・アンド・ギャンブルのサプライチェーンの最適化に取り組み、彼が取り組んでいる新しいセンサープロジェクトのプレゼンテーションのタイトルとしてこのフレーズを使用し、それが普及しました。ただし、モノのインターネットはそれより前から存在しています。

1970 年代：接続されたデバイスのアイデアは、「パーベイシブ・コンピューティング」として知られていました。

1980 年代初頭：世界初の IoT デバイスがカーネギーメロン大学で発明されました。学生のグループは、キャンパスのコカ・コーラ自動販売機がその中身をネットワークを介して報告する方法を作りました。これにより、飲み物がなくなったか機械を見に行く手間がなくなりました。彼らはマイクロスイッチを機械に取り付け、そのマイクロスイッチが、購入できるコーラの缶の数と、それらが冷えているかどうかを報告できるようにしました。

1990 年：ジョン・ロムキーが初めてトースターをインターネットに接続しました。

1991 年：ケンブリッジ大学の学生グループが、最初の Web カメラのプロトタイプを使用して、コンピューターラボのコーヒーポットに残っているコーヒーの量をモニターしました。彼らは、1 分間に 3 回、コーヒーポットの写真を撮るようにWeb カメラをプログラミングすることによってこれを行いました。カメラが画像をローカルコンピューターに送信し、ユーザーがコーヒーが飲めるか確認できるようにしました。

2000 年： LG Electronics は、インターネットに接続された世界初の冷蔵庫を発表しました。これにより、消費者はオンラインで食料品の買い物をしたり、ビデオ通話をしたりできるようになりました。

2008 年：モノのインターネットに関する最初の国際会議が 2008 年にスイスで開催されました。

2010 年：モノのインターネットという用語が注目を集め始めました。Google のストリートビューサービスは 360 度の写真を作成するだけでなく、人々の Wi-Fi ネットワークのデータも保存していることが知られるようになりました。これによって、Google がインターネットだけでなく現実の世界もインデックス化することを計画しているのではないかと議論が起きました。同年、中国政府は、モノのインターネットが 5 カ年計画の戦略において優先事項となると発表しました。

2011 年： 「新興技術の誇大広告のサイクル」を考案した市場調査会社である Gartner は、新たに出現した現象としてモノのインターネットをリストに含めました。

2012 年：ヨーロッパで当時最大のインターネット会議である Le Web が、「モノのインターネット」をテーマに開催されました。同時に、Forbes や Wired などの雑誌は、語彙の一部として IoT を使用するようになりました。

2014 年： Google が、Nest を 32 億ドルで買収すると発表したことで、モノのインターネットが大衆に知られるようになりました。同じ年、モノのインターネットをイベントのテーマとしたコンシューマー・エレクトロニクス・ショー (CES ) がラスベガスで開催されました。

2010 年代半ば/後半：この期間を通じて、Wi-Fi と 3G /4G 接続が組み込まれたデバイスは、より小さく、より強力になり、より安価に製造できるようになりました。これにより、IoT の普及が促進されました。

2021 年までに、モノのインターネットに接続されたデバイスは 460 億を超えたと推定されています。専門家は、この数は増え、 2030 年までに 1,000 億を超えると予測しています。

モノのインターネット – 長所と短所

オブザーバーは、IoT の長所と短所の両方を主張しています。これには以下のものが含まれます。

IoTの長所：

効率 – マシン間の相互作用により、効率が向上し、時間の節約となり、人々は他のタスクに集中できるようになります。

自動化 – 自動化はタスクの均一性につながり、サービスの品質を向上させ、人間が介入する必要性を減らすことができます。

コスト削減 – 効率の向上と自動化により、無駄な費用と人件費の両方を削減し、商品の製造と配送にかかるコストを削減できます。

品質管理 – IoT はデバイス間のより良い通信を促進し、より良い品質管理を可能にします。

透明性の向上 – 時間や場所を問わず、どのデバイスからでも情報にアクセスできるため、意思決定が簡素化され、透明性が向上します。

IoT の短所：

互換性 – 国際的な互換性規格がないと、異なるメーカーのデバイスが相互に通信するのが困難になる場合があります。

仕事の減少 – IoT が自動化を加速するにつれて、技術者が職場から追い出される可能性があります。

複雑さ– IoT ネットワークのサイズが非常に大きく、多くのデバイスがそれに依存していることを考えると、ソフトウェアまたはハードウェアのいずれかで 1 つの障害が発生すると、不相応な結果がもたらされる可能性があります。

プライバシーとセキュリティ – 非常に多くの日常的に用いる家電製品がインターネットに接続されているため、かなりの量の情報がオンラインになっています。これにより、プライバシーとセキュリティのリスクが発生します。これについては、以下で詳しく説明します。

IoT のプライバシーとセキュリティの問題

モノのインターネットに関連する主要なプライバシーとセキュリティの問題には、次のものがあります。

データが多すぎる – IoT デバイスは膨大な量のデータを累積的に生成します。これにより、ハッカーのエントリポイントとなり得るものが作成され、機密情報が脆弱になる可能性があります。

ハッキングに対する脆弱性 – たとえば、Microsoft とミシガン大学の研究者チームは、 Samsung のスマートホームプラットフォームにセキュリティホールを見つけることができました。

不要なパブリックプロファイル – IoT デバイスを使用するには、通常、利用規約に同意する必要がありますが、多くの人は、わざわざ長い文書を読むことなく、とりあえず同意します。企業は、IoT デバイスに基づいてユーザーに関する広範な情報を収集します。たとえば、保険会社は、生命保険を計算するときに、スマートカーに基づいて運転習慣に関するデータを収集する場合があります。同じことがフィットネストラッカーにも当てはまります。

盗聴 – メーカーやハッカーは、接続されたデバイスを使用して誰かの家を盗聴する可能性があります。

IoT セキュリティのベストプラクティスに関するカスペルスキーの記事はこちらで読むことができます。

IoT の将来

よりセキュリティに重点を置く

モノのインターネットの規模と複雑さを考えると、IoT デバイスはサイバー攻撃やデータ侵害に対して脆弱である可能性があります。業界はこれを真剣に受け止め、消費者により良いセキュリティを提供するために取り組んでいます。将来的には、IoT デバイス向けの AI、ブロックチェーン、エッジコンピューティングソリューションだけでなく、組み込みおよびエンドツーエンドのセキュリティソリューションの使用が増えるでしょう。

IoT のヘルスケアアプリケーションが増える

コロナ後、IoT の医療機器や IoT のヘルスケアシステムが以前よりも重要な役割を果たすことは明らかです。専門家は何年も前からヘルスケアにおける IoT 革命を予測しており、パンデミックは進展を加速させています。遠隔相談を通じてますます多くの診断予約が行われるようになっており、リモート監視ソリューションと IoT ベースのスマートウェアラブル、ヘルストラッカー、センサーの台頭が見られます。

スマートシティの台頭

世界中の都市は、運用効率を改善し、情報を一般の人々と共有し、より質の高い政府サービスと市民福祉を提供するために、ますますスマートテクノロジーに注目するようになるでしょう。

AI と機械学習がさらに普及する

今後数年間、 IoT インフラストラクチャへの最大の支出のいくつかは、人工知能と機械学習になります。AI 主導の IoT は、人間の干渉をほとんどまたはまったく伴わずにスマートな行動と意思決定を可能にするインテリジェントなマシンを作成します。

5G ネットワークは成長を促進し続ける

5G（または第 5 世代セルラーワイヤレス）により、スピードが加速されます。より高速なネットワークにより、IoT デバイスによって収集されたデータがより大規模に分析および管理されます。これにより、モノのインターネットの成長が加速する可能性があります。しかし、Wi-Fi ルーターではなく 5G ネットワークに直接接続する IoT デバイスが増えるにつれ、プライバシーとセキュリティに関する新たな懸念が浮上します。

おすすめ製品

参考文献