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  4. IoTデバイスとは?種類や活用事例を分かりやすく解説
2020/11/17

Writer:手戸 蒼唯(てど あおい)

IoTデバイスとは?種類や活用事例を分かりやすく解説

現在、世界各国ではIoTやAIといった最先端技術の導入が急速に進められています。日本においても同様で、政府主導のもと、IoTを利用したデジタルトランスフォーメーション(DX)の動きが活発化しています。
IoTの仕組みを構築するために欠かせないのが、「IoTデバイス」です。今回は、IoTデバイスの種類や活用事例について、分かりやすく解説していきます。

IoTデバイスとは

IoTとは「Internet of Things」の略称で、日本語では「モノのインターネット」と表現され、モノにセンサーなどを取り付けてインターネットへ接続することを指します。

IoTデバイスとは、IoTに使用される機器のことで、固有のIPアドレスを持ちインターネットに接続が可能な機器およびセンサーネットワークの末端として使われる端末等を指します。IoTの仕組みを利用することによって、工場機器や家電など、さまざまなモノがインターネットに接続されます。IoTデバイスにはセンサーの機能とインターネットに接続してクラウドと情報をやり取りする機能があり、両方の機能がひとつの機器に含まれている場合と別々の機器に分かれている場合があります。後者の場合には、それぞれ「センサー(デバイス)」と「IoTゲートウェイ」とよばれます。

なお、IoTについて詳しく知りたい方は「IoTとは?モノとインターネットの全体像や活用シーンを分かりやすく解説」をご覧ください。

また、IoTの分野では「エッジデバイス」という言葉も見られるようになってきました。エッジデバイスのことを指して「IoTエッジ」などと呼ぶこともあり、IoTにおいて「IoTデバイス」と「エッジデバイス」はほぼ同じものを指す言葉として使われています。

IoTデバイスは急速に普及している

センサーの小型化や高性能化、デバイスや通信コストの低減により、IoTデバイスおよびそこから取得できるデータ活用に関するニーズは年々高まっています。先に述べたようにIoTデバイスには主に2つの役割がありますが、用途によってはリアルタイム性の確保やセキュリティリスク低減のため、IoTデバイスによるデータ処理の役割も求められます。IoTデバイスの役割は大きく3つに分類できます。

  1. 様々な環境情報の検知:センサーデバイス
  2. センサーデバイスが収集した情報のネットワークへの接続:送受信用デバイス
  3. 収集した情報のデータ処理(エッジコンピューティング)

現在、企業では業務改善および他社との差別化(競争力強化)を主な目的としてIoTデバイスを活用したソリューションが導入されています。また、家庭でもスマートホーム化が進んでおり、IoTデバイスはここ数年で急速に普及しています。

さらに、IoTデバイスはAIとの組み合わせでさらに普及が進むと考えられています。少し古い情報ですが、米IDCは、2025年にはIoTデバイスの数が世界で416億台に達し、これらのデバイスが年間79.4ゼタバイト(ZB、1TBの約800億倍)のデータを生成するとの見通しを2019年6月18日に発表しています。さらに、同調査でIoTデバイスは2025年まで年平均28.7%のペースで増加し、さまざまな産業分野でのデータ活用が増えていくと予測しています。

IoTデバイスに使用されるセンサーの種類とは

前項で述べた通りIoTデバイスには大きく分けて、環境情報の検知、ネットワークへの接続、情報のデータ処理の3つの役割があります。環境情報の検知を行うのがセンサーデバイスであり、搭載するセンサーによって収集できるデータの属性や精度が変わってくるため、センサーはIoTシステムの要と言っても過言ではありません。どのようなデータを収集できるセンサーがあるのか、主なものを順番に見ていきましょう。

GPSセンサー

GPSはGlobal Positioning Systemの略で、日本語では全地球測位システムといいます。GPSセンサーが宇宙にある人工衛星と通信し、地球上のどこにいるのかを算出します。皆さんご存知のスマホのマップ機能などに使われています。

加速度センサー

生産現場の機械カウントや、日常では歩数のカウントやフィットネスの運動カウント、スマホの縦横表示の切り替えなど、加速度計測に使用されています。微小な結晶構造が加速外圧による電圧を感知し、加速度センサーが動いている速度や向きを算出します。

ジャイロセンサー

デバイスの傾き具合を検出します。例えばレーシングゲームなどで、スマホの画面を傾けるとハンドル操作が行える機能は、このジャイロセンサーによるものです。飛行機の高度や傾き具合を知らせる高度計などにも使用されています。

上記の他にも、照度センサー、湿度センサー、画像センサー、温度センサー、距離センサー、圧力センサー、地磁気センサーなど、さまざまなセンサーが存在します。

IoTデバイスの使用例

ここからは、IoTデバイスの使用例について見ていきましょう。

自動車分野

センサーデバイスとエッジコンピューティングの組み合わせで実現できることの一つに、車の自動走行が挙げられます。ソフトバンク子会社の「SBドライブ」が、2019年10月15日(火)~18日(金) に開催されたCEATEC 2019で、自動運転バス「NAVYA ARMA(ナビヤ アルマ)」の実証実験を実施しました。この自動運転バスに、速度を計測できる速度センサーや、車間距離を計測できる距離センサーが搭載されています。

医療分野

画像診断技術やリモート操作により、遠隔地にいる経験豊富な医師が、ロボットアームとカメラなどを用いて患者を治療することも可能になります。患部の画像を画面に投影できる画像センサーや、執刀の際にどの程度の力をかけているかが検知できる圧力センサーが使われます。また、平成30年の診療報酬改定で、情報通信機器などを用いた遠隔診療が医療行為の一部として認められるようになったことも、遠隔医療の普及を後押ししています。

セキュリティ分野

現在、警視庁の主導で、AIに犯罪者の顔を学習させ、監視カメラの映像から割り出す取り組みが進められています。

監視カメラにAI機能を搭載することで、指名手配や捜索願への対応などで特定の人物を探す作業が効率化できます。指名手配犯の顔写真をAIに学習させておき、各地に設置された監視カメラでAIが顔写真とのマッチングを自動的に実施すれば、捜査は格段に効率化されるでしょう。

IoTデバイスを用いた顧客事例

ここからは、実際にIoTデバイスを用いたお客様の事例を見ていきましょう。

IoTの導入によって適正な医療機器・医薬品の温度管理を実現

医療機器、医薬品を取り扱う冨木医療器社では、これまでサーモラベルを使った温度管理を行っていました。しかし適切な温度管理の適否は把握できても、いつ温度範囲の逸脱が生じたかを検知することができず、温度管理体制を改善する上で障害でした。医療機器・医薬品においては、配送や保存中に定められた温度範囲を逸脱した場合には破棄される法的義務があり、廃棄によるロストが大きな問題になっていました。

そこで、IoTを活用した温度管理システムを開発。まずは同社の北陸3県6拠点に温度センサーを設置して、倉庫、物流センター保管環境の見える化と、定められた温度範囲を逸脱する前のアラーム通知ができるようになりました。

さらに配送時にはGPSマルチユニットをクーラーボックスに同梱し、配送中の温度管理も実現しました。クラウドシステムにはMicrosoft Azureを採用し、コストを5分の1に低減しています。

詳細は、下記ページをご覧ください。
事例「冨木医療器株式会社 様」|Azure導入事例|東京エレクトロンデバイス

創業50年以上の製作所でデータの可視化による属人化排除

創業50年以上の歴史を持つ株式会社大矢製作所では、独自技術の属人化が問題となっていました。技術力の高い作業員を多数抱えていましたが、職人気質の作業員は経験と勘に頼って作業を進める傾向があるため、後継者の育成が課題でした。

そこで、現場で使用していたPLCを最新型に入れ替えIoTの仕組みを取り入れることで、作業データの可視化を可能にしました。PLCとはProgrammable Logic Controllerの略で、動作に対する条件を定義することでユーザーが機器を自由に制御できます。

加工機のデータはMicrosoft Azure上のSQLデータベースに格納されPower BIで見える化することで、出荷製品の品質保証がデータ化できるようになりました。データの蓄積により勘と経験に頼らない製品加工のための布石が打てただけでなく、ビッグデータを機械学習の教師データとして活用して新製品の加工条件設定を最適化できる可能性にもつながりました。

詳細は、下記ページをご覧ください。
事例「株式会社大矢製作所 様」|Azure導入事例|東京エレクトロンデバイス

製造業でのIoT活用例について知りたい方は「製造業でのIoT活用とは?導入のメリットや事例を解説」をご覧ください。

「Cloud IoTランドリーシステム」で他サービスと連携

アクア株式会社では、利用者による店舗の空き状況確認や、オンラインでの洗濯終了のお知らせ通知、オーナーによる稼働状況監視・トラブル機器の遠隔リセットなどのサービスが利用可能なランドリーシステムを運用してきました。「Cloud IoTランドリーシステム」は、そんな従来のシステムを発展させ、他業種とのコラボレーションを容易にしたシステムです。

コインランドリー機器自体をIoT化し、例えば天候による売上への影響が逆相関となる業種間(コンビニエンスストアの需要は雨天時に下降するのに対して、ランドリーは需要が高まる)による、クーポンなどでの相互連携を可能にしました。頻繁に利用する顧客へのクーポン発行や、天候・時間帯に合わせた料金変更も実現しています。

詳細は、下記ページをご覧ください。
事例「アクア株式会社 様」|Azure導入事例|東京エレクトロンデバイス

IoT対応の新型電子マネーチャージ機で業務の効率化を実現

グローリー株式会社は、キャッシュレスの流れに対応するため、IoT対応の新型電子マネーチャージ機を発売しました。これまでのチャージ機では、機内の現金量確認やエラー対応などの際、従業員が該当の機器を直接確認する必要があり、定期的な確認作業が現場の負担になっていました。また、機能向上を目的としたバージョンアップの際にも、現場対応が必要でした。

しかしIoT対応の電子マネーチャージ機であれば、機器状態をリモートで把握することができます。もちろん機内の現金量やエラー状況なども一目瞭然です。バージョンアップの際にもリモートでの配信が可能となり、店舗スタッフの業務効率化に成功しました。

詳細は、下記ページをご覧ください。
事例「グローリー株式会社 様」|Azure導入事例|東京エレクトロンデバイス

適切なIoTデバイスを選択して企業現場にIoTを!

IoTデバイスはセンサーデバイス、通信可能なゲートウェイ、エッジコンピューティング機能搭載のものまでさまざまな種類があり、用途や予算によって最適なものを選択することが重要です。IoTデバイスを有効活用することによって、既存業務の改善や付加価値の創出、新たなサービスの立ち上げなどができることをお伝えしてきました。IoTは汎用性が高いため、どのような業種にも適用できる可能性を秘めています。各IoTデバイスの特徴を掴み、適切に活用していきましょう。

なお、企業現場への導入においては、クラウドをはじめとして、IoTデバイス(エッジデバイス)以外の検討も必要です。IoTの全体像については下記「関連資料」のボタンから資料をダウンロードいただけます。

また、IoTでのセキュリティについて知りたい方は、「クラウド時代に求められるIoTのセキュリティ対策とは?」をご覧ください。

関連資料

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