IoT(Internet of Things:モノのインターネット)とは?IoTの普及でビジネス環境はどう変わるのか

"IoTとは?IoTの普及でビジネス環境はどう変わるのか"

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さまざまな分野でIoTの導入が進み、IoTはずいぶんと耳慣れた言葉になってきました。ネットワークにつながったモノと接していても、IoTがどういった概念なのか、どういう仕組みになっているのか、どんなデータが取得されているのか、またIoTで何が変わるのかを具体的に説明ができないことが多いのではないでしょうか。IoTの具体的な活用例や仕組みが理解できていないと、効果的な活用はできません。今回は改めてIoTの基本的な概念と、何ができて、何を変えることができるのかを紹介します。導入事例を見ながら、導入のポイントや導入する際の注意点を確認していきましょう。

IoTとは?

IoT(Internet of Things)とは「モノのインターネット」と言われ、情報伝達機能をモノに組み込み、インターネットでつなぐことで、モノからデータ取得したりモノそのものを遠隔操作する仕組みのことを指します。

普及の背景

IoTは無線通信技術の普及により進化しました。近年生まれた概念のように思いますが、IoTという言葉が最初に登場するのは1999年です。その年、マサチューセッツ工科大学で設立されたAuto-IDラボが無線自動識別装置を開発し、その実用化に向けた研究を行なっていました。
IoTという言葉は、この研究所の共同設立者のひとりであったケビン・アシュトン氏が使い始めた造語であるとされています。
しかし、モノとモノがつながるという構想はさらに前から存在していました。1988年にアメリカで発表された「ユビキタス・コンピューティング」の概念もそのひとつと言われます。
さまざまな概念が登場するなかでも、Auto-IDラボで研究されていた無線自動識別装置は、主要なIoT技術のなかで黎明期のものであるとされています。
ところが、IoTが普及するにはその後も時間がかかりました。IoTが一般的に認識されるようになるのは、その後、10年以上経った2010年代後半になってからです。この背景にはIoTを普及させるためのテクノロジーの進展がありました。
2010年といえば多くの人がスマートフォンを使い始めた時代でもあります。ソフトバンクからは2008年のiPhone3GにつづきiPhone4が発売され、爆発的にスマートフォンの普及が進んだのもこのころです。そしてIT企業が将来的にめざすスタイルとしてIoTを活用するようになりました。
また、この時代はスマートフォンのIT産業参入とともに、データ取得に不可欠なセンサの単価が下がり、さまざまなモノに搭載することが容易になった時代でもあります。
こうしたテクノロジーの進化とそれによる機器のコスト低下によってIoTは加速度的に普及しはじめました。

IoTの仕組み

IoTの仕組み

IoTの概念が20世紀後半に生まれ、通信技術の発展によって現実的な広がりをみせました。今まで人がその場で作業をしないとできなかったこと、調べられなかったことなどが、IoTを活用することで、遠隔地にいても管理し、操作し、効率を上げることができるようになりました。
では、なぜこのようなことが可能なのか、IoTの仕組みを見ていきましょう。

基本的な仕組みはモノをインターネットに接続・連携させる技術

IoTはさまざまなモノに通信機能を搭載して、インターネットに接続し他のモノと連携させるための技術です。通信機能は、さまざまなモノに搭載できます。時計に通信機能を搭載したもので広く知られているのは、アップル社のApple Watchです。IoTを説明するときに、モノと表現されるものは、デバイスのことです。PCやスマートフォンはもちろんデバイスと呼ばれるものですが、冷蔵庫・エアコン・洗濯機・時計・ドアなどもデバイスになります。

モノをインターネットにつなぐには

PCやスマートフォンは最初からインターネットに接続できる機能が備わっています。一方、IoTによって、冷蔵庫やエアコンなど今まではインターネットに接続していなかった家電もインターネットに接続されるようになるわけです。
では、冷蔵庫やエアコンといった家電は、どのようにしてデータを送受信しているのでしょうか。その仕組みを見てみましょう。
IoTでは、モノをインターネットに接続するために、以下の装置が用いられます。

  • デバイス センサと通信機能が組み込まれ、データを収集する装置です。どのようなデータを収集するかによって、使用する機器も異なります。
    <データを収集する機器の例>
    センサ:温度、湿度、加速度、照度、振動、磁気などのデータを取得する機器です。
    ビーコン:一定間隔で電波を発し、主に位置情報を把握するために使用する機器です。
  • ゲートウェイ デバイスから収集されるデータを束ねて、ネットワークに接続する通信装置です。
  • アプリケーション データを見える化するためのソフトウェアです。デバイスからゲートウェイを通して送られてくるデータを分析するなどの処理をして、利用者が使いやすいものにするのがアプリケーションの役目です。アプリケーションはクラウドサービスとしてWebブラウザ上で利用できるものが一般的です。
  • ネットワーク 通信設備や電波をさします。ソフトバンクなどの通信会社が回線設備を提供しています。ネットワークを経由してインターネットに接続できるようになります。

デバイスの2つの役割

では、ネットワークに接続されたデバイス、どのような役割を果たしているのでしょうか。大きく2つ考えられます。センシングとフィードバックです。

センシング
センシングというのは、デバイス自体が状態をデータとして収集し、通知をする仕組みのことを指します。たとえば冷蔵庫のドアが開いたままです、などのお知らせをするわけです。このセンシングを可能にしているのがセンサと呼ばれる電子部品です。
センサには光センサ、音センサ、温度センサ、湿度センサ、磁気センサ、画像センサなどさまざまあります。これらは単体で活用されるだけなく、複数を組み合わせることで、より具体的で複雑なデータを収集することが可能になります。

フィードバック
フィードバックはデータを表示したり、動作を行ったりする役割のことです。フィードバックは3種類に分類することができます。それは、可視化、通知、制御です。
① 可視化:画面での認識を可能にする
② 通知 :ある条件(状態)にあてはまった場合にお知らせを出す
③ 制御 :ある条件(状態)に当てはまった場合に、デバイスの状態を変更する
このように、モノにセンサや通信機能を搭載してデータを収集することで、離れた場所にいても、私たちは通知を受け取ったり、モノを遠隔で制御できたり、私たちが指示しなくても自動で動いてくれたり、これまでにできなかった付加価値が生まれるのです。

IoTにできること

IoTにできること

IoTが導入されると、どのようなことができるのでしょうか。

離れた場所から操作できる

たとえば離れた場所にあるモノをリモコン操作で、動かしたり、止めたり、といった遠隔制御ができるようになります。身近なところでは、照明機器やエアコンなどがあります。たとえば、防犯を目的として留守宅であることを悟られないように、外出先から玄関や部屋の照明をつけるといった操作ができます。また、エアコン操作では、帰宅前にエアコンを作動させ、室内温度を快適な状態にする、あるいは消し忘れて出かけたエアコンを外出先から消す、などもできます。
こうした機能は工場内、学校内、病院内でも利用されています。

離れた場所から状態を知ることができる

IoTを活用すると、その場に人がいなくても、離れた場所からIoTによって送信されるデータによって、作業現場などの状態を知ることができます。たとえば、無人の工場内、介護施設内、農場などで活用されています。

無人の工場での利用
休日や夜間に無人で機械を動かしている場合など、正常に動作しているかを把握することができます。
また、機械や製造ラインの異常動作を検出すると、登録している場所(人)に情報が届き、機械の停止やラインの停止を遠隔で行うことができます。
さらに、異常が起こる前に、異常の兆候を把握し知らせることもできます。この機能により、ラインの緊急停止などによるロスを防ぐことが可能になります。
補充部品の残量のほか、発注のタイミングを管理して知らせることもできます。都度スタッフが部品の在庫や補充時期を確認し、発注や補填作業を行わずとも、機械が自動に感知し、対応までしてくれるようになります。

介護施設での利用
入所者が使用しているベッドの脚などにセンサを取り付けることで、入所者の離床を検知し、介護従事者に知らせることができます。たとえば、認知症の入所者に対応する場合、介護従事者が側にいなくとも、徘徊などの周辺症状を発症している入所者の行動、とくにベッドから離れたタイミングは常に把握しておく必要があります。IoTを活用することで、介護従事者の負担を軽減しながら、充実した介護環境を提供することも可能です。

農場での利用
ビニールハウスで季節を先取りした野菜を栽培したり、その地域では栽培しにくい野菜を生産する場合、植物に適した温度、湿度、照度の管理をする必要があります。こうした管理は人が一つ一つのビニールハウス内の温度を確認したり、土壌の水分を確認したりして行うことは時間とコストを要します。IoTを活用することでそれらのデータが自宅などの遠隔地から把握できるようになり、ビニールハウスを無人の状態で管理することが可能になります。人手を減らして、同じ作物管理ができるようになるのです。

IoTの活用をはじめている業界 -事例紹介-

IoTの活用事例

いろいろな「モノ」がインターネットとつながることで何らかの付加価値が生まれる仕組みがIoTであることを説明してきました。
そして、例えば、テレビやエアコンに情報通信システムが組み込まれることによって、不在時での確認や遠隔での操作が可能になるなど、IoTは人々の身近な暮らしのなかで活用されるようになりました。
また、IoTの活用は家電のみならず、さまざまな業界で応用され、生産性の向上や安全性確保などに生かされつつあります。
ここからは、実際のIoTの活用について、いくつかの産業界、自治体などで事例を見ていきましょう。

1.自動車業界におけるIoT活用
IoTの活用に積極的な業界として、よく挙げられるのが自動車業界です。ドライバーの利便性や安全性の向上のため、さまざまな形で利用されています。その中でも注目を集めている代表的な事例が、交通事故削減目的の「自動運転システム」でしょう。
特に、高齢化社会となった日本においては、運動機能、認知速度などが身体的に衰え始めても安全に運転をしたいと考えるドライバーが増える傾向にあります。そうした高齢ドライバーにとっても、より安全で快適なドライブを提供できる技術として普及しはじめています。
例えばトヨタ自動車の「ITS Connect」。ITS(高度道路交通システム)専用周波数を使って「道路」と「自動車」、あるいは「自動車」と「自動車」が直接通信することにより、いままでの自動車搭載のセンサではとらえきれない死角に存在する「人」や「自動車」を、ドライバーに知らせるものです。
さらに、ドライバーが信号を見落としていたり注意力が散漫になっていたりする可能性がある場合には、ブザーで注意を促す機能もあります。

2.物流業界におけるIoT活用
在庫管理や入出荷管理、配送管理など物流業界でも広くIoTが活用されてきています。
倉庫の管理や運営は規模が大きくなればなるほど、人が対応するには限界があります。また倉庫の管理が正確で確実に行われないと、顧客への配送に遅れやミスが生じ、売上に影響が生じる可能性があります。
梱包や運輸、倉庫事業など総合物流サービスを提供しているサンリツでは、2018年にSwisslog(スイスログ)の自動ロボット制御ピッキングシステムAutoStoreを導入しました。AutoStoreは専用のコンテナを使い、入出庫を自動で行います。そして製品ごとの使用期限、棚卸しの際の不良品検査などをポートで管理します。このように、物流センター内での賞味期限管理や在庫コントロールが容易になり、各物流センターの在庫状況に応じて適切な配送指示が可能になるなど、業務の効率化につながっています。

3.農業におけるIoT活用
農業においてもIoTの活用は進んでいます。注目すべきは、農業従事者の高齢化と人手不足、後継者不足をIoTの活用で克服できるようになったことです。これまで経験によって培われていた栽培の勘といった経験値をデータ化することで新規就農者が参入しやすい環境を構築しています。
同様の課題の解決をめざして、秋田県仙北市は2019年に実証実験として市内の水稲農家2戸にソフトバンクが提供する農業向けIoTソリューションe-kakashiを導入しました。e-kakashiは田畑にセンサを設置して、栽培環境のデータを集積し、アプリを通して管理画面で確認できるようにするためのシステムです。
さらに、データを蓄積することで、AIや農業博士号(学術)を持つソフトバンクのスタッフから栽培に関する指導を受けることもできます。これによって経験値が低い若手就農者であっても生産性の向上が期待できます。さらに、経験値で培われた勘では気付けなかった科学的アプローチも可能となります。
IoTを活用した農作業管理システムを構築することで、これからの少子高齢化社会においても農業の展開に可能性が広がっています。

秋田県仙北市のe-kakashi事例詳細はこちら

4.医療・介護業界におけるIoT活用
患者への安全対策やサービス向上、医師や看護師の負担軽減など、医療業界でもさまざまなところでIoTの活用が進んでいます。
医療機器メーカのニプロは、遠隔診療をサポートするシステム「ニプロハートライン」を開発。体温や血圧、脈拍数など患者が家で測定した結果が、リアルタイムで医療機関に送られ、関係者に共有されます。またテレビ電話機能により、患部の画像情報の共有も容易です。さらに、あらかじめ医師が設定した値を外れると警告が届くなど、遠くにいながらにして迅速な対応が可能です。医師不足が進む地方での活用などにも期待されています。
介護業界においても、IoTが活用されつつあります。介護業界は深刻な人手不足が続いています。また、高齢化が進み、認知症を患っている高齢者が介護施設を利用するケースが増えてきています。そうしたなかで、介護施設を利用する高齢者が安全で、安心した生活を送るための一助として注目されているのが、離床を知らせるIoTベッドなどです。例えば、就寝しているはずの時間に利用者がベッドを離れた場合、介護従事者に知らせが届くようになっています。それによって、徘徊行動をいち早く検知し、転倒、徘徊といった事故を防ぐことへとつなげています。また、IoTが活用されているベッドでは、就寝時の体重、呼吸などを情報として収集し、健康維持のためのデータとして活用することもできます。

5.製造業界(工場)におけるIoT活用
高い技術力による日本の「ものづくり」は世界でも定評がありますが、人手不足や熟練者への過度の依存など、さまざまな課題も存在します。それらの解決手段として、製造業界でもIoTの活用が進んでいます。
自動車用の熱交換器パイプなどの製造を行う武州工業では、セゾン情報システムズの「Simple Analytics」を導入。独自に開発した生産性の可視化を目的としたアプリ「生産性見え太君」との併用で、作業員の体調や曜日や時間帯などと、「生産量」との関係性の分析が可能になりました。それにより、生産性向上と業務効率化の実現に成功しています。
さらに、金属プレス加工や金型の製造を行っている山口製作所では、生産設備の稼働状況を把握するためにIoTを活用して、自社の強みをさらに強化する取組へとつなげています。KMCが提供するツール「Σ軍師」を導入。このツールは、さまざまな種類の生産設備に取り付けることが可能であり、同社では8台の設備に導入しました。その結果、工作機械の稼働状況が収集でき、必要に応じて顧客に提示することが可能になりました。また、生産工程をデータで把握できるようになったため、効率化に向けて無駄の見直しなどにも活用。7〜8割の短期納品を実現しました。

6.自治体におけるIoT活用
全国の自治体でもIoTの活用が検討されています。
静岡県中部に位置する藤枝市ではソフトバンクのIoTプラットフォームを活用した実証実験に着手。公募により選定した21の民間企業が実験に参加し、さまざまなサービスを提供しました。市内30か所に設置されたLPWA(省電力で長距離通信ができる無線通信技術)ゲートウェイを介しIoTプラットフォーム に蓄積されるデータが参加企業へ共有され、鳥獣被害対策や子どもの見守り機能、河川水位観測機能などに活用。市民の安全性と利便性の向上に役立つことが確認されました。
また、福岡県宗像市では、IoTを活用しいちご栽培への新規就農者の育成に取り組んでいます。同市では「e-kakashi」を導入し、ベテラン農家と若手農家のデータ比較によって、両者の違いを明確化。さらに、ベテラン農家の農作業データを収集、分析することで、経験と勘によるところが大きかった栽培技術を見える化。その情報を活用して若手農家でも経験を積んだ農家と同様の作業が可能な状況を構築しました。その結果10アールあたり平均で約80万円の増収を達成しました。さらに若手だけでなくベテラン農家でも収益が増加しました。

7.不動産業界におけるIoT活用
不動産業界でもIoTの活用が見られます。
Jリートの運用や太陽光発電など、不動産に関連するさまざまな事業を展開する総合不動産会社「いちご」が、既存ホテルのリノベーションにより新たな価値を生み出す「THE KNOT」シリーズを展開。2018年8月にリニューアルオープンした「THE KNOT TOKYO Shinjuku」では、従来のシリンダーキーの代わりに、ソフトバンクのIoTプラットフォームを活用したスマカギを導入しました。
「スマカギ」システムと「ホテル管理」システムとのAPI連携(アプリケーションの機能を共有すること)により、スタッフが間に入らずに、チェックインからチェックアウトまでを宿泊客だけで自動で行うことが可能になりました。スタッフの負担が大幅に軽減され、鍵の紛失などのトラブルもなくなるなど、さまざまな効果が得られています。

IoTの今後

IoTはさまざまな業界で進展をし、その広がりは加速度的に拡大しています。 IHSマークイット社の調査によると、2018年のIoT機器の累積設置台数をみると300億台に達しています。さらに2025年にはそれが800億台になると見込んでいます。また、総務省が2017年に発表した「情報通信白書」によれば、IoTによる社会改革が進展することで2030年までの経済成長は1,495兆円に達すると試算されています。
上記で見てきた事例のように、さまざまな業界で活用が進み、IoTは今後一層進化していく可能性を秘めています。例えば、都市と地方の格差是正に活用できるかもしれません。電気料金の安い夜間に生産ラインを稼働させたり、24時間稼働できるスマート工場を運用したりすることで、従業員の就労環境を改善しながら生産性の維持・向上を実現できるかもしれません。このように、IoTのさらなる進化は、仕事の負担を軽減するだけでなく、「場所」「時間」といった制約からの解放へとつながり、多様な働き方の選択を可能にするでしょう。
また、日本国内にとどまらず、家電、自動車、物流、医療など世界中のあらゆる「モノ」が、当然のようにインターネットへつながる時代が来るでしょう。近い将来、住んでいる国や地域にかかわらず、その利便性を享受できるようになるはずです。

最先端技術の進化に伴う課題(IoT、AI、ビッグデータ)

Iotの課題:セキュリティ

今後の普及がますます期待されるIoTですが、いくつかの課題も指摘されています。
第一の課題は、「セキュリティ対策」です。IoTのデバイスは膨大で、なかには対策が十分でないものも存在します。また、IoTデバイスは身近にある「モノ」であるため、インターネットとつながっているという意識が希薄になりがちで、ユーザのセキュリティ意識が低くなる傾向にあります。
その一方で、問題が発生すると膨大な損害が生じる可能性があるのです。実際、IoTを狙ったサイバー攻撃は増加傾向にあります。
そこで2019年2月に総務省と国立研究開発法人情報通信研究機構、複数のインターネットプロバイダが連携し、サイバー攻撃に悪用される恐れのあるIoT機器の調査プロジェクト「NOTICE」を開始しました。
NOTICEの開始によって、インターネット上のIoT機器に容易に推測されるパスワードを使用しているなどサイバー攻撃に悪用される可能性のある機器を調査し、インターネットプバイダに通知、注意喚起を実施しています。
とくに、顧客情報や商品情報といった情報資産を数多く保有している企業にとっては、サイバー攻撃などによる機密情報の漏えいや不正アクセスといったセキュリティーリスクが、企業活動に多大なダメージを与えます。業務改善に効力を発揮するIoTの活用には、デバイスや設備における強固なセキュリティ対策が大前提となることを意識しておく必要があるでしょう。
また、「人材不足」も大きな課題です。テクノロジーの普及には、テクノロジーを理解し、進展させるための人材が必要になります。
経済産業省の「IT人材の最新動向と将来推計に関する調査」によると、IT市場は拡大を続けているにもかかわらず、IT業界への入職者数は年々減少。IT業界の人材不足は今後ますます深刻化し、2030年には、約59万人程度まで不足規模が拡大するといったシナリオも想定されています。
さらにITの中でもIoTは、「ビッグデータ」、「AI(人工知能)」とともに先端IT技術と呼ばれ、専門の知識を要するため、人材不足はより一層深刻です。

まとめ

ビジネスでも暮らしの中でも当然のように IoTを活用する時代が到来しています。利用者として利便性だけを享受するのではなく、IoTに関する課題も把握しておくことが大切です。国単位でも企業単位でも個人単位でも、IoTを活用するには、現在の環境を理解したうえで、想定される問題への対策を万全にし、導入する必要があると言えるでしょう。ビジネスでのIoT活用については、ソフトバンクのようなIoTに関するサービスを全面的に提供する企業に相談することからはじめるのも一つの方法です。

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