IoTと組込み機器

要点と定義

IoT（モノのインターネット）は、センサなどを備えた機器や設備をネットワークにつなぎ、情報をやり取りして活用する仕組みです。電力メータの遠隔検針、薬の容器での服用状況の記録、発電設備の遠隔監視などが例です。機器のデータを取得し、管理や検知に役立てているかが判断の手掛かりです。

組込みシステムは、機器に組み込まれ、その機器の機能を実現するシステムです。携帯電話、携帯情報端末、産業用ロボットなど、身近な機器や装置が代表例です。機器を動かすためのソフトウェアにはファームウェアがあります。ネットワーク接続やデータ活用が中心のIoTとは、注目する点が異なります。

RFIDは電波を使ってICタグの情報を読み取る技術です。図書資料の持出し検知や、複数の本をまとめて貸出処理する用途があります。

LPWAは、低消費電力で広い範囲を通信する無線ネットワークです。無線LANと比べると通信速度は遅く、消費電力は少ないため、IoT機器の長期間の電池運用などに使われます。

エッジコンピューティングは、IoT機器の近くにコンピュータを置いてデータを処理する考え方です。サーバの負荷や通信遅延を抑え、リアルタイム性を高めるのに役立ちます。

ウェアラブルデバイスは身体に装着して使う機器です。スマートウォッチで血圧や体温を測ったり、活動量計で歩数・運動時間・睡眠時間を記録したりする例があります。

エネルギーハーベスティングは、周囲の光・熱・振動などの微小なエネルギーを集めて電力に変換する技術です。電源の確保が難しいIoTデバイスへの供給にも使われます。

適用条件と例

技術名ではなく、機器をつなぎ、どのデータをどう使うかを確認します。たとえば、センサ付きの薬容器が服用状況を記録し、ネットワーク経由で服薬指導に役立てるならIoTです。授業映像をネット配信するだけなら、機器のデータを収集・活用するIoTの例とは区別します。

機器が特定の機能を実現するためにシステムを内蔵しているなら、組込みシステムの例です。たとえば、携帯電話や産業用ロボットは組込みシステムを含む機器として挙げられます。機器がネットワークにつながり情報を活用する点が問われている場合はIoTに注目し、機器内部で機能を実現するシステムが問われている場合は組込みシステムに注目します。

ICタグの読み取りはRFIDの用途です。バーコードは光学的に読み取り、GPSなどの衛星測位は現在地を把握する技術です。RFIDは複数タグの一括読み取りに適しますが、タクシーの連続的な現在位置把握や通信の暗号化を担う技術ではありません。

通信範囲を広くし、電池を長持ちさせたいIoT機器にはLPWAが候補になります。一方、無線LANより通信速度が遅いため、高速通信が必要な用途にそのまま適するとは限りません。選ぶときは速度・範囲・消費電力の要件を確認します。