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IoTデバイス―活用例や導入時のポイントなど、産業分野を中心に解説

IoTの隆盛に伴って、「IoTデバイス」という言葉が多く聞かれるようになりました。IoTデバイスはさまざまな種類があり、多くの場所で活用されています。ここではIoTデバイスの概要と活用例、そして、IoTデバイスを導入するうえでのポイントについて解説します。

IoTデバイスとは?

IoTデバイスとは何でしょうか?

IoTデバイスとはIoT(モノのインターネット)で使用される「モノ」のことです。つまり、インターネットに接続可能なモノすべてを指す言葉です。

「モノ」、つまりIoTデバイスには、スマートフォンやパソコンも含まれますが、今までインターネットにつながらなかった家電や自動車などもつながるようになってきています。また、各種センサー類や、インターネットのルーター、ウェブカメラなどもIoTデバイスに含まれます。

近年のIoT技術の発展により、IoTデバイス化されたモノはどんどん増える傾向にあります。したがって、IoTのネットワークはどんどん巨大になっています。

IoTデバイスで構成したネットワークを生産分野に応用した例として、スマートファクトリーがあります。スマートファクトリーとは、工場の各機器をネットワークでつなぎ、自律的に生産を最適化するという取り組みです。ここで活躍するセンサーや故障予知のためのコンピュータが、IoTデバイスに該当します。IoTデバイスの発展が産業の発展に寄与する一例です。

これらのIoTデバイスと、IoTデバイスの集まったネットワークを総称して単に「IoT」と呼ぶ場合もあります。また、今までIoT化されていないモノをIoTデバイス化する技術のことを「IoT技術」と呼ぶこともあります。

IoTの概要については、IoTとは?産業分野にも大きな影響を及ぼすモノのインターネットの普及もご覧ください。

エッジデバイスとの違い

同じデバイスという言葉では、「エッジデバイス」という言葉もあります。機能的にはIoTデバイスと同じですが、エッジデバイスにはネットワークの端で処理するという意味もあり、エッジコンピューティングを意識した呼び方となります。

エッジデバイスの詳細については、エッジデバイスとは?概要とエンベデッドシステムとの関係性について解説をご覧ください。

IoTデバイスの活用例

それでは、IoTデバイスの活用例を見ていきましょう。

自動車分野

自動車の自動運転では、車両に速度センサーや車間距離を検出するセンサーが取り付けられています。そして、センサーからの情報を車内に設けられたサーバーに送信して、リアルタイムに近い形で判断が行われます。

これらのセンサーやサーバーは複数用意されており、ネットワークで接続されています。つまり、自動車の制御や判断は車内の内部ネットワークによって行われています。ここで使われる通信規格をCAN(Controller Area Network)と言いますが、CANによるデータ転送で構築されるネットワークは一種のIoTネットワークと言えるでしょう。そして、これらのネットワークに接続されたサーバーやセンサーがIoTデバイスにあたります。

もともとCANは、自動車内の多くの電子ユニットを安定的かつ高速な通信でつなぎ制御するために生まれたものですが、その特徴はIoTと親和性が高いものです。現在では自動車に限らず、FAのような製造の分野でも使われています。

製造ラインの遠隔モニタリング

製造ラインにIoTデバイスを利用した例としては、センサーを生産ラインに設置し、そこからの情報を分析した稼働状況を取得することで、生産ラインのモニタリングを行う例があります。

このような生産ラインの監視では、センサーからの情報をデジタル信号に変える装置、センサーからの情報を処理し分析するサーバーがIoTデバイスに該当します。また、分析された情報を表示して監視者に伝えるパソコンやスマートフォンなどもIoTデバイスと言えるでしょう。

ノートパソコンやスマートフォンなどの携帯端末に分析結果を伝えるメリットは、端末を現場に持ち込んで対応が可能であることです。

また、携帯している端末に異常を知らせる通知が来るので、対応を行う技術者が常時工場内にいれば移動距離が少なくてすみ、迅速な対応が可能なこともメリットです。これは、工場の規模が大きくなり生産ラインが大規模になったときに有効です。

マンホールアンテナ

浸水被害の事前予測にIoTデバイスを活用した例もあります。

近年、ゲリラ豪雨での浸水の被害が多くなっています。浸水の原因のひとつとして、下水に流れた雨水が下水道からあふれ、水圧でマンホールを押し上げてしまい、水が漏れ出してしまうことが挙げられます。

そこで、マンホールの裏側に水位センサーを取り付け、下水の水位を監視するシステムが開発されています。このシステムは、下水の水位をリアルタイムに近い間隔でモニタリングし、ある一定以上の水位になると警報を出すように構成されています。

水位センサーには無線通信のシステムが付いており、水位データをサーバーに送信するようになっています。マンホールは通常金属製ですが、金属は電波を反射してしまうため、一部樹脂製のマンホールが用いられます。また、湿度を避けるため、機密性を高くするといったさまざまな工夫が行われています。

このマンホールアンテナのシステムにおいても、水位センサーや、無線通信システム、さらに警報を表示するパソコンやスマートフォンなどがIoTデバイスとして挙げられます。

IoTデバイス導入時のポイント

最後に、IoTデバイス導入のポイントについて見ていきましょう。

セキュリティ対策を考える

あらゆるものがインターネットに接続されるIoTにおいて、セキュリティ対策は重要ポイントです。現状では、セキュリティ対策がぜい弱なIoTデバイスも少なからず存在します。IoTデバイスにぜい弱性があると、そこがセキュリティーホールとなって、ネットワーク全体に被害が及ぶ可能性があります。

そのため、特に産業分野で使用するIoTデバイスの選定は慎重に行う必要があります。具体的には、実績のあるIoTデバイスを選定し、評価・テストを念入りに行い、IoTデバイスのメーカーに対して要望を明確に伝え、必要であれば改善を促すことです。これらは選定上のポイントとして基本的なことですが、大変重要です。

信頼性・可用性と価格のバランスを考える

セキュリティにおいて、ぜい弱性の低いことが大前提ですが、IoTデバイスは十分な信頼性・可用性と価格が安価であることが望ましいでしょう。信頼性・可用性が十分ではない場合、頻繁に故障することになり、これは特に産業分野に使用するIoTデバイスにおいては致命的です。

なお、生産分野では、IoTデバイスとして、エンベデッドシステム(組み込みシステム)の採用を考えてもよいでしょう。エンベデッドシステムは機能が絞られており、信頼性・可用性が十分で、価格が比較的安いという特徴があります。エンベデッドシステムの詳細については、エンベデッドシステムとは―メリットや導入時のポイントを解説もご覧ください。

導入のポイントを押さえて活用したいIoTデバイス

以上、IoTデバイスについて述べてきました。

IoTデバイスには多くの種類があり、産業に合わせてさまざまな用途が考えられます。もちろんセキュリティや価格を考慮する必要がありますが、新しいIoTデバイスが登場すれば、例えば製造業においてもより効率的なモノづくりが行えるようになることでしょう。IoTデバイスとしてのエンベデッドシステムも、アイデア次第でさまざまな応用が可能です。

リンクスでは、IoTデバイスとしてのエンベデッドビジョンシステムのソリューションをご用意し、お客様の課題解決をお手伝いいたします。用途や要件、使用環境に合わせたエンベデッドビジョンシステムの設計・選定が可能ですので、ご検討の際にはぜひお気軽にご相談ください。

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