紹介

インターネットの誕生以来、電話やデスクトップなどのシンプルなデバイスを使用してさまざまな場所にいる人々をつなぎ、迅速なコミュニケーションと相互作用を可能にし、世界をグローバルビレッジに縮小することを目的としてきました。

インターネットは、情報の管理と転送においてセンサーとクラウド間の接続を支援するさまざまなプロトコルに大いに役立ちました。

広範な科学的研究を通じて、インターネットは単に人々をつなぐことから、デジタルシステム、機械、電化製品、産業用ツールなどの「モノ」を接続し、接続されたモノとインターネットの間の相互作用を監視および調整できるプロセスを可能にしました。 言い換えれば、IoTは、モノ、システム、および人の間の接続性をもたらし、それらを適応性と応答性の高いシステムにし、効率を高めてコストを削減するテクノロジーです。

この記事では、モノのインターネット、それがどのように機能するか、人類へのその利点、およびこの急成長する業界の最新の開発について学びます。

モノのインターネット(IoT)とは何ですか?

モノのインターネット(IoT)とは、センサーやアクチュエーターを使用して周囲からデータを収集し、この収集されたデータをインターネットに送信できるすべてのデバイス(電話、テレビ、カメラ、警報システム、気象システム、ドアベル、ウェアラブルなど)の収集を指しますデータの処理を行うことができます。

モノのインターネットは、日常の物や物をインターネットと統合し、これらのアイテム間の効果的なコミュニケーションと相互作用を可能にします。 インターネットに接続し、データを収集および共有できるものはすべて、モノのインターネットの一部です。

ほとんどのIoTデバイスには、スマートフォン、スマートウォッチ、スマート冷蔵庫、スマートファーム、スマートホームなど、名前の先頭にスマートという言葉が付いています。

インターネットの背後にあるテクノロジーは、日常の物/物をインターネットと統合しようとしています。 IoTの背後にある基盤技術は、スマートオブジェクトがインターネットとの間でデータを自動的に送受信するのを支援するセンサーとアクチュエーターの展開であり、これらのアイテム内で特定の相互作用を身近な環境で行うことができます。

モノのインターネットの概念は、1985年に議会黒人幹部会財団でピーターT.ルイスによって最初に使用されました。 ルイス氏によると、「モノのインターネット(IoT)は、人、プロセス、テクノロジーを接続されたデバイスやセンサーと統合して、そのようなデバイスの傾向のリモート監視、ステータス、操作、および評価を可能にすることです。」

さらに、NetSiliconのCEOであるCornelius、「Pete」Petersonは、モノのインターネットを「単に人よりも多くのモノやオブジェクトがインターネットに接続された時点」と定義しています。

しかし、「モノのインターネット」というフレーズは、1999年にマサチューセッツ工科大学(MIT)のAuto-IDセンターの共同創設者であるKevin AshtonがP&G(P&G)に行ったプレゼンテーションで詳しく説明されました。 彼は、無線周波数識別(RFID)をモノのインターネットにとって非常に重要であると考えていました。 モノのインターネットの主なテーマは、短距離モバイルトランシーバーをさまざまなガジェットや日用品に埋め込んで、人とモノの間、およびモノ自体の間の新しい形式のコミュニケーションを可能にすることです。

IoTは、インターネットに接続することでオブジェクト間の相互作用を容易にし、それによって人から焦点を取り除き、アイテムに配置することを目指しています。

さらに、安価なコンピューターチップと高帯域幅の電気通信の出現により、数十億のデバイスがインターネットに接続され、2050年までに推定500億個のアイテムが接続されます。

産業用モノのインターネット(IIoT)

産業用モノのインターネット(IIoT)は、センサー、プロセッサ、アクチュエーターの統合を通じて、効率を高め、製品生産量を増やし、人件費を削減し、機器を監視するために、さまざまな業界や企業にIoTテクノロジーを適用することです。

IIoTは別の道をたどりますが、クラウド、分析、機械学習、ロボット工学、人工知能などの既存のテクノロジーと連携して、新しい自動化レイヤーを実現します。 これは、機器間の情報または信号の接続と転送を支援します。

この新しいテクノロジーにより、業界の生産性は史上最高に高くなり、作業の危険性が軽減され、低コストで効率が確保されました。

モノのインターネットの応用

モノのインターネットは、私たちの生活様式、環境内のオブジェクトとのやり取りの方法、家庭、業界、企業、コミュニティでの日常業務のパフォーマンスに革命をもたらしています。 重要性は、次の分野で感じることができます。

製造: IoTテクノロジーと、人工知能、ロボット工学、クラウドコンピューティングなどの隣接するテクノロジーの適用により、出力、効率、および労働者の安全性が大幅に向上しました。 多くの手動ジョブに代わる自動化があります。

製造業はIoTテクノロジーに大いに支持されており、IoTテクノロジーから生じるイノベーションの利用が増加しています。

IoTは双方向性を高めるだけでなく、効率、生産性、安全性も向上させます。

ヘルスケア:テクノロジー、特にIoTの応用により、患者に、そして自宅で快適にヘルスケアが提供されました。IoTは、特に患者がCOVID-19などの致命的な病気に苦しんでいる場合に、医師と患者の間の効果的なリモートインタラクションを可能にします。 医師は必ずしも密接に接触して治療を行う必要はありませんが、IoTデバイスとテクノロジーを使用してこれを行うことができます。

さらに、この技術は、自動化された患者の医療データ分析を大幅に改善し、医師が情報に基づいた意思決定と適切な診断を行うことを可能にします。

農業: 農地でのこの技術の最適な利用は、農産物の生産性と高収量を保証します。

IoTテクノロジーは、スマートトラクター、スマートプランター、ハーベスターなどのスマートファーム機器を使用し、これらのデバイスをインターネットに接続することにより、食料の生産と可用性を確保するのに大いに役立ちます。 これは、土壌や農機具のより良いデータ分析を取得し、生鮮作物のサプライチェーンを支援するのに役立ちます。

ホーム管理: スマートハウスには、快適さを可能にするいくつかの機能があり、そのような機能には、部屋での存在を検出する自動ライトや音声起動などの機能が含まれます。 このテクノロジーはまた、ドアを開閉し、許可された人々があなたの家にアクセスできるようにします。

また、IoTは温度管理を追跡し、周囲の状況や気象条件に基づいて最適な温度に自動的に調整します。 IoTは本当に私たちの生活に贅沢をもたらし、私たちがより快適に暮らせるようにします。

教育: 拡張現実を使用して、学生に実際の動物や存在から消えた動物などのより良い体験を提供します。 恐竜は、IoT技術を採用しています。

モノのインターネットはどのように機能しますか?

IoTは、さまざまなスマートデバイスとインターネット間でデータを収集および交換することで動作し、低コストコンピューティング、クラウドコンピューティング、データ分析、モバイルテクノロジーなどの新しいテクノロジーを統合します。

基本的な動作原理は次のとおりです。

• センシング/デバイス層:
  スマートデバイスは、特定のトリガーに基づいて周囲からデータを収集し、モノのインターネットソフトウェアアプリケーション(IoTアプリ)を介してクラウド(インターネット)と通信するコンピューティングデバイスです。

また、スマート/ IoTデバイスには、他のデバイスを感知、計算、接続する機能を備えたセンサーが含まれています。 一意識別子(UID)は、センサーが利用できなければIoTのアイデア全体が茶番劇になるため、IoTのアイデアを可能にするセンサーです。

• 接続レイヤー:
  このレイヤーは、RFID、Bluetooth、WiFi、NFCなどを介してインターネットを使用してデータをクラウドに送信します。

• データ処理レイヤー(クラウド):
  この層は、センサー層から得られたデータ全体を処理し、収集されたデータの種類に基づいてさまざまなアルゴリズムを使用して分析され、意味のある洞察とパターンを取得し、利用可能な情報に基づいて決定が下されます。 分析が完了すると、結果はグラフィカルユーザーインターフェイス(GUI)を介してIoTデバイスに伝達されます。

また、クラウドでは、大量の行または一連のコマンドまたはセンサーデータをアップロードしたり、あるオブジェクトから別のオブジェクトに転送したり、クラウドコンピューティングはエンドツーエンドの暗号化を通じてデータに信頼性の高いセキュリティを提供します。

• アプリケーション層またはグラフィカル ユーザー インターフェイス (GUI):
  このレイヤーは私たちに見え、処理レイヤーによって分析されたデータを伝えます。 このレイヤーには、IoT デバイスに表示されるバックエンド処理の結果が含まれます。

さらに、このレイヤーは、サードパーティのアプリケーションと構造の間のインターフェイスとして機能します。

IoT 設計に関する考慮事項

IoTソリューションを選択する前に考慮すべきいくつかの要因があります, それらは次のとおりです:

• 相互運用性
• 機能
• 安全なストレージ
• ワイヤリングおよびビルド機能
• 暗号化制御
• 電源管理
• デバイスの特性評価など

設計上の考慮事項は、生産性、効率、人件費の削減、および安全性を保証するために、これらすべてのコンポーネントの推定平均とユーザーの要件に対するインデックス付きバランスの組み合わせである必要があります。

モノのインターネットの利点

IoTテクノロジーの展開から得られるメリットは無数にあります。

• 家庭でのIoTの使用は、朝の目覚めから窓のブラインドを開けること、水を加熱すること、室温を制御すること、朝のコーヒーを準備することなど、家をより適切に調整し、生きた驚異に変えるため、非常に貴重です。

• IoTは、人々がよりスマートに生活し、働くのに役立つだけでなく、毎日のスケジューリングと自宅での特定の活動の実行を通じて、自分の生活を完全に制御できるようにします。

• ヘルスケアにおけるIoTテクノロジーの展開は命を救い、患者は自宅の快適さから医師や他の介護者と対話する機会を提供しました。 患者は必ずしも検査や検査のために病院に現れる必要はありません。

• また、ブレスレットなどのガジェットは、患者が体温やその他の健康上のニーズをテストするために使用でき、健康上の緊急事態を警告し、病院に通知し、救急車を呼ぶことができます。

• 製造業は、IoTテクノロジーの展開により収益が増加し、時間損失が削減されたため、IoTテクノロジーの最大の受益者です。 これは、IoTテクノロジーの使用により、生産、機器のメンテナンス、サプライチェーン、およびロジスティクス業務の監視が可能になるためです。

• モノのインターネットは、自動化プロセスをサポートし、人件費と廃棄物を削減し、サービス提供を改善し、製造と製品の提供をより安価にします。

• また、顧客取引の透明性も提供します。

IoT技術の課題

この新しいテクノロジーが直面する大きな課題の1つは、「データ」の安全性と、ハッキングやその他のサイバーセキュリティ攻撃によるセキュリティ違反による重要な情報の漏洩です。

侵害があると、個人の日常の活動や組織の運用システムに関する機密情報が公開される可能性があるため、これらのスマートデバイスと基盤となるテクノロジーを定期的にチェックする必要があります。

さらに、これらのセンシングデバイス(センサー、プロセッサ、アクチュエーター)の取得にかかる高コストは、業界が今日直面している最大の課題の1つです。

これらのコンポーネントはまだ開発中であり、非常に高価であるため、この業界の発展を妨げています。 コストを削減することで、効率、生産性、可用性が大幅に向上します。

結論

モノのインターネット(IoT)は、日常生活で最も重要なテクノロジーの1つであり、より多くの企業や組織が接続されたデバイスに内在する可能性を認識するにつれて、採用の増加を記録し続けるでしょう。

このテクノロジーはここ数年で驚異的に成長し、世界のIoTデバイスの数は70億を超え、成長しています。 今後数年間で、給湯器から警報システム、農地、さらには赤ちゃんのおもちゃまで、すべての世帯がIoTデバイスを所有する程度に急増するでしょう。

IoTテクノロジーを使用すると、センサーが組み込まれたオブジェクトは、人間の介入をほとんどまたはまったく必要とせずに、つまり人間と人間または人間とコンピューターの相互作用なしで通信できます。 物理的なオブジェクトは、人間の支援をほとんどまたは削減することなく、接続して情報を収集できるようになりました。