※本記事はG2.comの記事を、  ITreview  Laboが意訳した転載記事です。

IoTデバイスは、私たちがどこへ行くにもインターネット接続サービスを使えるようにさせてくれます。私たちが働く場所や遊ぶ場所、そして企業、産業、医療用途でシームレスな体験を実現するために、何千種類ものIoTデバイスが存在しているのです。

IoTについて初めて知る方は、この記事を読めば、IoTデバイスについて知るべきことがすべてわかります。IoTデバイスとは何なのか？どのように機能するのか？そして、IoTデバイスをどのように活用すればよいのでしょうか。さっそく見ていきましょう。

IoTデバイスとは？

インターネットが登場する前の世界を覚えている人は、現在でもたくさんいます。しかし、「IoT（Internet of Things）」によって、インターネットとコンピュータの接続がより身近なものになりつつあります。

IoTデバイスは、特定のアプリケーション向けにプログラムされたハードウェアの一部で、インターネットやネットワークを通じてデータを伝送することができます。IoTデバイスには、さまざまな形状、サイズ、デザイン、用途があります。センサー、アクチュエーター、ガジェット、家電製品、計算機など、すべてがIoTの対象になります。

PCなどの機器はどこにでも持ち運べるものではありませんが、IoTデバイスは小さなデジタル機器です。IoTデバイスは、機械学習AIの助けを借りて、人々が環境から収集したデータを収集し、活用できるようにするものです。

最も人気のあるIoTデバイスには、Ringカメラなどのホームセキュリティ機器、Amazon AlexaやGoogle Nestなどのスマートホームデバイス、さらにはスマートウォッチなどがあります。

IoTデバイスは、さまざまな用途に対応するように設計されています。医療機器やインプラントによって人々が活動的な生活を送れるようにしたり、センサーや予測分析によって業務の中断やボトルネックを回避したり、さらには遠隔地から自宅の室温を変更できるようにしたりします。

IoTデバイスはどのように動くのでしょうか？

IoTデバイスが人間の生活や活動をどのように簡便化するかを知るのに、「IoTの内側と外側」についての技術的な理解は必要ではありません。

IoTデバイスは基本的にミニコンピューターであり、クラウドに情報を送信します。クラウドはその情報を処理し、何をすべきかを決定します。例えば、クラウドソフトウェアは、送信されたデータに応じて、アラートを送信したり、センサーを調整したり、通知を表示したりすることを選択します。

ほとんどのIoTデバイスは、プログラミング以外に人間が入力しなくても、自動的にデータを扱うように開発されています。しかし、機能の差こそあれ、ユーザーインターフェースは存在します。例えば、ユーザーが「OK」を出さないと動作しないタスクもあれば、自動的にタスクを実行できるタスクもあります。

ユーザーがユーザーインターフェースを通じて調整した内容は、IoTシステムを通じて送り返され、次に何をすべきかをデバイスに指示します。それは、アラートの無視であったり、異常の記録であったり、担当者へのメッセージの送信であったりします。

IoTデバイスの仕組みをよりよく理解するために、IoTシステムの仕組みについて見てみましょう。4つのコンポーネントが統合されたIoTシステムを構成し、IoTデバイスがプログラムに従ってタスクを実行することを実現しています。

• デバイスとセンサー
• コネクティビティ
• データ処理
• ユーザーインターフェース

各コンポーネントを詳しく見ていきましょう。

デバイスとセンサー

IoTデバイスとセンサーは、周囲の環境からデータを収集することから始まります。気温や気圧を測ったり、ビデオ講義から情報を学習したり、特定の操作を記録したりすることがこれにあたります。

IoTデバイスがこのような情報やデータを周囲から収集する方法はたくさんあります。例えば、カメラ、加速度センサー、GPSなどは、デバイスが分析・処理するためのデータを収集する方法です。また、スマートホームデバイスはあなたの声を聞き、モーションセンサーは重機の振動パターンを検出し、生体センサーは心拍数や酸性度などの化学データを記録することができるデバイスです。

コネクティビティ

IoTデバイスは、センサーによって周囲の環境からデータを収集すると、その情報をクラウドに送信し、処理します。そのデータをどのようにクラウドに送るかというと、コネクティビティ（接続）です。IoTデバイスをクラウドに接続する方法には、WiFi、Bluetooth、衛星、セルラー、5Gなどがあります。

デバイスをどのようにクラウドに接続するかは、そのIoTアプリケーション、収集する情報の種類、その情報の使用方法によって異なります。ネットワークに接続されていないデバイスは、IoTデバイスとして動作させることができません。逆に言えば、IoTデバイスで収集したデータは、クラウドに送って処理できなければ意味がありません。コネクティビティは、IoTに不可欠な機能なのです。

データ処理

接続されたIoTデバイスから収集したデータがクラウドに届くと、今度はそのデータを加工することになります。コンピュータはまだ定性的な情報をうまく伝えることができず、入力された情報を読み取り、処理し、分析し、アクションを起こすには、厳密なパラメータを必要とします。データ処理とは、クラウドが生データを機械が読める形に変換し、IoTデバイスが次に何をすべきかを判断できるようにすることです。

IoTデバイスは、特定のデータセットを感知・理解し、その情報に基づいて特定の機能・タスクを実行するようにプログラムされています。データ処理とは、クラウドがデータを読み取って意味を理解する方法です。これは、温度が適切なレベルであることを確認するような単純な処理の場合もあれば、コンピュータビジョンを使用して安全上の危険を特定するような複雑な処理の場合もあります。

ユーザーインターフェース

データを利用する方法がなければ、何の意味もありません。そのため、ほとんどのIoTデバイスには、人々がデバイスと対話できる何らかのユーザーインターフェイス（UI）が備わっています。UIは、データを処理した後、ユーザーに対してアウトプットを生成して提供します。IoTデバイスが結果を提供する方法はたくさんあります。

例えば、営業時間外にその場所で動きが検出された場合、事業主はテキストアラートを受け取ることができます。IoTデバイスは、冷蔵倉庫内の温度が高すぎる場合にアラートを表示したり、アクションのためのパラメータに達した場合に事前にプログラムされたプロトコルを自動的に起動したりすることができます。

ユーザーインターフェースは、ユーザーがIoTデバイスと通信し、自動プロトコルがない場合に次に何をすべきかを知らせるための方法です。

IoTデバイスの一般的な例と種類

IoTは、デバイスとセンサーの幅広いカテゴリーをカバーするため、少しとらえどころのない言葉です。いくつかのサブカテゴリーは、その中のさまざまな用途や産業向けに特定のタスク処理を実行します。ここでは、IoTデバイスが私たちの日常生活の中でどのように存在しているかを簡単に紹介します。

ホームセキュリティ

ホームセキュリティとスマートホームのIoTデバイスは、消費者の間でますます人気が高まっています。これらは自然言語処理AIを用いて質問やコマンドを理解し、音楽の再生、オンラインショッピング、ホームセキュリティサービスの提供などのタスクを実行します。ここでは、IoTがホームセキュリティに与える影響について紹介します。

• 動体検知：ホームセキュリティデバイスの代表的な例であるRing Cameraは、動体検知を利用して、ドアの前に人がいることをユーザーに知らせます。
• 自動録画：ホームセキュリティカメラは、特定の時間帯や、動きや熱などのイベントが発生したときに自動的に録画するようにプログラムすることができます。ホームセキュリティカメラは、これらの録画を保存したり、録画内容に基づいてアラートを送信することができます。
• 自動ロックと解除：IoTホームセキュリティデバイスは、スマートフォンのアプリケーションを使用して、どこからでもシステムによるロックの設定と解除が可能です。
• スマートホーム機能：スマートホームデバイスは、照明、冷暖房、音楽、テレビなどをつけて、あたかも家にいるかのように家事を行う機能により、ホームセキュリティシステムを補完することもできます。

産業用IoT

IoTは、産業界が資産や材料を製造、輸送、維持する方法を変えつつあります。IoTデバイスと産業用IoTソフトウェアを組み合わせることで、企業は資源、使用状況、製品の品質を追跡することができ、同時に特定のタスクを自動化する機会を提供し、サプライチェーンに関する実用的な知見を得ることができるようになります。ここでは、人気の高いIIoT（Industrial Internet of Things）デバイスをいくつか紹介します。

• セキュリティシステム：産業界では、IoTカメラ、モーションセンサー、自動ロック解除機能など、前述のホームセキュリティシステムと同様の機能で、拠点や現場のセキュリティを確保します。
• 安全性への活用：化学物質や生物学的な検出器による環境安全、高温や酸素の減少などの危険な状況下で作動するセンサー、機械の機能を監視するデバイスなどがあります。
• 機械センサー：機械の機能を監視するセンサーは、出力、サイクルの開始と終了、危険な動作状態の警告、メンテナンスの監視などの活動を追跡・管理することができます。
• ERPに統合されたIoTデバイス：IIoTデバイスは、企業資源計画ソフトウェアと統合し、保守点検作業の自動実行、サプライチェーンの監視、調達、および予測分析が可能です。
• プロジェクト管理：IIoT デバイスは、産業、製造、および建築の組織が重要なタスクを完了するために行っているプロジェクト管理を効率化するために利用できます。

ヘルスケアとフィットネス

ヘルスケアおよびフィットネスカテゴリには、生体入力に基づいてさまざまな機能を実行するウェアラブルIoTデバイスが多数存在します。また、IoTは医療機関に、患者のカルテや治療データへのアクセスの効率化、生体データの自動ロード、課金、研究、患者ケアの改善などの機能を提供します。

ここでは、ヘルスケアやフィットネスで使用されるIoTデバイスの種類をいくつか紹介します。

• ウェアラブルヘルスケアデバイス：リストバンドや指輪などのウェアラブルデバイスや生体センサーは、ヘルスケアにおいて、患者のバイタル、ホルモン値、心拍数などをモニターし、病気の長期治療や進行状況の把握に利用されています。
• アクティビティトラッカー：消費カロリー、心拍数、歩数、体脂肪率などのフィットネス活動を追跡するウェアラブルデバイスです。
• 患者用インプラント：医師が重要な生体データをリアルタイムに把握するのに役立ちます。
• ベビーモニター：ライブ映像がアプリに送られ、動きや呼吸数の変化、心拍数の変化、血中酸素濃度を親に知らせることができます。

銀行・金融サービス

消費者が利用する銀行サービスの利便性とアクセシビリティの向上を求める中で、フィンテックの普及が進んでいます。金融サービス業界は、一般的に新しい技術をいち早く取り入れ、多くの金融機関がIoT技術を活用して顧客体験を向上させています。ここでは、そのいくつかをご紹介します。

• ATM： ATM（現金自動預け払い機）は、遠隔地から銀行業務を行うことができる、広く普及している接続機器です。
• POS端末：多くのフィンテック企業が、取引データをリアルタイムで保存・記録するPOS端末を提供しています。
• インタラクティブな決済カード：電池式のペイメントカードは、銀行とユーザーの間で、取引データ、銀行情報、さらにユーザーが困ったときにすぐに答えられるようなディスプレイを含むインタラクティブなコミュニケーションを提供します。
• インテリジェントな資産監視：銀行や金融サービスのためのIoTセキュリティには、ネットワーク上の各デバイスを追跡するインテリジェント・アセット・モニタリングが含まれます。

仮想現実と拡張現実

拡張現実（AR）と仮想現実（VR）は、MetaとWeb 3.0のコンセプトが具体化し始めた今、人気のあるバズワードです。これは、ユーザーがデバイスを装着することで、IoTに接続されたソフトウェアと連携し、現実の世界で仮想体験を実現するというものです。

ゲームはVRとARの最も広く普及しているユースケースの一つですが、フィットネス、ヘルスケア、教育など、他の産業もこの動きに乗ってきています。ここでは、ARやVRのIoTデバイスの種類をいくつか紹介します。

• モバイルARとフィーチャートラッキング：QRコードのスキャン、植物の識別、レンズ越しの写真に命を吹き込むなど、ほとんどの携帯電話に搭載されている身近な機能です。
• モバイルARと深度センサー：VRの手法の一つで、位置の特定とマッピングを同時に行い、周囲の空間を知ることで3Dの仮想体験を実現します。
• ヘッドマウント型AR：スマートグラスはAR IoTデバイスの一例で、あたかも目の前に情報があるかのように表示します。
• スタンドアローン型VR：ヘッドマウント型ARグラスと同様に、空間コンピューティングを利用して仮想体験を提供するデバイスです。
• 複合現実感フォトン・プロジェクション・アクション：ARやVRの次の段階として期待されている宇宙時代の技術で、デバイスがユーザーの目に光子を照射し、ユーザーの周りに仮想体験を構築します。

IoTデバイスのトレンド

IoTデバイスの台頭は、新しい時代の技術トレンドの火付け役となりました。Worldwide Edge Infrastructure Forecastによると、IoTエッジインフラはSSD市場の成長の主要な原動力の1つになると位置付けられています。IoTデバイスは、イノベーターが重要なデータセットとビジネスを結びつける新しいツールを開発し続けているため、進化を続けています。

IoTデバイスは、過去10年間にコンシューマー市場でブームとなりました。2021年には、460億台の接続デバイスが使用され、2011年にはわずか10億台であったのが、さらに増加しました。

ここでは、この新しいテクノロジーの発展を牽引するIoTデバイスのトレンドについて説明します。

5G

5G接続は、IoTの時代において非常に意味を持ちます。急速に拡大するIoTにおいては、より多くの帯域幅が必要です。そうすれば、多数のデバイスがネットワークを介して接続しても、リアルタイムの接続性を期待することができます。5Gの帯域幅の拡大は、速度を損なうことなく大量のデータを処理することができます。そして、ラグやバッファリングのないAR/VR体験の向上に貢献します。

ヘルスケアにおけるAIを活用したIoT

機械学習などのAI機能は、IoTデバイスの背後にある力の鍵となります。ヘルスケア業界では、専門家がAIアルゴリズムを使って情報を収集し、患者のケアを監視し、研究のためにデータを分析し、その情報を使って病気の進行やケアパスのモデル化と予測を行っています。臨床ワークフローの強化やGDPRに準拠したデータ収集の合理化により、研究室に費やす時間を減らし、患者のケアに費やす時間を増やす、より患者中心のヘルスケアモデルが出現しています。

ウェアラブル技術

消費者は、さまざまな方法でウェアラブルテクノロジーを受け入れています。スマートウォッチやスマートホームデバイスのようなスマートテックは、私たちの世界との関わり方を変えています。Meta社の新しいVRゴーグルは、仕事、遊び、買い物、そして外出の新しいスタイルを約束します。また、ヘルスケアの分野では、患者のモニタリングや治療に、より多くのウェアラブル・テックを活用するようになっています。

企業向けバンドル型IoTソリューション

多くのIoTツール、センサー、その他のデバイスが、業務の安全性、生産性、および全体的な効率性を高めるために、業界を問わずさまざまな用途で開発されています。しかし、多くの企業では、旧式のハードウェア上で動作するレガシーシステムを依然として抱えています。企業向けIoTバンドルソリューションは、IoTデバイス、ソフトウェア、トレーニング、展開、サポートを一括して提供することで、企業が未来に向けて大きく飛躍する機会を提供します。

予測分析

IoTデバイスは、企業にとってビジネスインテリジェンスを非常に身近なものにします。予測分析は、データを分析して将来のビジネストレンドを予測し、その洞察に基づいて提案を行います。戦略的な予測によって意思決定を強化し、成長機会の発見、コスト削減、オペレーションの最適化を実現します。また、ネットワーク監視、リスク評価、顧客維持、メンテナンス、不正行為の検出などにも利用できます。

IoTデバイスのメリット

最後に、IoTデバイスのメリットとデメリットを簡単におさらいしておきましょう。IoTデバイスのメリットには、以下のようなものがあります。

• 自動化：IoTデバイスは、業務に不可欠な多くの面倒な作業を効率化し、従業員が他の生産活動に時間を割けるようにする機会を提供します。
• 顧客サービスの向上：IoTデバイスは、チェックインの迅速化、予約設定の簡素化、およびブランドのレピュテーション・マネジメントに役立つその他の顧客対応活動を可能にすることで、顧客体験を改善することができます。
• コネクティビティ：IoTデバイスは自己完結型ではありません。IoTデバイスから収集されたデータは、権限を与えられたユーザーがどこからでもアクセスすることができます。
• リソースと資産の最適化：IoTデバイスをERPシステムに接続すると、メンテナンスとリソースプランニングの活動が効率化されます。
• 生産性とコミュニケーションの向上：IoTデバイスから収集した情報により、プロジェクト管理タスクと、複数の場所に分散するチーム間のコミュニケーションが改善されます。
• 業務の合理化とコスト効率の向上：支出、スケジュール、輸送、材料などの追跡と管理は、IoTデバイスで簡略化されます。
• 産業界における安全性の向上：IoTデバイスは、危険物の監視、機械の規制、組織のコンプライアンス基準の維持に役立ちます。
• マーケティングとビジネス展開の改善：IoTデバイスから収集されたデータは、ユーザーの意見や顧客行動に基づいてビジネス上の意思決定に役立てることができます。

IoTデバイスのデメリット

一方、IoTデバイスには、克服すべきデメリットもいくつかあります。

• サイバーセキュリティの懸念：39秒に1回の割合でモバイル攻撃が行われており、多数のIoTデバイスがあるため、侵入者がネットワークにアクセスする方法が増大します。
• 規格標準化の不備：データガバナンスを厳密に管理するための規制プロトコルが存在しないため、HIPAAコンプライアンスを維持する必要がある企業にとっては懸念材料となります。
• ネットワークと電力への依存：電力とネットワーク接続がなければ、IoTデバイスは事実上役に立ちません。
• 導入時の課題：IoTシステムの導入には、高い価格設定と、全社的なトレーニングとリソースを必要とする厳しい学習曲線がつきまといます。

IoTを導入する時期が来ている

IoTは、新しいタイプのソフトウェアソリューションを生み出し、企業をデジタル時代へと力強く導いています。IoTデバイスは、特定の情報を収集し、ユーザーインターフェイスを介して自動的にタスクを実行するように設計されています。これらの接続されたデバイスは、組織がビジネス上の洞察を得て、業務を合理化し、新しいビジネスモデルを開発するのに役立ちます。

人々がIoTデバイスと相互作用できる新しい方法はたくさんあります。製造業やヘルスケアなどの分野では、その影響は広範囲に及ぶ可能性があります。より速く、より正確な洞察は、顧客にとってより良い結果を意味し、場合によっては生死に関わる問題でもあります。

もちろん、IoTデバイスの技術はまだ発展途上であり、IoTで業務強化を図ろうとする組織が考慮すべき欠点もあります。世論調査では、長所が短所を上回る傾向にあります。これは、企業のIoT接続の新時代の始まりに過ぎません。

IoTデバイスを利用する場合、デバイスとデバイス内に保存されているデータの安全性を確保することが重要です。IoTデバイスを安全に保護する方法について、今すぐ確認ください。

執筆：Nahla Davies is a software developer and tech writer. Before devoting her work full time to technical writing, she managed – among other intriguing things – to serve as a lead programmer at an Inc. 5,000 experiential branding organization whose clients include Samsung, Time Warner, Netflix, and Sony.

元記事：Everything You Need to Know About IoT Devices（2022.07.11公開）