IoTは私たちの暮らしに身近なテクノロジーとなりつつあります。スマートホームやヘルスケアなどの分野においては、スマートフォンから電化製品を操作したり、稼働状況を把握したりできるようになりました。一方で、産業界でのIoT活用となると、活用の具体例をあまりイメージできないという方も多いのではないでしょうか。
本記事では、企業がIoTを導入するメリットや業種別の具体的な活用例をわかりやすく紹介しています。IoT導入時に直面しやすい課題や、求められる対策もまとめていますので、ぜひ参考にしてください。
IoTとは
はじめに、IoTの基本的な定義と仕組みを確認しておきましょう。
Internet of Things：モノのインターネット
IoTは、日本語では「モノのインターネット」と訳されます。従来、インターネットに接続する機器はPCやタブレット、スマートフォンといった端末に限られていました。近年では電化製品や自動車などの「モノ」をインターネットに接続することで、遠隔制御や稼働監視が可能になっています。このように、さまざまな機器や装置をインターネットに接続して活用するのがIoTの基本的な考え方です。
IoTの基本的な仕組み
IoTの基本的な仕組みは次のとおりです。
- データ取得：センサーやカメラによる動きや状況の感知
- 無線通信：収集した情報をインターネット経由で伝達
- 可視化：収集したデータを人が扱えるように可視化
機器によっては、SIMを内蔵したゲートウェイ・ルーターを介してネットワークに接続したり、クラウドサーバーを経由してデータの記録・蓄積が行われたりする場合もあります。
IoTを導入するメリット
企業がIoTを活用することで、具体的にどのようなことが可能になるのでしょうか。主な導入メリットは次の4点です。
リアルタイムのモニタリングが可能になる
IoTを導入する1つめのメリットは、設備や機器をリアルタイムでモニタリングできることです。センサーやカメラを通じてさまざまなデータが収集されるため、たとえば温度や動き、音といった情報を随時確認できます。
従来、こうしたモニタリングは担当者が定期的に巡回し、目視や手作業で確認する必要がありました。こうした監視業務をIoTデバイスに置き換えることで、24時間365日体制のモニタリングを実現できます。
設備や機器を遠隔制御できる
設備や機器をリモート操作できることも大きなメリットの1つです。遠隔地で稼働している設備・機器であっても、現地に赴くことなく電源をON/OFFできたり、リアルタイムで送られてくる映像を元に制御したりできます。
これにより、設備や機器を操作する際に専任担当者が現地にいることは必須条件ではなくなります。人の移動に要する費用や時間を削減できるほか、複数拠点にそれぞれ担当者を配置するための人件費を抑制できるでしょう。
データ利活用の幅が広がる
センサーやカメラを通じて多くの情報を得ることは、データ活用の幅を広げることにもつながります。従来は感覚や経験則で判断していたことを、データにもとづいて合理的に意思決定できる点が大きなメリットです。
たとえば、店舗内のどの場所に商品を陳列するのが効果的かを見極めたい場合、来店者の移動データやデジタルサイネージの視認時間といったデータが役立ちます。これまで試行錯誤を繰り返して改善を重ねていたプロセスが短縮され、効果の高い陳列場所・陳列方法にスピーディーに到達しやすくなるでしょう。
予知保全に役立つ
設備や機器の予知保全にもIoTを活用できます。視認が困難な微細な振動や動きのずれをセンサーが感知することで、異常発生の予兆を捉えられるからです。たとえば、部品の交換時期が近づいていることを早期発見できるといったメリットがあります。
結果として、重大な故障や不具合が発生する前に適切な措置を講じられます。設備のダウンタイムを最小限に抑え、生産能力を維持する上でIoTは重要な役割を果たすことになるでしょう。
【業種別】IoT活用の具体例
IoTの活用例を業種別に紹介します。IoT導入によって解決できる課題や、具体的な導入効果をイメージする際に役立ててください。
製造業における活用例
製造現場において、設備や機器にセンサーやカメラを取り付けることにより、従来は可視化されていなかった情報を収集できます。たとえば、各設備の稼働状況をリアルタイムで把握したり、24時間体制で異常検知を実施したりすることも可能です。このほか、検品の自動化や作業工程上で生じたミスの発見にも役立ちます。
こうした技術の活用は、スマートファクトリーの実現に向けた不可欠なステップといえます。製造現場の効率化・省力化・省人化は、生産年齢人口が減少に転じた今だからこそ必要な取り組みといえるでしょう。
物流業における活用例
物流業では、荷物の入出荷状況の可視化や在庫管理にIoTを活用できます。それぞれの荷物にRFIDタグを取り付けることで、荷物の位置情報をリアルタイムで一元管理することも可能です。万が一荷物が紛失した場合には、どの段階に問題があったのかトレースできる点もメリットといえます。
倉庫が複数のエリアにまたがっている場合、拠点間でリアルタイムの在庫管理が可能になる点も大きな強みです。在庫の数量と格納場所を一元管理することで、より効率的な入出荷と在庫管理が可能になるでしょう。
飲食業における活用例
飲食店においては、在庫管理や温度管理、店内での滞在時間や混雑状況の把握にIoTが活用されています。デジタルスケールをオンライン化することにより、食材の残量に応じて食材を自動発注する仕組みを構築可能です。また、冷蔵/冷凍庫に温度センサーを設置することで、目視チェックの手間が削減されるほか、異常検知とアラート発出による迅速菜対応が可能になります。
さらに、店内に人感センサーを設置すれば、お客様の滞在時間や混雑状況をデータにもとづいて分析できます。人員配置の最適化や追加注文の訴求に適したタイミングの分析に役立つでしょう。
医療分野における活用例
医療分野においては、ウェアラブルデバイスやセンサーを活用した生体データの管理が実用化されつつあります。常にデバイスを身に着けてもらい、生体データを収集することにより、健康状態の把握や疾患の早期発見に役立つからです。
IoTの活用は、山間部や離島での医療サービス提供にも寄与する技術として注目されています。リモート診療やオンライン診療が可能になれば、居住地を問わず質の高い医療サービスを受けられるからです。
建築業における活用例
建築業では、遠隔監視や安全管理、環境モニタリングなどにIoTが活用されています。各現場の状況をWebカメラで常時確認できるほか、ウェアラブルデバイスを通じて作業員の体温や位置情報をモニタリングできるからです。特に夏場の熱中症予防などに活用が期待されています。
また、温度の自動計測や3Dデータの活用により、データにもとづく正確性の高い施工が可能になります。業務効率化による人員削減を図りつつ、質の高い正確な施工を実現する上で、IoTは欠かせない技術の1つとなっていくでしょう。
農業における活用例
農業分野では、土壌・灌漑管理の自動化やハウス環境の自動制御にIoTが活用されています。従来は手作業や目視で実施してきた工程をセンサーが代替することで、省力化・自動化が可能になるほか、環境データにもとづく精密農業によって品質向上や収穫量の増加が見込める点が大きなメリットです。
生育調査や病害虫の発生予察にもIoTが活躍しています。カメラ映像をAIが解析することにより、大規模な被害が発生する前に対策を講じ、損失を最小限に抑えられるからです。
IoT導入に際して直面しやすい課題と対策
企業がIoTを活用するにあたって、直面しやすい課題点をまとめました。それぞれの対策方法とともに見ていきましょう。
セキュリティ対策
IoTはインターネットへの接続が前提となるため、セキュリティ対策は必須事項となります。実際、IoT機器がサイバー攻撃の標的となるケースも決してめずらしくありません。攻撃者にとっては「入口」が増えることを意味するため、脅威の侵入を防ぐ仕組みを整備するとともに、万が一侵入された場合の事後対応を検討しておく必要があります。
必要な対策
- IoT機器：ファームウェアの更新、不要なポートの停止、IPアドレス制限など
- ネットワーク：通信の暗号化、ネットワーク分離、ファイアウォールの導入など
- 運用体制：ログの収集・監視、データのバックアップ体制の確立など
電源供給
電源供給も必ず解決しておくべき課題の1つです。設置するIoT機器が増えるほど、消費電力は増大します。センサー等を設置する設備・機器によっては電源ケーブルの接続が不可能な場合もあるでしょう。一方で、バッテリー駆動式のデバイスは定期的なバッテリー交換が必要になるため、機器の台数によってはメンテナンスに膨大な時間とコストを要します。
必要な対策
- 環境発電の併用：太陽光や熱を利用した発電技術の導入
- 省電力化：データ送信時のみ駆動させる、低消費電力の無線技術を採用する
通信障害
インターネット接続を前提とするIoTにおいて、通信障害は避けて通れない課題の1つです。何らかの理由で通信不能な状態に陥れば、誤動作などのトラブルを引き起こすおそれがあります。通信障害は起きるものと捉え、対策を講じておくことが重要です。
必要な対策
- 通信経路の冗長化：ディアルSIMの『採用、閉域網の利用、有線/無線の併用など
- ネットワーク環境：2.4GHz帯の最適化、中継機の活用など
- デバイスへの対策：IoTゲートウェイの設置、ファームウェアの自動アップデートなど
- エッジ計算：ローカル処理による通信障害の影響を受けない仕組みの確立など
機器の耐久性
IoTデバイスも機械である以上、故障のリスクを抱えています。設置環境によっては、振動や温度、粉塵などの影響を受けることになるでしょう。ハードウェアの物理的な故障と、ソフトウェアやネットワーク由来の故障の両面から対策を講じる必要があります。
必要な対策
- 物理的な保護：ヒートシンクや換気、振動対策を施す
- 性能追跡と診断：モニタリング機能が組み込まれた機器の採用
- 長寿命化設計：故障頻度の高い部品は耐久性の高いものを採用
人材確保
IoTに精通した人材を確保することも、重要な課題の1つです。IoTの導入・運用には技術的な知見が欠かせません。要件定義やプロトタイプ設計をはじめ、実地検証やデータ分析基盤の構築、データ分析などを実践するためのスキルが必要になるからです。
必要な対策
- 外部リソースの活用：マネージドサービスや技術人材派遣の活用
- 人材育成：スキルマップの整備、リスキリングの促進、育成計画の策定
- ツール選定：ローコードツールなど、既存の従業員が扱いやすいツールを選定する
IoTのメリット面を最大限に引き出そう
IoTは幅広い業界で活用が期待されている技術の1つです。従来は目視や手作業によって行われてきた工程を、データの活用によって省力化・自動化できる可能性があります。一方で、IoTの導入に際してさまざまな課題に直面することが想定されるのも事実です。IoTのメリット面を最大限に引き出すためにも、よくある課題への対策を事前に講じ、スムーズな導入・運用開始を実現しましょう。