「モノのインターネット」という言葉とその概念は、もともと 1985 年 XNUMX 月にピーター T. ルイスが行った講演で登場しました。彼は、モノのインターネット (IoT) を、個人、手順、テクノロジーと、センサーを備えたシステムとの融合として特徴付けました。接続可能なアイテムを使用して、オブジェクトのリモート状態監視、変更、傾向分析を可能にします。
概要
この概念の出現以来、長年にわたり、人間の干渉のない特定のネットワークを介した単純な M2M (Machine to Machine) 通信から、個人、システム、マシン、さまざまなアプリケーションをクラウド上で接続する数十億のスマート デバイスのセンサー ネットワークへと進化してきました。相互にデータを共有するベースのネットワーク。
したがって、IoT としても知られるモノのインターネットには、相互接続されたオブジェクトの集合ネットワークと、オブジェクト間およびオブジェクトとクラウド間の通信を可能にするテクノロジーが含まれています。
モノのインターネット テクノロジーは、日常のモノをインターネットに統合するのに役立ちます。これらの「モノ」はモノのインターネット デバイスと呼ばれ、用途が見出されるさまざまな分野での運用を支援します。
モノのインターネット技術とは何ですか
数多くのテクノロジーにより、モノのインターネットの動作が可能になります。 IoT 設備内のデバイスを接続するネットワークは現場にとって不可欠であり、複数の無線または有線システムがこの役割を果たす場合があります。 多くのテクノロジーが連携して、モノのインターネットが可能になります。 これらのテクノロジーには次のものが含まれる場合があります。
#1. エッジコンピューティング
ITフレームワーク技術の一種です。 エッジ コンピューティングは、データ ストレージなどのコンピューティング リソースをデータ ソースにはるかに近づけて再配置するのに役立ちます。これにより、リソース消費が削減され、コンピューティング能力が向上し、通信遅延が削減され、平均応答時間が増加します。これにより、スマート デバイスが単に送信または受信以外のタスクを実行できるようになります。データをIoTネットワークに送信します。 IoT ゲートウェイなどの IoT エッジ デバイスは、これを行うのに役立ちます。
＃2。 コネクティビティ
センサーやアクチュエーターによって収集されたデータをクラウドに送信するには、IoT デバイスがオンラインである必要があります。 インターネット ネットワーキング プロトコルのおかげで、これらのセンサーをクラウドやその他の「モノ」に接続してデータを転送するのは簡単です。
これらのネットワーキング テクノロジーには次のようなものがあります。
A. 短距離無線ネットワーク
- ブルートゥース： これはローカル エリア ネットワークの無線規格であり、比較的短距離での安定ノードとモバイル ノード間のデータ転送を可能にします。
- 光忠実度 (Li-Fi): Light-Fidelity (Li-Fi) は、Wi-Fi 標準ではなく可視光を使用してより高い帯域幅を実現する短距離無線通信システムの一種です。
- 近距離無線通信 (NFC): これは、4 つの電子デバイスが XNUMX cm の範囲内で相互に通信できるようにする一連のプロトコルです。
- 無線周波数識別RFID: この技術は、電磁場を使用して、他の物体に配置されたタグからデータを取得します。
- Wi-Fiを： Wi-Fi は、IEEE 802.11 標準に基づいて構築されたローカル エリア ネットワーキング テクノロジであり、個々のデバイス間の直接通信または共通のアクセス ポイントを介した通信を可能にします。
- ZigBee： IEEE 802.15.4 ベースのパーソナル エリア ネットワーキング通信プロトコルで、高速スループット、低データ レート、低バッテリ消費を実現します。
- Z-Wave： Z-Wave は、ホーム オートメーションおよび安全業界でいくつかの用途がある著名な無線通信テクノロジです。
B. 中距離無線ネットワーキング
- LTEアドバンスト – LTE Advanced は、携帯電話ネットワークの高速通信仕様です。 カバレッジを拡大し、スループットを向上させ、遅延を短縮して、LTE 標準を改善します。
- 5G – 多くの IoT デバイス、特に常時移動するデバイスは、通信ニーズが高いため、接続に 5G ワイヤレス ネットワークに依存しています。 5G の XNUMX つの特徴は次のとおりです。 拡張モバイル ブロードバンド (eMBB)、大規模マシンタイプ通信 (mMTC)、および超高信頼性低遅延通信 (URLLC) は、特定の IoT コンポーネントをサポートするのに非常に役立ちます。
C. 長距離無線ネットワーキング
- 低電力広域ネットワーキング (LPWAN): この用語は、電力とコストの両方の点で効率的な、低速の長距離ワイヤレス ネットワークを指します。 LPWAN で使用されるテクノロジーとプロトコルには、LoRaWan、Sigfox、NB-IoT、Weightless、RPMA、MIoTy などがあります。
- 超小口径端末 (VSAT): ここでは、比較的控えめなパラボラアンテナを使用して、狭帯域および広帯域の情報が衛星経由でブロードキャストされます。
D. 有線ネットワーク
- イーサネット： イーサネットは、ハブまたはスイッチとツイストペア ケーブルおよび光ファイバー回線を使用する汎用ネットワーク テクノロジです。
- 電力線通信(PLC): これは、電気配線を介してデータと電力を送信する通信技術の一種です。 HomePlug や G.hn などの仕様では、PLC を使用して IoT デバイスをネットワーク化します。
#3. クラウド コンピューティング プラットフォーム
モノのインターネットは、クラウド テクノロジを介したリモート データ ストレージとデバイス管理に依存して、ネットワークに接続されたさまざまなデバイスでデータを利用できるようにします。
クラウドは、IoT デバイスが生成する大量のデータを保存、処理、分析します。 IoT アプリケーションの開発と展開、およびデータの保存と分析はすべて、クラウド コンピューティング インフラストラクチャによって可能になります。
#4. センサーおよびアクチュエーター技術
スマート センサーとも呼ばれる IoT センサーは、環境要因をデバイスで読み取りおよび転送できる情報に変換します。 アクチュエーターと呼ばれるデバイスは、モーターのオン/オフ、バルブの開閉、その他の動作など、環境を物理的に変更できます。 マシンやデバイスが物理環境と対話できるようにするため、モノのインターネットの中心となります。
センサーとアクチュエーターが連携して人間の介入なしに問題を解決する場合、自動化が考えられます。 センサーにはたくさんの種類があります。 たとえば、温度センサーは熱を識別し、温度の変化を情報に変換します。 モーションモニターは超音波を監視し、波が途切れたときにオンにして動きを識別します。
#5. 人工知能 (AI) と機械学習
自然言語処理 (NLP) を使用した IoT デバイスにより、消費者はデータを入力してハードウェアと通信することが簡単になります。 Amazon Alexa は、NLP テクノロジーを利用したモノのインターネット (IoT) ガジェットの典型的なインスタンスです。 機械学習は、IoT デバイスのデータ分析能力も向上させます。
「機械学習」というフレーズは、リアルタイムのデータ分析と意思決定を行うためのコンピューター プログラムとアルゴリズムの使用を指します。 これらの機械学習手法はクラウドまたはエッジで実行できます。
機械学習とデータ分析の改善と、クラウドにある多様で膨大な量のデータへのアクセスにより、企業はより迅速かつ簡単に洞察を得ることができます。 これらの補完的なテクノロジーの開発は IoT の限界を押し広げ、その代わりに IoT によって生成されたデータがこれらの補完的なテクノロジーに供給されます。
#6. セキュリティとプライバシーのためのテクノロジー
IoT の導入が広がるにつれて、IoT のセキュリティとプライバシーはますます重要になっています。 暗号化、アクセス制御、侵入検知システムなどにより、サイバー攻撃は IoT デバイスやデバイスが受信するデータに到達することはできません。
IoT アプリケーション
モノのインターネットには、消費者向けおよび産業用アプリケーションが多数あります。 家庭での使用例には、ホームセキュリティ、サーモスタット、照明器具などがあります。 活動にセンサーデバイスを使用する業界や部門は、モノのインターネットアプリケーションからさらに恩恵を受ける可能性があります。
一般的なアプリケーションには次のものがあります。
＃1。 ヘルスケア産業
IoT デバイスを医療分野で使用すると、患者を遠隔監視し、心拍数、血圧、酸素飽和度などのバイタル指標に関する情報をリアルタイムで収集できます。 このセンサーデータを分析することで、傾向を特定し、潜在的な健康上の問題を悪化する前に特定することができます。 IoT デバイスは、医療用品を追跡し、在庫を管理し、患者が治療を遵守しているかどうかを確認するのにも役立ちます。
ヘルスケアにおけるもう XNUMX つのアプリケーションは、資産の監視です。 車椅子などの患者支援機器の正確な位置は、医師、看護師、医療従事者にとって頻繁に必要な情報です。 病院用車椅子に IoT デバイスを取り付けることで、IoT 資産監視アプリケーションから監視できるようになり、車椅子を探している人は誰でも、最も近い車椅子をすぐに特定できるようになります。 各部門の物理的資産の適切な利用と財務会計を確保するために、多くの病院資産をこの方法で追跡できます。
#2. 製造業
産業用 IoT デバイスは、パフォーマンスの監視、問題の検出、プロセスの最適化など、製造分野でさまざまな用途に使用できます。 たとえば、デリケートな商品の製造に最適な環境を確保するために、センサーを使用して製造施設内の温度と湿度を追跡できます。
IoT デバイスは、サプライ チェーン、在庫、製品品質の管理に加えて、在庫の追跡にも役立ちます。 インダストリアル IoT は、「Industrial Internet of Things」の略称である IIOT という独自の頭字語があるほど、新しいテクノロジーの大きな分野です。
#3. 自動車用途
IoT アプリケーションの導入は、企業にとって大きなメリットをもたらす可能性があります。 自動車産業。 製造における IoT の使用の利点に加えて、センサーはすでに道路を走行している車両の差し迫った故障を特定し、ドライバーに情報と提案を提供できます。 自動車サプライヤーやメーカーは、IoT ベースのアプリケーションによって収集された集約データにより、車両の走行を維持する方法についてさらに学び、車の所有者に十分な情報を提供できる可能性があります。
#4. 輸送用途
運輸部門、特に車両間および車両内の通信、スマートパーキング、スマート交通管制、料金徴収、物流、車両管理、車両制御、安全性、および道路支援において、モノのインターネットを使用できる方法はいくつかあります。 IoT は、自動車と交通システムの間の V2X、V2V、V2I、および V2P (車両からすべて、車両から車両、車両からインフラストラクチャ、および車両から歩行者) 通信も提供できます。
さらに、温度追跡および追跡追跡用のセンサーが在庫自体の中に組み込まれる場合もあります。 輸送中に製品に脅威を与えるレベルまで温度が上昇または低下したときに警告を発する IoT 監視システムは、食品および飲料、花、製薬業界にとって非常に役立ちます。 温度に敏感な在庫を頻繁に運ぶため。
IoT 接続ソリューションにより、自動車の自動運転、燃料使用量の追跡、道路インフラの相互接続が可能になります。
＃5。 小売
小売企業は、IoT アプリを使用することで在庫を簡単に管理し、顧客サービスを強化し、サプライ チェーンを合理化し、コストを削減できます。
たとえば、センサーを利用して顧客の行動を監視し、店内での足の動きを追跡することで、小売業者が商品が少なくなった場合にアラートをトリガーしたり、商品をより適切に配置して顧客満足度を向上したりすることができます。 サプライ チェーン管理、在庫管理、出荷監視はすべて IoT デバイスの助けを借りて可能になります。
モノのインターネットの例
以下に、モノのインターネット デバイスの一般的なインスタンスをいくつか示します。
#1. スマートホームデバイス:
スマート ガジェットは、ユーザーと通信し、ユーザーが何を望んでいるのかを理解できるテクノロジーの一部です。 サーモスタットとセキュリティ システムは、人間の介入なしに一部のタスクを実行できるスマート ホーム デバイスの XNUMX つの例です。 スマート ホーム テクノロジーの主な目標は、家庭の効率と安全性を向上させながら、家庭のネットワークを強化することです。
#2. ウェアラブル技術:
スマートウォッチは、モノのインターネットの最も普及した例の XNUMX つです。 Fitbit と Apple Watch は、ウェアラブル IoT テクノロジーを使用して他のガジェット (スマートフォンなど) に接続し、データを共有します。 GPS の位置を追跡するために、頻繁にインターネットにも接続します。
#3. 自動運転車:
インターネットは、コネクテッド自動車および自動運転自動車によってリアルタイム データを交換するために使用されます。 スマート ドライブレコーダー、インフォテインメント システム、あるいは車内の接続されたゲートウェイなどは、これを実現する方法の例です。 燃料タンク、ホイール、ブレーキ、アクセル、速度計、走行距離計から情報を収集し、車両の状態とドライバーのパフォーマンスを追跡します。 車両のセンサーは、周囲の地図を作成し、カメラからのビデオを中継し、交通信号に反応するのに役立ちます。
#4. スマートシティとスマートビルディング:
モノのインターネットの適用により、都市計画とインフラ整備の効率が向上しました。 政府はインフラ、医療、環境の問題を解決するために IoT デバイスを使用しています。 IoT は建物にもさまざまな用途に応用されています。 これらには以下が含まれます。 大学キャンパスやビジネス部門の人々の業務効率を向上させます。
以下に他の例を示します。
- 自律型農業設備。
- バイオメトリクス
- 接続されたアプライアンス。
- サイバーセキュリティスキャナー。
- 物流追跡。
- スマートファクトリー機器。
- 超高速ワイヤレスインターネット。
- ワイヤレス在庫追跡など
モノのインターネットのセキュリティとは
IoT デバイスの増加に伴い、セキュリティとプライバシーの重要性がますます高まっています。 適切な手順を講じて保護しない場合、サイバー犯罪やその他の脅威により、多くの IoT デバイス上の機密データの安全性とセキュリティが危険にさらされる可能性があります。
IoT デバイスとそれらが使用するネットワークを保護するプロセスは、モノのインターネット (IoT) セキュリティとして知られています。 さらに、IoT セキュリティは、ホーム オートメーション、SCADA システム、セキュリティ カメラ、クラウドに直接リンクするその他のハードウェアなど、クラウドに接続されたガジェットに対する予防策と防御策を指します。
IoT セキュリティの主な目的は、ユーザーのプライバシーとデータの機密性を維持し、機器やその他の関連インフラストラクチャのセキュリティを保証し、IoT エコシステムのスムーズな運用を可能にすることです。 IoT セキュリティでは、情報はローカル デバイスからクラウドに移動する際に安全に保護されます。 さらに、ハードウェアの破損を防ぎます。
IoT デバイスはクラウドと対話するため、IoT セキュリティはデータの転送とそのデータのストレージの両方もカバーする必要があります。
データの量、重要な産業での使用、基本的な操作への依存により、サイバー犯罪者が IoT を攻撃する可能性があります。 IoT はすでに、マルウェアの侵入、分散型サービス拒否 (DDoS)、データ漏洩などのセキュリティ上の欠陥や攻撃に対処する必要があります。 これらの危険により、堅牢な IoT セキュリティを構築する必要性が強調されます。 発展途上にある IoT テクノロジーに追いつくためには、IoT セキュリティを構成する戦略、技術、ツールを改善し続ける必要があります。
IoT と Web of Things の違いは何ですか?
IoT と WoT の主な違いは、それぞれがデバイス間の相互接続を確立する層です。
モノのインターネットとは何を意味しますか?
モノのインターネット (IoT) とは、有線または無線ネットワークを介してコンピューティング システムと通信するセンサーやアクチュエーターが組み込まれた物理オブジェクトを指します。これにより、物理世界をデジタルで監視したり、さらには制御したりすることができます。
IoT とその例とは何ですか?
モノのインターネットは、不活性物体 (車両、プラント電子システム、屋根、照明など) にデバイスを追加して、環境パラメータを測定し、関連データを生成し、それらを通信を通じて送信できるようにするテクノロジーです。通信網。
4 種類の IoT とは何ですか?
IoT には次の XNUMX つのタイプがあります。
– コンシューマIoT。
– 商用IoT。
– 産業用IoT。
– インフラIoT
まとめ
企業、消費者、政府にとっても同様に、モノのインターネット (IoT) が変革を推進しています。 スマート スピーカー、機械学習、5G などの新興デバイスとイノベーションにより、生産性が大幅に向上し、家庭や職場での制御が強化されています。
モノのインターネットには、産業、家庭での日常生活、都市全体のスマート インフラストラクチャの領域で数多くのアプリケーションがあります。 生産性、セキュリティ、時間管理の向上は、これらの利点の一部です。 それにもかかわらず、堅牢な IoT エコシステムを確保するために、IoT デバイスとこれらのデバイスを使用して収集されたデータのセキュリティを確保するためにさらに多くの作業を行う必要があるため、IoT のセキュリティについては依然として疑問が残っています。
モノのインターネットとは何ですか? FAQ
モノのインターネットとその利点とは何ですか?
IoT の利点には次のようなものがあります。
– スタッフの生産性が向上し、人的労力が削減されます。
– 効率的な運用管理。
– リソースと資産の有効活用。
– コスト効率の高い運用。
– 作業の安全性が向上します。
モノのインターネットの別の言葉は何ですか?
スマート システムは、モノのインターネットの別名です。
Netflix は IoT ですか?
Netflix 自体は IoT ではありませんが、IoT デバイスから収集した情報を利用しています。
