モノのインターネット市場は、日常生活のより多くの側面で利用されるにつれて成長する可能性があります。 この分野の専門家は、専門知識を活用して、デバイスとインターネット データベース間の情報交換を簡素化する技術革新を生み出します。 この仕事に必要な才能について詳しく知ることは、その仕事が自分に適しているかどうかを判断するのに役立つかもしれません。 したがって、この投稿では、IoT デバイス、そのアプリケーション、そのテクノロジー、およびその管理について詳しく説明します。
モノのインターネットとは
インターネットを介して他のデバイスやシステムとデータを通信および共有する目的で、センサー、ソフトウェア、その他のテクノロジーと統合された物理オブジェクトまたは「モノ」のネットワークは、モノのインターネット (IoT) と呼ばれます。 これらのガジェットには、一般的な家庭用品からハイテク産業用機器まであらゆるものが含まれます。 現在、接続されている IoT デバイスは 7 億を超えており、アナリストによると、10 年までに 2020 億、22 年までに 2025 億になると予想されています。デバイス パートナーは Oracle のネットワークの一部です。
モノのインターネットはなぜそれほど重要なのでしょうか?
IoT は、21 世紀の最も重要なテクノロジーの XNUMX つとして近年浮上しています。 家庭用電化製品、自動車、サーモスタット、ベビーモニターに組み込まれたガジェットは、人、プロセス、物間の継続的な通信を提供します。
低コストのコンピューター、クラウド、ビッグ データ、分析、モバイル テクノロジーにより、物理デバイスは人間の介入なしにデータを共有および収集できます。 デジタル システムは、今日のハイパーコネクテッド環境における接続されたエンティティ間のあらゆる対話を記録、監視、および変更できます。 物理世界とデジタル世界は衝突しますが、連携して機能します。
IoTデバイスとは
モノのインターネット (IoT) 上の多数のデバイスを含む IoT デバイスは、ネットワークにワイヤレスで接続し、データを通信する能力を持つ非標準のコンピューティング デバイスです。
IoT では、デスクトップ、ラップトップ、スマートフォン、タブレットなどの通常のデバイスに加えて、従来は「愚かな」、またはインターネットに対応していなかったさまざまな物理的アイテムや日用品へのインターネット接続の拡大が必要になります。 これらのガジェットは技術的に組み込まれているため、オンラインに接続して通信することができます。 離れた場所からでも見守り、管理することができます。
IoT デバイスの例は何ですか?
接続されたガジェットは相互に通信して、家庭やオフィスのタスクを自動化します。 有用なセンサー データを消費者、企業、その他の対象受信者に送信できます。 ガジェットは、産業用、商業用、消費者用の XNUMX つの主要なカテゴリに分類できます。 スマート TV、スマート スピーカー、おもちゃ、ウェアラブル、スマート家電などは、消費者向けのリンクされた製品の例です。
IoT デバイスはどのように機能するのでしょうか?
IoT デバイスの機能は異なりますが、共通の動作原理がいくつかあります。 IoT ハードウェアは、何らかの方法で物理世界と対話するように作られています。 これが最初のポイントです。 ガジェットは、インテリジェントなセキュリティ カメラや組立ラインのセンサーなどです。 どちらのシナリオでも、デバイスは現実世界で起こっていることを検出しています。 多くの IoT デバイスはソフトウェア プログラムによって構成および保守されますが、これは必ずしも必要というわけではありません。 ただし、一部のガジェットには Web サーバーが組み込まれているため、外部プログラムは必要ありません。
IoT デバイスのトラフィックのほとんどは、構成されて動作を開始すると送信されます。 たとえば、監視カメラはビデオ データをブロードキャストします。 産業用センサーも同様にセンサー データを送信します。 ただし、スマート ライトなどの一部の IoT ガジェットは入力を受け取ります。
IoTデバイス管理とは
IoT デバイス管理では、接続されたデバイスの登録、構成、プロビジョニング、およびそれらの保守と監視の手順について説明します。 たとえば、Azure IoT Hub、AWS IoT、Google Cloud IoT などの主要なクラウド サービス プロバイダーはすべて、IoT デバイス管理のサービスを提供しています。 このソリューション プロバイダーは、デバイス管理製品のおかげで、IoT デバイスの認証、プロビジョニング、制御、構成、保守、監視を行うことができます。
IoTデバイス管理の導入とは何ですか?
セキュリティ、相互運用性、電力/処理能力、拡張性、可用性により、IoT システムとそのコンポーネントのインストールが妨げられる場合があります。 これらの問題の多くは、業界標準のプロトコルを使用するか、ベンダー サービスを活用することにより、IoT デバイス管理で解決できます。
デバイス管理は、IoT デバイスのライフサイクル全体にわたって健全性、接続性、セキュリティを維持するために不可欠な機能を提供し、企業がインターネット対応デバイスを大規模に統合、整理、監視、リモート管理できるように支援します。
IoTデバイスの管理に必要な技術スタック
#1. クラウドプラットフォーム、
IoT アプリケーションの基盤はクラウド プラットフォームです。 クラウドは IoT デバイスからデータ ストリームを受信します。 市場にはモノのインターネット ソリューション用のさまざまなクラウド プラットフォームから選択できますが、データのニーズに最も適したものを選択する必要があります。
#2. IoT デバイスと接続された物理オブジェクト
アクチュエーター、センサーなどのトランスデューサー、その他のスマートで接続されたインテリジェントなものは、IoT デバイスの例です。 接続されたオブジェクトには、環境を認識して反応する何千ものセンサーが存在する可能性があります。 センサーは有用なデータを出力し、他のリンクされたシステムと共有します。
#3. IoT データ伝送の通信方式
IoT では、多数のガジェットをネットワークに接続し、データを送信して情報を交換し、機械と人間の間の通信を可能にします。 モノのインターネットでは、接続が不可欠です。 モノのインターネット デバイスをネットワークに接続するには、ワイヤレス接続やケーブル接続など、さまざまな方法があります。
モノのインターネットを開始する場合、企業は最適な通信チャネルを選択する必要があります。 理想的な通信方法は、通信範囲、消費電力、速度によって異なります。
デバイスを IoT デバイス管理プラットフォームにインストールして管理すると、さまざまなメリットが得られます。 一例として、AWS IoT は、デバイスのセキュリティ、リモート管理、データ分析など、さまざまな用途に向けた幅広いサービスを提供します。 IoT デバイス管理システムを導入して IoT デバイスを管理する利点をいくつか見てみましょう。
IoT技術とは
IoT テクノロジーには、モノのインターネット エコシステムを構成するさまざまなハードウェア、ソフトウェア、プロトコルが含まれます。 これには、センサー、アクチュエーター、通信プロトコルに加え、データの保存、処理、分析、セキュリティのためのテクノロジーが含まれます。 モノのインターネットは、IoT デバイスを機能させるためにさまざまな種類のテクノロジーの統合に依存しています。 さらに、数十、場合によっては数千の異なるデバイスが IoT デバイスに頻繁に接続されます。
言い換えれば、モノのインターネット テクノロジーは、センサー、アクチュエーター、通信プロトコル、データ ストレージ、処理、セキュリティ テクノロジーなど、IoT ネットワークとデバイスをサポートおよび強化するツールの集合です。 以下のセクションでは、さまざまな IoT テクノロジー カテゴリと、それらが現在および今後の IoT アプリケーションにどのように適合するかを見ていきます。
#1. IoTアクチュエーター技術
アクチュエーターにより、モノのインターネット デバイスは、測定または受信した信号やデータに物理的に応答できます。 モノのインターネット デバイスでは、一般的なタイプのアクチュエーターには次のようなものがあります。
- ソレノイド: これらの電気機械デバイスは、磁場を使用して機械力を生成します。 スイッチやバルブはソレノイドによって制御されることがよくあります。
- モーター: モノのインターネット デバイスは、ホイール、ギア、または機械アームに動力を供給するためにモーターを頻繁に使用します。
- 圧電アクチュエータ: ポンプおよびバルブの上流コントローラは、圧電アクチュエータを使用して機械的応力を電気出力に変換します (またはその逆)。
- 空圧および油圧アクチュエータは、加圧空気または作動油を使用して、IoT デバイスのロボットの腕や脚に電力を供給します。
#2. モノのインターネットにおける信号とデータの処理
IoT テクノロジーは、IoT システムがセンサーやその他のソースからのデータを分析できるようにするため、信号とデータの処理に依存しています。 特に、信号処理アルゴリズムは、数学モデルを使用して受信センサー データを分析し、IoT デバイスのパフォーマンスを向上させます。 デジタル シグナル プロセッサ (DSP)、フィールド プログラマブル ゲート アレイ (FPGA)、常時接続の組み込みコンピュータ、およびニューラル ネットワークは、IoT 信号処理テクノロジの例です。 手動によるレビュー方法とは対照的に、信号およびデータ処理により、モノのインターネット システムは異常や外れ値を認識できるため、より迅速に対処できるようになります。
#3. モノのインターネットにおける機械学習 (ML) テクノロジー
機械学習 (ML) のおかげで、アルゴリズムは明示的にコーディングすることなく、大量のデータからパターンを認識できるようになりました。 IoT デバイスやセンサー ネットワークによって作成された膨大な量のデータから洞察を得るために、モノのインターネット テクノロジーでは機械学習機能が使用され、より効果的な運用が可能になります。 さらに、IoT 機械学習テクノロジーは、接続されたデバイスによって作成されたデータに基づいてその瞬間の洞察を提供することで、企業がより賢明な意思決定を行えるように支援します。
#4. モノのインターネットにおける人工知能 (AI) テクノロジー
モノのインターネット (IoT) デバイスは、人間の入力なしで機能するテクノロジーである人工知能 (AI) を頻繁に使用します。 人工知能を使用すると、データの入力やモノのインターネット デバイスの操作を人に依存するのではなく、手順を自動化できます。
IoTアプリケーション
今後数年間のテクノロジーの進歩に伴い、IoT アプリケーションの数は増加するでしょう。 近い将来、IoT と AI が組み合わされて、現在のすべての技術的問題に対するインテリジェントなソリューションが提供されることが予想されます。 ここでは、実際の IoT アプリケーションの重要な事例を紹介します。
#1. スマートシティ
「スマートシティ」または「未来都市」という用語は、都市中心部をより効果的で、より安価で、より住みやすいものにするための都市インフラのアップグレードを担うものとしてテクノロジーを分類する、著名な IoT アプリケーションの概念を指します。 計画と行政は、革新的かつ持続可能な方法でサービスを自動化する「スマートシティ」の考え方によって対処されています。 政府サービス、交通と交通管理、電気、医療、水道、創造的な都市農業、廃棄物管理などは、スマート シティが強化し近代化する産業のほんの一部です。
#2. スマートホーム
このリストで最も人気のある IoT アプリケーションはスマート ハウスです。 スマート ハウスには、照明、アラーム、蛇口からの水の流れなどの家電製品を制御しながら、家庭のセキュリティと安全性を確保するのに役立つ、複雑で洗練されたセキュリティ システムが搭載されています。 住宅所有者は、スマートフォン、タブレット、コンピューターを介して、スマート ホームでの住宅の動作を監視および制御できます。 オーブンのスイッチを切り忘れた場合は、携帯電話を使用して簡単にオフにすることができる場合があります。
#3. スマート自動運転車
これまで未来のことだと考えられていた自動運転車は、今や現実のものとなっています。 スマート カー テクノロジーを利用して、スマートフォンの一部の機能を管理できます。 エンジン オイル レベル、ラジエーター水温などを評価するために、自動車に設置された中央コンピューターは、自動車全体に配置されたセンサーからデータを収集します。 電話アプリを通じて、位置、オイルレベル、ガソリン、その他の要素を含む車両の状態を監視することもできます。
#4. 農業におけるモノのインターネット
農家には、高度なモノのインターネット農業アプリケーションを使用して、労働集約的ないくつかの農業プロセスを最適化することで、農業ビジネスを変える機会があります。 モノのインターネットを使用すると、土壌化学ベースの肥料プロファイルを開発し、土壌の栄養素と水分の濃度を監視し、作物を収穫する最適な時期の選択を支援できます。
牛の健康状態を追跡するために、「スマート農業」の農業部門全体に多数のセンサーが導入されています。
#5. フィットネストラッカー
モノのインターネットに接続された製品を使用すると、進捗状況を追跡し、フィットネス目標を最適化できます。 フィットネス トラッカーは、睡眠習慣、心拍数、動作パターン、トレーニング データ、消費カロリーなど、さまざまな日常のアクティビティを監視します。 これらのガジェットは、皮膚から情報を収集するセンサーを使用してこれらすべてを実行します。
#6. スマートグリッド
エネルギーシステムを担うIoTはスマートグリッドとして知られています。 電力会社はスマート グリッド テクノロジーを活用して、エネルギー使用量の追跡、エネルギー不足や停電の予測、さまざまな人々や企業のエネルギー使用状況に関する情報の収集によってエネルギー節約を特定します。 一般の人は、スマート グリッドのデータを使用して、自分のエネルギー使用量を監視し、自宅の効率を特定できます。
モノのインターネットの例とは何ですか?
あなたは、食器洗い機、冷蔵庫、スマート TV、スマート ウォッチ、自動車やトラック、冷暖房システム、フィットネス機器、トラッカーなどの IoT 対応アイテムを個人的に使用した経験があるかもしれません。
4 種類のモノのインターネットとは
4 つの異なるモノのインターネット プラットフォームのタイプ:
- モノのインターネット接続プラットフォーム。
- IoT デバイス管理プラットフォーム。 …
- モノのインターネット アプリケーション実現プラットフォーム。 …
- モノのインターネット分析プラットフォーム。
モノのインターネットとモノのウェブの違いは何ですか?
それぞれがデバイス接続を作成するレイヤーが、IoT と WoT の主な違いです。 ここでの IoT は、デバイス間のネットワーク層にのみ対応します。
Alexa はモノのインターネットですか?
Alexa、Siri、Cortana などのデジタル パーソナル アシスタントは、モノのインターネット ガジェットの例です。
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