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IoT (Internet of Things)
アイ・オー・ティ、聞き慣れてはいるが漠然としていてなんだかよくわからない。
IoT：Internet of Things（モノのインターネット）とはモノがインターネット経由で通信することを意味します。
ん---、、、何？
何のために必要なの？
これ以上便利になることはそんなに望んでいないし。
どんなメリットがあるの？費用対効果は？
IoTはIT、ICT、AI、AIoT、DX、M2M、スマートシティ、スマートホーム、スマート家電、自動運転などと何が違うの？
最近は多くの略語が氾濫していて、読み方が難しいものもあって、意味もよくわからない。
最近は次から次へと新しい用語が出てきて付いていけない。
世の中に置いて行かれているような気分になることもあり、正直不安を感じることもある。
説明されてもよくわからないし。
ご説明いたします
IoTは業種・業態に特化しておらず、さらには仕事とプライベートの区分けもなく活用できるテクノロジーなので、混乱しやすく、すっきりしない混沌さが付きまとっていると思います。誰かとIoTの会話をしていても、それぞれが異なる分野のIoTをイメージした話をしていて会話がかみ合わないことも多いと感じています。
使い道は異なっていても、公私でも使用しているスマホやタブレット、パソコンなどど同様に活用できるのがIoTです。
スマホなどで、何かを調べるときにインターネット検索やダウンロードしてあるアプリから情報を得ていると思います。天気、時刻表、交通情報、近くのお店、ショッピング・・・など。
これと同様な操作でIoTを活用した情報を得たり、あるモノを遠隔操作できたりするのがIoTなのです。
スマホやパソコンなどで、道路の渋滞情報を確認できます。道路に設置されたセンサーによって渋滞を検知しています。これもIoTです。
代表的なセンサ
IoTを活用した情報とは、主に色々なセンサーから得た情報です。センサとは、人間の五感の代わりにセンサが検知して、検知した情報をデータとして出力してくれる部品です。主なセンサとして、
・目(視覚)は カメラ(イメージセンサ)
・耳(聴覚)は マイク(音センサ)
・手(触覚)は 圧力センサ
・鼻(臭覚)は 臭気センサ
・舌(味覚)は 味覚センサ(塩分、糖度など)
五感以外にも、温湿度、気圧、超音波、加速度、位置情報、ジャイロ、振動などなどがあります。
各種センサによって、データの蓄積、可視化、制御、自動化、自律性などが可能になります。
ご自分が既に活用しているものもあった！とイメージされたでしょうか？
または、あったら便利だなぁと思う製品も思い浮かばれたでしょうか？
ご自身の生活環境、地域や立地、生活パターン、年代、個人差などによって思い浮かばれる便利さは様々だと思います。または、離れて暮らすご両親やお子様、大切な人への「見守り」としての活用も考えられます。
少し、IoTが身近に感じられたでしょうか？まだピンとこないでしょうか？
身近なIoT活用例
例えば、、、
職場でもご自宅でも快適な空調は重要な環境の一つになります。夏は熱中症、冬は感染症などの予防や体調管理の面からも重要です。また不快な環境下では仕事の効率も上がらなくなります。
一例ですが、ご自宅にWIFIが開通していれば、スマート家電対応のエアコンであれば、設定した温湿度に達した時、ひとを介せずに自動でエアコンのON/OFFをしてくれます。ペットが留守番をしているご家庭も安心になります。更には、外出先からスマホなどでご自宅の部屋の温湿度を確認して、スマホからエアコンのON/OFF、温度、風量、冷房、除湿、暖房、ルーバーの上下などを付属リモコンとほぼ同等に操作が可能です。
メリットは、設定した温湿度以外の時にはエアコンをOFFすることができるので電気代の節約になり、IoTを活用することで地球環境の改善、SDGsへの参加の意義もあります。小さなことですが、年間、数年間でみると地球環境や節約への大きな貢献、成果につながります。
高齢者になると温湿度の体感機能が衰えると言われており、気が付かないうちに熱中症になる可能性もあります。ご自身の感覚ではなくIoTに頼ることで熱中症や防寒が可能になります。
空調は、スマート家電対応のエアコンじゃないとできないの？
答えはノーです。IoT対応させるための製品を購入して現在ご使用中のエアコンと接続設定するとスマート家電のエアコンとほぼ同様なことができます。お手持ちの家電の年式や機種によっては可能な操作が限定される場合もありますが、赤外線の学習リモコンのようにリモコンをIoT化製品に学習させるので稀だと思います。ブルートゥースリモコンには対応していない場合がありますので、ご注意ください。
どうやって外出先からスマホでエアコンを遠隔操作ができるの？
ハブという手のひらに収まる製品を購入して、スマホにこのハブのアプリをダウンロードして画面にしたがって設定し、エアコンのリモコンをハブに向けて任意のボタンを押すだけでハブがエアコン付属のリモコンを学習します。ダウンロードしたスマホのアプリが、外出先からもエアコンのリモコンとして使用可能になります。今までのリモコンもそのまま使用できます。
お子様やご高齢者の見守りにGPSタグを身に着けたり、紛失しやすいものに着けて、位置情報を確認できることもIoTです。
モノのインターネット
上記の家電IoTのしくみは、スマホとハブがインターネットで接続され、スマホのアプリの中にある操作ボタンから操作された内容、例えば電源ONを操作するとハブに電源ONの指令が届き、ハブがリモコンとして赤外線でエアコンを操作します。
ハブはボタンがないリモコンの送信部分と思っていただくとわかりやすいと思います。では、ボタンはどこ？答えはスマホのアプリ画面の中になります。温度設定、冷房/除湿/暖房、風量などの操作も同様にスマホからできます。
今までは、人がエアコンの近くでリモコンをエアコンに向けて操作していましたが、これからは、エアコンの近くではない外出先、海外からでもインターネットを通じてエアコンの近くにあるハブとスマホが接続され、ハブがリモコンの変わりを担い遠隔操作が可能になるということです。
海外でなくても、今スマホを見ながら寝っ転がっている。リモコンはテーブル端にあり手が届かない。よくありませんか？そんな時、スマホでアプリを開いてエアコンを操作することもできます。ずぼらになっていきますが。
IoT活用の万分の一の例になりますが、エアコンのIoT化をご理解いただけましたでしょうか？
エアコンの遠隔操作や設定した温湿度でON/OFFできることははわかったけど、温湿度はどうやって情報を得ればいいの？
ハブと同様にIoT化されている温湿度計があります。手のひらサイズです。この製品を購入してハブ同様にアプリで接続設定することでスマホと温湿度計とハブが繋がり、設置した場所の温湿度の情報をインターネット経由で得ることができます。スマホで確認できた温湿度によって、スマホから遠隔操作でエアコンを操作することができます。
さらに、温湿度計と先ほどのハブが連携できるので、例えば、27℃以上かつ65%以上になったら、エアコンをON、設定温度25℃、風量2、ルーバー上向き、などと設定してエアコンを自動制御することもできます。
この場合は、外出先から何度も部屋の温湿度を確認することがなくなるので、便利な活用方法と思います。短時間でも小さなお子さんの留守番やペットの体調管理にもIoTを活用することができます。
ハブ、温湿度計、スマホがインターネットにつながっているのでこのようなことができるようになります。
モノのインターネットとはこういうことなんです。
設定した条件下でモノが勝手に動く
モノ(温湿度計)とモノ(エアコン)がつながることを広義のM2Mと言います。
M2M:Machine to Machine (エム・ツー・エム) 機器同士が直接ネットワークで接続し、相互に情報交換をしてさまざまな制御を自動的に行う仕組みやコンセプトを意味します。
あらかじめ設定した温湿度に対して、IoT対応の温湿度計がクラウドにインターネット経由で温湿度の情報を伝え、サーバーが設定された条件を満たしたと判断すると、設定されていたエアコンの操作をインターネット経由でハブに伝え、操作情報を受け取ったハブが赤外線でエアコンを操作して動作させるという流れになります。
音声でいうことを聞いてくれる
まだできることがあります。言うことをきかない家族や部下より、IoTは忠実です。しかもすぐにやってくれます。家族や部下をリモコンで"ピッ"と今すぐ思うように動かせないものかと妄想された方も多いと思います。
IoTは音声で家電を操作できます。また専門用語になりますが、スマートスピーカーという製品で実現できます。スピーカーというと、テレビやオーディオなど音を出すものをイメージされると思います。慣れ親しんだスピーカーという単語とスマートスピーカーはイメージが一致しにくいと感じられます。個人的には、スマート「マイク」の方がすんなりイメージが合います。
スマートスピーカーとは、見た目は画面モニターが一体になっている製品とモニターが付いていない製品があります。画面モニターがついている製品の方がモニターを使った設定やモニターに表示されるニュース、天気などの視覚情報も得られるのでモニター付きの方が使いやすいと思います。
モニター付きは、音楽のほか、映画やYoutubeも見ることができます。スマホを音声で操作しているようなイメージになります。
テレビCMでご覧になったこともあると思いますが、「アレクサ」、「OK Google」でおなじみの音声認識して答えてくれる製品です。
スマートスピーカーに話しかけられる文章はある程度定型文化されていますが、数多くの事ができます。
スマホで文字入力して調べていたことを声でスマートスピーカーに話しかけるだけで数秒で回答してくれます。
ネットで注文していたものも声だけで注文ができます。これは少し不安になりますが。最初は慎重に。
このスマートスピーカーを使うと、声だけで家電を操作できます。先ほどのエアコン操作の続きをご説明しますと、AMAZONのスマートスピーカーの場合、「アレクサ、エアコンつけて」、「ハイ」と返事があり、エアコンが「ピッ」と鳴りONになります。続けて「アレクサ、温度を26℃にして」など、リモコンと同様の操作を音声で操作できます。
家の中で、どんどんと動かなくなりますね。(これを便利というか、ずぼらというか世代間で意見が分かれそうですね。)ここでは、IoTの便利さのご説明で進めさせていただきます。
テレビのON/OFF、音量、チャンネル変更もできます。
空調以外にもこんなことができる
我が家では、アレクサ対応のサーキュレーターとルンバ(ロボット掃除機)もスマートスピーカーと接続しています。リビングのカーテンも自動開閉できます。
カーテンレールにモーターユニットを取り付けると左右に動いてカーテンも一緒に開閉します。(朝6:00に自動で開くように時間設定してあります。)これらはすべて、音声でもスマホでも操作できます。
この仕組みも、エアコンと同等でインターネット経由でつながっています。今回のスマートホームは、ハブと温湿度計、エアコン、カーテン、テレビ、ブルーレイ、照明で一つのグループ。スマートスピーカーには、このハブとサーキュレーター、ルンバが接続されて全体になっています。これらすべてはスマホで管理されています。
サーキュレーターとルンバ以外の家電一つ一つははスマート家電ではありませんが、IoT化できるハブと接続設定することで、IoTのひとつであるスマートホームの一部を実現できました。IoT家電がないと、買換えなければIoTもスマートホームの一部も実現できないと諦められている方々も多いと思いますが、決してそんなことはありません。
スマートホーム化するための概算費用
やろうとする高いんでしょ？
価格の感覚に個人差はあると思いますが、画面モニター付きスマートスピーカーは8,000円前後、カーテン開閉も1個で9,000円前後、両開きですと2個必要です。ハブ、温湿度計が2,000～4,000円、合計で30,000円前後です。(ルンバとサーキュレーターは除く)
30,000円の費用に対する効果は？
すぐに壊れるものでもないので、期間は3年とすると、年間1万円です。月々900円弱です。
毎月900円でずぼらになれるのではなく、最適な空調管理により病気にならなくなることや健康を維持できることが、何よりではないでしょうか。
同時に無駄になっていたかも知れない電気代を節約でき、地球環境、SDGsへの社会貢献にも参加できているという気持ちを誇らしいと感じられることは大事だと思います。そのご褒美としてずぼらが少しある、または、違うことに時間を使えるようになって日々の充実感が増した、集中できる時間が増えた、睡眠時間を確保できるようになった、調べたいことや知りたいことが簡単にできるようになって知識が増えて賢くなった。使い方や個人の生活環境の差により様々な効果が実在し、精神衛生上も良いことだと思います。
最新家電IoT対応されている
IoT対応家電は続々と発売されています。空気清浄機、加湿器も季節柄で活躍してくれている家電です。花粉症や感染症、暑い、寒いなど年間を通して活躍してくれる家電製品は様々あります。それらを複合的にIoTでコントロールすることによるメリットは多くあると思います。
これらの家電がすべて無い、または、すべてOFFにした生活を想像していただけると、改めて家電のありがた味を思い起こせるのではないでしょうか。これらのありがた味をもっと効率的に無駄なく、各種センサーからの情報をIoTでつなげてコントロールされた居住スペースは快適な空間として健康管理や感染症予防、地球環境、SDGsへの貢献に役立っていきます。必要最低限のエネルギーで最適な空調を最大化できる可能性が高まります。
防犯・防災にも活用できる
他にも、人感センサー、防犯カメラ、見守りカメラ、スマートロックなどは時として人命や財産を守ることもできます。安心安全な生活、犯罪や事故から身を守ることにつながり、家族の安全も高めることができます。業種・業態が幅広いIoTの一つとして、スマートホームやスマート家電などの分野では、時として人命や財産を守り、犯罪や事故を抑止できて、健康にも寄与し、快適な日常生活を家族やペッとともに安心して送ることができる人や環境に優しいテクノロジーなのです。
仕事での活用
上記までは主に住環境や事務所、保育園や施設などでのIoTでした。
ここからは、仕事に生かせるIoTをご説明いたします。
生産設備の管理の大変さ
生産工場などの生産設備は必要最小限で設置されている場合が多いので、稼働率が非常に高くなっています。そのため、始業前点検や定期点検、消耗品の交換などの保守メンテナンスが必須になります。これを怠ると、不良品を生産することにもなり兼ねず、最悪はそのロットは廃棄処分になります。
品質を保持、安定させるために各設備には点検項目表があり、いつ、だれが、何をチェックしたかをエビデンスとして保管しています。〇/XやOK/NGのチェックだけでは、ある範囲に収まっているかいないかの判定だけになってしまいがちです。ある範囲の数値内のチェックであれば、その数値を記録することがさらに良いエビデンスになります。意図しているセンター値を中心に上下しているのか、上側(下側)で推移しているのかの傾向を把握し、調整することは品質の安定につながります。
こられのチェックは、人が行っています。確認した時間はその瞬間だけになります。稼働中はセンター値に対してどのようにブレているのかはわかりません。そして、異常ランプが点灯しました。チェックすると管理値の上限(または下限)を超えていました。よく調べると、設備の部品を交換する必要がありました。
稼働中での生産停止処置のため、前後の工程にも影響を与え、歩留まりは低下し、計画生産台数も未達成になり、次の日の生産にも影響を与えかねず、残業対応で計画を達成することになりました。ロスコストが発生しています。
生産設備にIoTを活用すると
IoTを活用されている業種の統計では、製造業がトップで約30%になります。情報通信業、サービス業と続きます。しかしながら、国内企業全体のIoT導入率は年々増加しているものの、30%前後と低く、その内、中小企業の導入率は5%前後の水準です。大手企業で50%前後です。
産業のIoTをインダストリーIoTで、IIoTと呼ばれることもあります。
上記例に対して、IoTを導入すると常にセンサが点検項目やそれ以上を監視して、いつでも、だれにでも「見える化」、「可視化」が可能になります。稼働中の数値の推移に対して異常の予兆と判断させる仕様を追加すれば、数値の上昇(または下降)が継続し、上下限を超える前に通知、通報、自動停止をすることもできます。不良品を生産する前に停止する。ロスコスト削減効果があります。
地震速報と連動して、揺れを感じる前に設備を自動停止することもできます。揺れを感じてからシャットダウン的な緊急停止になるよりも、揺れが来るまでの時間があれば、手順を追って停止した方がその後の復旧がしやすい場合もあります。
さらには、自動監視し続けたデータを蓄積することもできますので、グラフ化することで傾向を把握することが可能になります。数値だけではなく、稼働時間、累計稼働時間のデータの蓄積もできるので、消耗品の交換時期を適切に求めることが可能になります。
連結されている前後の設備Aと設備Cのデータを時系列で並べると見えてくる特徴があるかも知れません。製造不良の予兆を多く見出していくことで、品質向上やロスコスト削減のノウハウになっていくことでしょう。
AIで統計分析
蓄積されたデータはビックデータになりますが、データをためてあるだけでは何の価値もありません。データを分析して始めて価値が発揮されます。データの統計分析を日々人が行うことは大変ですし、管理されている設備から得られるデータは狭い管理値以内に収まっていることがほとんどなので、異変を発見することは難易度が高くなると思います。前後の設備のデータやラインINからOUTまでのすべての設備のデータとの関連性も同時に捉えようとすると困難極まりなくなってしまいます。
IoTの本領発揮は、このビックデータをどのように調理するか、どのような分析を行うかによって価値が高まります。このような統計分析の処理は人工知能であるAIがやってくれます。IoT、ビックデータ、AI、分析結果、新たな法則性の発見、につながることにより、改善につながり、競争力を高めていくことにつなげられます。
他の業種でいうと、ネットショッピングした履歴から、嗜好性を割だして広告が来ませんか？これもAIで処理しています。ネットを利用した映画、音楽、書籍など、自分の好みや関連性の高いものが広告として提案されています。ここ数年で個人情報保護の観点から世界中で規制が強化され続けていますが、AIも進化し続けています。使われ方次第では非常に有効なテクノロジーです。
IoTやAIは立派なDX(デジタルトランスフォーメーション)、デジタル化による変革になります。
ロスを減らす、365日24時間当たり前にやる、同じ性能のモノをたくさん作るなどは、人間よりも機械、ロボット、ソフトウェアなどの「デジタル化されたモノ」の方が比較にならないほど得意です。
人間は、この 「デジタル化されたモノ」 を操り、適切に運用して有効に活用する側に立ち位置を変えていく時代になってきていて、今後さらにそうなっていきます。
あらゆるロスを減らすことは、産業廃棄物の削減、省エネ、Co2削減になり、SDGs、ESG経営などにつながり、地球環境にもやさしくなっていきます。このような活動は、企業評価の項目として世界的にも欧米を筆頭に既に始まっています。
まとめ
ユーザーの体験をユーザーエクスペリエンス(UX)といいます。このユーザーエクスペリエンスはこれからの新たな価値としてサービス向上が進められていきます。モノからコトへ。Society5.0(ソサエティ5.0)はIoTを活用した人間中心を意味しています。IoT、AI、IIoT、IoEは進化し続けていきます。
わかりにくかったIoTについて、身近な存在であり、人間の生活をより豊かに快適に安心安全にしてくれるテクノロジーであることがおわかりいただけましたでしょうか。
人や環境に優しいIoTテクノロジーの実現には幅広い各種技術の集大成で成り立っています。
相当な幅広い知識と実務ができることが必要になり、そのような人材は世界的にもかなり少なく、大手企業を中心に人材の奪い合いになっています。
日本はDXで周回遅れと言われるほどデジタル化が遅れていて、政府も2025年の崖と危惧していますが、気が付いて理解して行動に移している企業が少ないのも事実です。2025年を待たずに各業界で企業が淘汰されていくことが懸念されています。
30年以上、国内自動車メーカー向けのOEM納入に携わり、AUDIO/NAVIメーカーに勤務し、研究開発、量産設計、生産、品質保証、技術渉外の経験があり、PM(プロジェクトマネージャー)も15年以上経験してきた知見を活かして、モノづくりがわかるコンサルタントとして導入、開発、請負など幅広くご支援、サポートさせていただきます。川口市の近隣でしたらIoT機器の設置、設定もお手伝いさせていただきます。お気軽にご相談ください。
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