IoTの概念とその発展の歩み

IoT（Internet of Things の略称）は、コンピュータとインターネットの隆盛に続く、世界の情報産業における第三の波として受け入れられている。IoT は、コストを劇的に削減して経済的利益の向上をもたらすだけでなく、経済発展への技術的原動力にもなり得ると広く信じられている。一方で、IoT の発展によってもたらされる世界の変化は、コンピュータやインターネットによる変化には到底及ばないと考え、IoT に対して否定的な態度をとる人々もいる。したがって、IoT の将来を正確に評価するためには、IoT の概念とその発展を理解し、IoT に対する最適な解決策と合理的な姿勢を身につけることが極めて重要である。

概念としてのIoTの生成

IoT という定義は、モノのインターネットという概念が発表された 1995 年に、ビル・ゲイツの著書『The Road Ahead』の中で初めて登場した。しかし、当時は無線ネットワーク、ハードウェア、センサーデバイスの制約により、一般から大きな注目を集めることはなかった。1998 年には、MIT（マサチューセッツ工科大学）が創造的に、当時 EPC（Electronic Product Code：電子商品コード）システムと呼ばれたモノのインターネットのアイデアを提案した。その 1 年後、Auto-ID が、製品コード、RFID（Radio-Frequency Identification：無線自動識別）技術、およびインターネットに基づいて IoT の概念を本質的に定義した。2005 年には、ITU（International Telecommunication Union：国際電気通信連合）が『ITU Internet Reports 2005: Internet of Things』を発表し、その中で IoT の概念が公式に提案された。この報告書は、MIT と Auto-ID の双方によるモノのインターネットに関する考え方を統合し、あらゆる「モノ」のネットワーキングとアプリケーションを包含している。

これまでのところ、IoT の最も広く受け入れられている定義は次のとおりである。すなわち、RFID、赤外線センサー、GPS（全地球測位システム）、レーザースキャナーなどの情報認識デバイスを通じて、あらかじめ定められたプロトコルに従い、あらゆる物体をインターネットに接続して情報交換と通信を行うネットワークの一種であり、その結果として、知的な識別、位置特定、追跡、監視および管理が実現されるものである。

では、IoT とインターネットの関係とは何でしょうか。実際のところ、IoT の概念はインターネットとの類推から生まれたものです。IoT とインターネットの関係性の分類に従って、IoT に関するさまざまな定義が教授や学者によって提示されており、それらは次の四つのカテゴリーにまとめることができます。

・IoT は、インターネットに接続しないセンシングネットワークである

一部の専門家は、IoT は実際にはセンシングネットワークであり、人々の日常生活で使われる物体にセンサーが取り付けられていると考えている。これらのセンサーは、私たちが周囲の環境についてよりよく把握するのに役立つことができる。インターネットへのアクセスがなければ、IoT とインターネットは 2 つの独立したネットワークと見なされる。

・IoT はインターネットに属する一部です

この意見を持つ専門家は、IoT はすでに長い間存在しており、インターネット発展の自然な拡張として、インターネットの一部であると考えている。インターネットはあらゆるものを包含するネットワークであるため、ますます多くのモノがこのネットワークに取り込まれ得る。簡単に言えば、IoT はインターネットに組み込まれているのである。

・IoT はインターネットを補完するネットワークです

私たちが通常言うインターネットとは、コンピュータを通じて人と人とが接続されたグローバルなネットワークであり、人々の間の情報交換に役立つものである。一方、IoT の主体はあらゆる「モノ」であり、IoT は異なるモノ同士の情報伝達を通じて人間に奉仕することを目的としている。その結果、この二つのネットワークは対象となる主体が異なる。IoT は実際にはインターネットの拡張および補完であり、IoT とインターネットは二つの並列するネットワークである。人間同士の情報交換という観点から言えば、インターネットが動脈だとすれば、IoT は毛細血管のようなものである。したがって、インターネットと IoT は互いに接続し合っている。

・IoT は未来のインターネットです

巨視的な概念から見ると、将来のIoTは、あらゆる場所に存在するネットワークに人々を巻き込むことになる。人々は、いつでもどこでも、人やモノと無意識のうちに情報を交換するようになる。そのとき、IoTはユビキタスネットワークと同等のもの、あるいは将来のインターネットと見なすことができる。名称は異なっていても、IoT、ユビキタスネットワーク、将来のインターネットはいずれも、人々があらゆるネットワークを通じて、いつでもどこでもあらゆるモノと接触できるという将来像を共有している。

上記のIoTに関する定義には、それぞれ長所と短所がある。狭義には、インターネットへの接続の有無にかかわらず、物と物との通信に用いられるあらゆるセンシングネットワークは、すべてIoTの範囲に属すると考える。広義には、IoTは物と物との情報通信にとどまらず、電気通信ネットワークと完全に結合されることで、人と物との間で情報交換が行われ、さらに別のネットワークが生成されなければならない。

情報開発におけるIoTの役割

烽火台から電信や電話へ、インターネットからモバイルインターネットへと、人々の情報への欲求は情報発展を推し進める原動力となり、絶え間ない技術の進歩の高度化が、人々が新たな知識や情報を得ることを助けてきた。

人類の現代的な情報化は電信から始まり、より便利な探索とより大量の情報伝達へと徐々に深まっていった。人と人とのコミュニケーションに関する未知の領域が絶えず縮小していく中で、それはモバイルインターネットの段階へと発展してきた。

人と人との間の近代的な通信技術が積極的に模索される一方で、モノ同士の通信もまた本格的に始まりつつある。ごく初期には、情報をよりよく伝達するために、モノにコードを付与して効率的に識別できるようにしていた。RFID、Bluetooth、ZigBee などの NFC（近距離無線通信）技術が継続的に進歩するにつれ、RFID や QR コードなどの近代的な識別技術が徐々に普及・適用されてきた。ムーアの法則の後押しにより、チップのサイズはますます小型化し、実装される機能は増加している。モノだけが参加するネットワークと、人だけが参加するネットワークとの接続は、もはや避けられないものとなっている。

IoTの発展経路

情報通信ネットワークは、人と人との通信を担う電気通信ネットワークと、物と物との通信を担う近距離通信ネットワークに分類でき、後者はセンシングネットワークとも呼ばれる。両者は並行して発展しているが、電気通信ネットワークは早い時期から発展しており、センシングネットワークよりも成熟していることは明らかである。数百年にわたる数多くの研究と努力の結果、電気通信ネットワークは、科学的で、制御可能かつ管理可能な情報通信ネットワークの完全な体系を形成し、人々の情報通信に安全かつ効率的に奉仕している。

通信ネットワークの発展動向は主にモビリティとブロードバンドの二つに分類される。モビリティは、固定電話が継続的に携帯電話へと置き換えられていることから見て取れる。ブロードバンドは、回線交換からパケット交換への転換、電報や電話からインターネットへの移行によって実現される。

センシングネットワークの発展にも、「インテリジェント化」と「IP 化」という二つの潮流がある。インテリジェント化を実現するためには、モノがより賢くなり、自律的に情報を切り替えることができるようにする必要があり、これはインターネットの本来の意味を具現化するための本質的な方法である。その実現のためには、大規模データ処理能力を備える必要があり、クラウドコンピューティング技術の継続的な発展が、この課題の解決につながるだろう。IP 化の潮流とは、将来の IoT において、あらゆるモノに識別子が付与され、モノに関する情報がいつでもどこでも把握できるようになることを指す。

役立つリソース:
•モノのインターネット（IoT）の潜在的な応用分野
•RFID に基づく IoT の包括的な紹介
•IoT設計におけるアンテナ設計の考慮事項
•PCBCartは、IoTアプリケーション向けにフル機能の量産PCB製造サービスを提供します
•PCBCartは、IoTデバイス向けの高度なフルターンキーPCBアセンブリサービスを専門としています