circuit_board

IoT製品の開発に欠かせない、組み込み系ってどんな技術!?

IoT製品を開発するには、さまざまな技術が関係しています。
たとえば、センサーに搭載し、データを収集して通信する技術。そして、通信の規格を意識して、Bluetoothや無線LANなどを適宜採用していく技術などもあります。他にも、データをクラウド上に集めて、人工知能で解析する技術なども必要です。手元のスマートフォンからIoT機器を操作するためにスマホアプリの技術も関係しています。
なかでも、センサーからデータを収集するための組み込み系のスキルは、IoT製品の根幹に関わるものです。
組み込み系のプログラムの質が、その後のIoT製品の普及を左右するといっても過言ではありません。

一度、世に出たIoT製品は、スマホアプリならバージョンアップができます。クラウドの中のソフトウェアなら、サーバ側でバグを修正することができます。ですが、デバイスをいったん、お客さまに配布してしまったら、それを頻繁にアップデートするのは困難です。
そのため、最初からIoT製品の組み込み系デバイスは作り込んでおく必要があります。

IoT製品の組み込み系エンジニアにはどのような人が向いてる!?

IoT製品の組み込み系エンジニアになろうと思ったら、どのような人が向いているのでしょうか。たとえば、工場などで制御系の製品を作っているエンジニアや、コピー機や家電製品などの組み込み系製品を長年作ってきたエンジニアの知識なども、IoT製品の開発には活かせます。

IoTエンジニアは慢性的に不足しており、とくに組み込み系のエンジニアは、スマホアプリやWebアプリのエンジニアに比べて、業界人の絶対数も少なく、また転職する人もそれほど多くはないため、とくに人材不足の状況にあります。

手先が器用で、細かいことが苦にならず、また、IoTの機器はメモリもそれほど潤沢には搭載されていないため、容量を食わない小さなソフトウェアを作れるような、昔のマイコン時代の技術を持っている人などに向いているでしょう。最近のプログラミング言語は、メモリの容量が豊富にあるため、あまりメモリを意識することなく、マシンリソースを贅沢につかうことができます。

関連記事:エンジニアが語るIoT×人工知能開発の最前線

Print

IoTの組み込み系に欠かせない技術

IoTの組み込み系に欠かせない技術とはどのようなものでしょうか。
大きく分けて、

  • センシングで情報を収集する
  • コネクティビティでデータを処理する
  • データ分析で付加価値を新しく付与する

のようなものが挙げられます。

IoTを実際に製品化していく過程において、これらのテクノロジーは欠かせません。そして、それらを製品として実装する力も必要です。
ネットワーク帯域に制限がかかっている場合に、IoT製品に制限をかけて通信量をおさえることも、組み込み系のテクノロジーのひとつです。また、センシングしたデータをクラウドに転送し、集中してデータの解析を行うことも、IoTには欠かせない技術のひとつです。

IoTデベロッパーの要求に応じて、組み込み系システムに最適な実装を提案できるエンジニアがいれば、心強いでしょう。IoTにはさまざまな知見を持ったエンジニアが必要ですが、この組み込み系の部分は特に高度な技術が必要とされます。

この技術をそれぞれ、見ていきましょう。

aluduino

センシングで情報を収集する

モジュールにセンシングを組み込んで、さまざまな知覚できるデータを収集します。意志・感情・嗜好・記憶だけでなく、音声や温度感の検知も行います。生体情報や環境情報をセンシングし、クラウドにデータを集めます。
各種開発されたセンサーの技術を活かして、社会の多様な情報を収集し、デジタル化し、データに落とし込みます。生体情報を活かした個人認証や、カメラ画像から読み取った人物・顔などを解析して、年や性別そして見ている方向などを推測することも、センシング技術のひとつです。
また、金属などの状態から、物体指紋や音声認識などもセンシングで実現できます。世の中のさまざまな情報を、各種センサーを用いて、デジタル化していきます。

コネクティビティでデータを処理する

コネクティビティは、IoTを実現するのに欠かせない技術です。IoTを、実際の環境で使えるように具体化していきます。
データ処理基盤やセキュリティもこのコネクティビティに含みます。
組み込みAIをつかって、クラウドに接続しなくとも瞬時に故障検知ができるようなデータ処理基盤が必要です。センサーを使って、屋外でもセンシングができるような、基盤です。組み込みAIとセンサーが、データ処理基盤をつかって連携することができます。

また、IoTは、非常に小さなモジュールになってしまうことが多いため、省電力であることも重要です。低電力の回路を使って、なおかつ低コストで、省電力を実現します。
たとえばIoTを使う日常のシーンの中で、生まれてくる温度差を利用した、熱流と電流の相互変換を行う技術などもコネクティビティです。

セキュリティなども重要です。IoTは小さな製品のため、少ないリソースで省電力であり、なおかつ強固なセキュリティを持った暗号技術、データを分散し、漏えいを予防するなど、さまざまなセキュリティ技術がIoTを支えています。

データ分析で付加価値を新しく付与する

各種センサーなどから収集したデータは、ひとつひとつは何気ないものです。ですが、それが集まって膨大な量になると、ビッグデータになります。
このビッグデータを分析して、新しい付加価値をつけて意味のある信号として世に戻します。ディープラーニングによって、センサーデータを人間が認識したかのように分析する機械学習や、文字などを多量に含むデータを正確に、なおかつとてもスピーディに処理するテキスト認識技術なども、IoTのテクノロジーとして欠かせません。

また、センサーを使ってデータを時系列に取得し、センサー同士の関係をモデリングします。すると、今の観測データと、モデリングしたデータの違いを比べることによって、異常を検知することができるようになります。高度化したIoT機器において、スピーディに異常を検出できることは非常に重要なことでもあり、IoTのシステムを支えています。

そして、多くのセンサーデータ同士の関連を分析することで、規則性を見つけ出し、使う参照データを自動で切り替えることも重要な技術のひとつです。機械学習ではそれまで難しかった、規則性の変化にも対応でき、精度の高い予測ができるようになります。また、異常予兆も検出できます。

このように、IoTの組み込みには、さまざまなテクノロジーが使われています。
IoTとAIを使って、新しいビジネスを創出していくことができるようになるのです。これらのテクノロジーをモノとして、ビジネスをコトとして、ユーザーのベネフィットをヒトとして、ヒト・コト・モノの新しい価値を創出するのが、IoTのテクノロジーです。

kaihatu

まとめ:IoTの組み込み技術は奥が深い

IoTの組み込み技術は非常に奥が深いものです。また、同時に複雑で高度化しています。そのため、AIなどを上手に使いながら、より新しい価値を創造していく必要があります。IoTの組み込み技術はIoT製品の開発に欠かせないものであり、また、同時にエンジニアも常時不足している分野でもあります。
興味がある人は、ぜひチャレンジしてみると良いでしょう。

PR:エスキュービズムのインテグレーション事業

エスキュービズムは「ハードウェア」「ソフトウェア」「デジタル」「リアル」という21世紀で求められるビジネスプラットフォームを構築してきました。
こうした「エスキュービズムプラットフォーム」を活用し、 モノ IT、リアル デジタルなどあらゆる垣根を融合していくことで、 業界や企業の課題解決へ導きます。

関連記事

訪日外国人客が集まる街へ インバウンド地方創生プロジェクト
エスキュービズムニュースレター!
IoT用語辞典
お役立ち資料
無料ダウンロード
ページ上部へ戻る

運営者

  • 株式会社エスキュービズム
  • 〒105-0011 東京都港区芝公園2-4-1芝パークビル A館 4階
  • TEL : 03-6430-6730(代表)
  • HP:https://s-cubism.jp/