IoTセンサーとは?IoTに不可欠なセンサーの役割と活用事例

  • 3月 3, 2020
  • IoT
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近年、多くの企業において課題となっている「IoT」。
センサーを活用して、あらゆるモノをインターネットに接続する技術がIoT(Internet of Things:モノのインターネット)です。重要なのは目的を明確にした上で、必要なデータを収集して有効活用することです。

そもそも、「IoTに使われているセンサーってどんな種類のものがあるのか?どんなデータが得られるのか?データを取得できたのだが、自社の事業に対して、どのように活用していくべきか?」

こんな疑問をもたれている人も意外に多いのではないでしょうか?

そこで本稿では、

  • IoTセンサーとは何か、またその役割は?
  • IoTセンサー種類
  • IoTセンサーで取得できるデータ、データ取得後の活用事例

など、IoTシステム構築にあたり、必要な知識を分かりやすく解説します。

IoTにおけるセンサーの役割

「IoT」において、センサーは入り口の役割を果たします。インプットがないとIoTの仕組みが構築できないため、センサーは必須の部位です。センサーの種類によって取得可能なデータは異なるので、

・取得したい情報は何か?

・この情報が取れたら、自社ではどのように活用できるか?

を考慮しながら、センサーの選定・導入を進めていく必要があります。

何のために、どのようなデータが必要かさえ決まれば、最適なセンサーはおのずと決まってくるでしょう。ビッグデータが注目される中、勘違いしてはいけないのは、むやみやたらに何でもデータを取れば良いわけではありません。目的を明確にして、必要なデータを集めて分析し、アクションにつなげることが重要です。

IoTに活用可能なセンサーの種類

様々なメーカーが、IoTに活用できるセンサーを開発しています。センサーに対し、どのようなデータを取得できるか、また、どのような事例があるのかを見ていきましょう。

多くのセンサーを搭載している身近な機器といえば、スマートフォンやタブレットです。例えば、目的地などのルートをナビするアプリでは、GPSで位置情報を取得し、磁気センサーで方角を捉えています。物の動きを検知する、という意味では自動車やドローンなどと同様のセンサーが搭載されているのです。

医療機器の分野も昔からセンサーが多く使われています。体温計には温度センサー、血圧計には圧力センサーが使われており、バイタルセンサーにはマイクロ波などの複数のセンサーが使われているものもあります。

ホームセキュリティ、工場などのハザード検知、アパレルに普及しているRFID、店舗での販促に活用されるビーコンなど、生活や仕事の場にも多くのセンサーが存在しています。

また機器に取り付けるセンサー、場所に取り付けるセンサー、人が身に付けるセンサー(ウェアラブルデバイス)など、その設置方法も多様化しています。

昔から存在したセンサーが、インターネット接続されることでIoTとして活用の幅を広げています。

センサー

取得データ

搭載例

GPS

位置情報

スマートフォン、カーナビ

磁気センサー

方位情報

スマートフォン、ドローン

加速度センサー

向き

スマートフォン、ドローン

ジャイロセンサー

回転スピード

スマートフォン、ドローン

環境光センサー

明るさ

スマートフォン、ホームセキュリティ

近接センサー

物体の近接の検知

スマートフォン、自動車

指紋センサー

指紋情報

スマートフォン、PC

温湿度センサー

温度、湿度

ホームセキュリティ、ハザード検知

圧力センサー

圧力

血圧計、エンジン測定

距離、超音波センサー

距離

ロボット、自動運転

RFIDタグ

商品固有情報

商品下げ札、生産管理システム

ビーコン

位置情報

勤怠システム、入出場管理

センサーの活用事例

以下に業種や業界別のセンサー活用事例をいくつかご紹介します。

1)コマツ

建設機械にいち早くIoTを搭載し、今やすっかり定着させたのがコマツのKOMTRAX(コムトラックス)です。2001年以降、建設機械をはじめとしたコマツの機械にはKOMTRAXが搭載され、GPSやインターネットを介して機械の位置情報、稼働情報、燃料残量などを集めています。集めたデータを稼働管理、盗難防止、燃料アラート、故障アラートなどに役立てています。例えば、エンジンがかかっている時間のうち、本当に稼働している時間を割り出して、稼働率の向上や維持費の削減などの効果をあげています。
[参考記事] ダントツサービス|コマツについて|小松製作所

2)キーエンス

工場などの生産現場でも、IoTは活用されています。
キーエンスは自動車・車体の組み立てに各種のセンサーを導入し、IoT化を進めています。

・部品プレスのプレスストローク計測

・プレス油圧を取得して機械の予知保全

・EV用電池パックにタグ付けを行い個体管理とトレーサビリティを実現

・画像判別センサーや接触式センサー、面光電センサーを用いて組み立て精度の計測

など、各工程でセンサーを用いて様々な情報を取得し、それを現場業務に役立てています。
[参考記事] 自動車・車体組立 | 業界別IoT活用事例 | 業界別センサIoT活用事例サイト | キーエンス

3)ユニクロ

アパレル業界では、ユニクロがRFIDを用いて無人レジを実現しています。

商品にRFIDタグ(ICタグ)を付けることで、複数の商品を一瞬で読み取って精算できるようになりました。無人レジの実現により、レジ待ちを無くし、業務の効率化や顧客の満足度向上につなげています。また、無人レジだけにとどまらず、生産管理、物流管理、在庫管理にもRFIDを活用することで圧倒的な効率化を実現しています。
詳しく知りたい方は、「RFIDタグを導入したユニクロから学ぶ他業界RFID活用のヒント」をご覧ください。
[参考文書] サプライチェーン改革について

実際にデータを取得するまでは、有用な仕組みを構築できる確証が得られないかもしれません。そのような場合は、システムベンダーやセンサーメーカーと相談し、PoC(Proof of Concept:実証実験)を行い、センサー、データの活用可否を判断するのもよいでしょう。

重要性が増すセンサー

総務省の発表した令和元年版情報通信白書によると、2018年時点で世界中のIoTデバイス数は307億台であり、2014年の170億台からおおよそ1.8倍ほど増加しています。さらに、2021年中には447億台まで増加すると予測されています。
[参考文書] 令和元年版情報通信白書|総務省 

「データの収集・蓄積」、「現状把握」までの過程が加速している一方で、次のステージである、「データ分析」まではつなげられていません。具体的には、「データ分析」による作業効率の改善、問題発生の予測、付加価値の向上などが挙げられます。ここが、多くの企業の課題となっています。IoTにおいて、データを収集することは、目的ではなく手段であり、収集したデータを利用して、課題を解決することが本当の目的です。

結論

IoTの入り口となるセンサーは、IoTの仕組みを構築する上で不可欠なものです。しかし、センサーを配置して、データが取得できたらIoTの仕組みが構築できたとは、いえません。なぜなら、取得したデータを有効活用することが目的だからです。

本稿で紹介したように、様々なデータを取得できるセンサーが存在します。どのようなデータを取得し、どのように活用したいのかを考えた上で、適切なセンサーを選択するようにしましょう。

IoTセンサーおよびシステムの導入にはノウハウを持ったシステムベンダー、機器メーカーに相談してみるとよいでしょう。