産業用IoTとIoTの5つの違い | TechRepublic

接続されたラインを持つ都市、モノのインターネットのコンセプト。 — 画像: stnazkul/Adobe Stock

モノのインターネット（IoT）の概念は、産業用IoTの根幹を成しています。しかし、スマートホームやスマートオフィスにおけるデバイスの動作は、例えば自動車のインテリジェント組立工場のような産業現場における動作とは大きく異なります。

2021年までに世界中で接続されたIoTデバイスの数は113億台に達しました。Statistaは、2030年までにIoTデバイスの数は294億台に達すると予測しています。これは、世界中の人口1人あたり3台以上のデバイスが存在することを意味します。

割合で見ると、消費者はIoTデバイスの最大のユーザーではありません。エネルギー、水道、製造、政府、運輸、天然資源といった主要産業では、合計で数十億台のデバイスが使用されています。

参照: 採用キット: IoT 開発者 (TechRepublic Premium)

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IIoTとは何ですか？
IoTとは何ですか？
IoTとIIoTの違い
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IIoTとは何ですか？

SAPはIIoTを、産業オペレーションにおけるエンドツーエンドのデータをキュレーション、管理、分析できるAI搭載の「システム・オブ・システムズ」と定義しています。このシステムには、機械、センサー、その他の接続されたデバイスやシステムが含まれており、これらはリアルタイムで連携して動作します。

IIoT インフラストラクチャの接続されたコンポーネントによって生成されたデータを機械学習や AI アプリケーションを使用して活用できると、業界では効率性の向上、間違いからの学習、生産性や可視性の向上などが可能になります。

IIoTネットワークは、マシンツーマシン通信（M2M）を用いてデバイス間の「対話」を行います。これらのデバイスは、すべてのIIoTデバイスを統合・管理する中央システムとの間で定期的にデータの送受信を行います。中央システムは、クラウド、エッジ、またはデータセンターで運用できます。IIoTデバイスは通常、5G、Bluetooth Low Energy（BLE）、Wi-Fi、近距離無線通信（NFC）を介して接続されます。

IIoTのメリットには、機械の効率向上、管理のスマート化、そして作業員のセキュリティ強化などがあります。産業オペレーションの自動化は、作業員が危険な作業を行うことを防ぎ、企業の人件費削減、スピードと俊敏性の向上に貢献します。

IoTとは何ですか？

IoTとは、センサー、ソフトウェア、その他のテクノロジーが組み込まれた物理的なオブジェクトのネットワークを表す用語です。このネットワークの主な目的は、オンラインで利用される他のデバイスやシステムと接続し、データを交換することです。IoTデバイスは多岐にわたります。家庭用デバイスから高度な産業用ツールまで、多岐にわたります。

IoTはIIoTと共通点があります。システムとデバイスは接続され、通信を行い、ユーザーは集中管理されたプラットフォームを使用してそれらを制御します。さらに、IoTはエッジコンピューティングとクラウドコンピューティングに加え、分析機能も利用します。両者の主な違いは、そのエンドユーザーによって定義されます。IoTにおけるエンドユーザーは、消費者、オフィス、そして医療などの職場環境です。

IoTの背後にある考え方は、これまで手作業で行われていた多くのタスクを自動化し、システムを統合してアクセシビリティを向上させることです。例えば、家庭では、ユーザーは中央ハブやスマートフォン（通常は音声制御機能付き）を使って、すべてのスマートデバイスを管理できます。IoT環境は、生活や仕事をより便利に、よりスマートに、そしてよりアクセスしやすくするように設計されています。

IoTとIIoTの違い

IIoTは、超強化された機能を持つIoTと考えることができます。特に、機械間の緊密な連携、協力、接続性が求められる業界や環境で働いている場合は、IIoTとIoTの違いを理解することが不可欠です。

最終用途

前述の通り、主な違いはエンドユーザーです。どちらの場合も、エンドユーザーはデバイスとネットワークの機能と特性を定義します。IoTは、家庭、オフィス、ビル、そして専門的な作業現場で設計・運用されています。ヘルスケアIoTは高度に進化する可能性がありますが、依然として消費者向けデバイスと密接に関連しており、産業用デバイスとは関係ありません。一方、IIoTのエンドユーザーは規模が大きく、産業分野での作業には、異なるデバイスと接続されたシステムやネットワークが必要です。

機械学習とAI：運用の最適化

もう一つの大きな違いは、両グループが機械学習とAIをどのように活用しているかです。家庭やオフィスのIoTデバイスは、分析機能やAIを活用したアプリケーションを活用します。しかし、IIoTほど広範囲にデータを活用するわけではありません。

例えば、IIoTを活用した工場では、各デバイスが生成するデータを分析し、各デバイスの個別のオペレーションを調整することで生産性を向上させるAIアルゴリズムを実行できます。そのため、IIoTシステムは「学習」し、効率性を向上させることができます。このような高度な分析は、消費者向けIoTシステムでは実現できません。IIoT AIシステムは、セキュリティから冗長性、メンテナンスに至るまで、あらゆるオペレーションを自動化することも可能です。

パワー、パフォーマンス、耐久性

すべてのIIoTデバイスやシステムが大型であるわけではありませんが、いずれも過酷な条件に耐えられるよう設計されています。高温や低温、天候、水、埃、摩擦への曝露、そして長期にわたるライフサイクルは、産業分野では必須です。IoTデバイスやネットワークと比較して、IIoTは耐久性と回復力に優れています。また、修理やメンテナンスも考慮して設計されています。さらに、IIoTのパフォーマンスは極めて高いため、ソフトウェアとハードウェアの両方をそれに応じて構築する必要があります。

IIoTシステムはミッションクリティカルなプロセス向けに設計されており、耐久性が不可欠です。産業界ではシステムのダウンタイムや中断は許容されません。バックアップシステムは通常、IIoTインフラストラクチャのコンポーネントに障害が発生したり、メンテナンスが必要になったりした場合の緊急時対応策として導入されます。

精度、拡張性、データフロー、接続性

ロボット、センサー、システムを活用する業界では、家庭用IoTシステムの基準を超えるレベルの精度が求められます。IIoTは拡張性も求められます。職場や家庭環境では数十台のデバイスが接続されるかもしれませんが、産業界では数百、数千台のデバイスがネットワークに接続されることもあり、需要の増加に応じてIIoTシステムを拡張できる必要があります。

さらに、IIoTインフラで生成されるデータ量は、他のIoT分野と比較して指数関数的に増加しています。このデータをリアルタイムで転送しながら情報のセキュリティを確保するという課題は、IIoT特有のものです。同様に、産業界では通常、データフローの管理にプライベートネットワークが利用されており、プライベート5Gネットワークが新たな標準になりつつあります。

IIoTのビッグデータはすべて統合・分析され、業務の最適化に活用される必要があります。IIoTで使用される中核ソフトウェアとプラットフォームは、トップベンダーによって産業用途向けに特別に設計されています。デバイス、作業員、通信、そしてサプライチェーン、パートナー、市場の変化といった外部要因から得られるビッグデータを管理できます。これらのシステムは、これらの要因を計算・分析した後、AIを用いて人間の介入なしに業務を自動的に調整します。

技術的な複雑さ: セキュリティ、スキル、人材

IIoTとIoTの最後の違いは、その複雑さです。これはセキュリティ上の課題を数多く生み出します。複雑さゆえに、これらのシステムの設計、導入、運用に必要なスキルも高まります。IIoT分野の人材は、需要の高い重要な分野です。IIoTのあらゆる要素において、熟練した専門家が必要です。これは大きな違いです。家庭用IoTでは通常、ユーザーに技術的なスキルは求められません。一方、産業界の労働者は、訓練とスキルを習得する必要があります。拡張現実（AR）などの新しいテクノロジーによってこれらのプロセスは合理化されていますが、これらの職種は依然として高度な技術を要すると考えられています。

セキュリティももう一つの差別化要因です。IIoTにおいて、セキュリティへの影響は企業、サプライヤー、パートナー、すべての顧客、さらには国民全体に及ぶ可能性があります。例えば、エネルギーや水道のIIoTシステムのセキュリティは、国家安全保障に関わる問題となり得ます。IIoTを利用する企業は、ネットワーク、ソフトウェア、システム、プラットフォーム、そしてその他すべてのデバイスを保護し、デジタル的または物理的に操作されないよう徹底する必要があります。IIoTのソリューションには、安全で回復力のあるシステムアーキテクチャ、専用のチップセットとハードウェア、暗号化と認証、脅威検出、リスク管理フレームワークなどが含まれます。

世界は変革と近代化の道を突き進んでいます。この時代、IoTはデジタル世界と現実世界を融合させています。接続されたデバイス、機械、ロボット、システム、そしてデータセンターは、その発展の最前線を担っています。IoTとIIoTの主な違いを理解することは、業界における成果と効率性の向上につながる革新的なアーキテクチャを設計、導入、あるいは構築するための第一歩です。