IoT 接続テクノロジーの状況を探る – 利点、使用例、課題

モノのインターネット (IoT) 市場では、企業が自動運転車、スマート家電、その他の接続デバイスに多額の投資を行っており、収益が大幅に増加しています。 Statista によると、世界の IoT 市場は 2024 年までに 1 兆 3,870 億ドルという驚異的な規模に達する見込みです。将来を見据えると、市場は 2028 年までに 2 兆 2,270 億ドルを超え、2024 年から 2028 年にかけて 12.57% の CAGR で成長すると予測されています。

IoT 接続デバイスのこの驚異的な成長は、多くの分野のビジネスダイナミクスに革命を起こすと予想されます。 ただし、IoT から最大限のメリットを引き出すには、IoT 接続テクノロジを深く理解する必要があります。

接続性は IoT の中核です。 スマート ホームから産業オートメーションに至るまで、データを通信して共有するデバイスの機能は不可欠です。

スマート サーモスタットが天気予報に従って自動的に温度を調整したり、フィットネス トラッカーがスマートフォンと簡単に同期したりするところを想像してください。 これらは、IoT 接続テクノロジーで実現できることのほんの一部です。

ただし、この接続性は万能のものではありません。 むしろ、IoT テクノロジーには多様な種類があり、それぞれに独自の利点、使用例、課題があります。

IoT 接続の状況をさらに深く掘り下げて、さまざまなテクノロジーとそのアプリケーション、そしてそれらが業界全体のビジネスにどのようなメリットをもたらすかを探ってみましょう。 また、IoT 接続テクノロジーと戦略の潜在的な課題を発見し、お客様のビジネスに適切なものを選択します。

IoT 接続ソリューションのビジネス上の利点

IoT 接続ソリューションは、今日の競争の激しいビジネス環境において、企業が成長を促進し、デジタル変革の取り組みを向上させるための強力なツールとして際立っています。 以下では、IoT 接続ソリューションがビジネスに恩恵をもたらしている顕著な方法のいくつかを検討します。

業務効率の向上

IoT 接続ソリューションにより、企業は業務プロセスをリアルタイムで監視および管理できるようになります。 倉庫の在庫レベルの追跡、工場の現場での機器のパフォーマンスの監視、商業ビルのエネルギー使用の最適化など、IoT 接続ソリューションは、業務を合理化し、ダウンタイムを削減し、無駄を最小限に抑えるための貴重なデータの洞察を提供します。

意思決定の向上

IoT に接続されたデバイスとセンサーは、さまざまなソースから膨大なデータを収集します。 企業は、IoT データを分析することで、自社の業務、顧客の行動、市場の傾向に関する貴重な洞察を得ることができます。 これらの洞察により、組織は新たなトレンドを特定し、最適化の機会を見つけ、顧客のニーズを予測できるようになります。

サプライ チェーンの物流の最適化やマーケティング キャンペーンのパーソナライズから製品設計の改善に至るまで、IoT データの洞察は、企業が情報に基づいた意思決定を行い、競争上の優位性を獲得するのに役立ちます。

コスト削減とリソースの最適化

IoT 接続テクノロジーは、業務をスムーズに実行し、コストを節約するのにも役立ちます。 IoT 接続ソリューションは、企業が複数のデバイスを同時にインターネットに接続できるようにし、手動監視にかかる費用を削減し、リアルタイムの運用データにアクセスし、資産利用率を向上させ、ダウンタイムを削減することにより、企業が大幅なコスト削減とリソース効率を実現するのに役立ちます。

たとえば、スマート エネルギー管理システムは、企業がエネルギー使用量を最適化し、光熱費と環境への影響を削減するのに役立ちます。

顧客エクスペリエンスの向上

優れた顧客サービスを提供することがビジネスを成功させる鍵であり、スマート モニターやポータブル カード リーダーなどの IoT 接続ソリューションにより、企業はよりパーソナライズされた応答性の高い顧客エクスペリエンスを提供できるようになります。

顧客の好みに基づいてパーソナライズされた推奨事項を提供する Target のようなスマート小売アプリケーション、リアルタイムの更新を提供するコネクテッド ビークル、または居住者の好みや習慣に適応するスマート ホームのいずれであっても、IoT 接続サービスは企業がニーズをよりよく理解し、ニーズに応えることができるようにします。彼らの顧客の。

スケーラビリティとイノベーション

モノのインターネット接続は、スケーラビリティとイノベーションのまったく新しい可能性を提供し、企業が進化するビジネス ニーズと目的に合わせて IoT ネットワーク テクノロジを簡単に拡張および適応できるようにします。

既存のネットワークへの新しいセンサーやデバイスの追加から、IoT データと他のシステムやアプリケーションの統合まで、IoT の接続は、運用をシームレスに拡張するための比類のない柔軟性を提供します。 これにより、企業はワイヤレス接続テクノロジーを試し、新しい収益源を開拓し、今日の競争環境において機敏に行動することができます。

最大限の安全性

いくつかの IoT 接続オプションを利用することで、企業は従業員の安全を確保し、安全な職場環境を確立できます。 たとえば、埋め込まれたトラッカーとセンサーは、重工業、鉱業、建設などの高リスク産業で働く個人に継続的な監視と警告を提供します。

また、中小企業 (SME) は、ビデオ セキュリティ カメラやスマート ロックなどの IoT 接続ソリューションを採用して、職場の監視を維持し、貴重な資産を保護できます。

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IoT 接続ソリューションの利点がわかったところで、いくつかの主要な IoT 接続テクノロジと、現代のビジネス世界の状況を形作るさまざまなシナリオにおけるそのユースケースを見てみましょう。

上位 7 つの IoT 接続テクノロジーとそのユースケースと課題

上で述べたように、IoT テクノロジーには多様な種類があり、それぞれに独自のアプリケーション、利点、課題があります。 そのため、ビジネスに適した IoT 接続オプションを選択するのは少し混乱する可能性があります。

有線か無線か、短距離か長距離かにかかわらず、ここでは一般的な IoT 接続テクノロジの概要を説明します。これは、正しい選択を行うために利用可能な各オプションを深く理解するのに役立ちます。

Wi-Fi: コネクテッド ホームの基礎

Wi-Fi (ワイヤレス フィデリティ) は、モノのインターネット内のすべての接続の 31% を占めています。 その使いやすさ、使いやすさ、十分な帯域幅により、現代の家庭では便利な接続オプションとなっており、短距離から中距離までの高速で信頼性の高い接続を提供します。 このワイヤレス接続テクノロジーにより、デバイスは有線なしでインターネット経由でデータを送信できます。

IoT アプリケーションに Wi-Fi 接続を使用するメリットとデメリット

たとえば、住宅所有者は、Wi-Fi 経由で接続されたスマートフォン アプリを使用して、サーモスタットの設定をリモートで調整できます。 さらに、Wi-Fi はオフィス環境、小売スペース、医療施設での接続を容易にし、効率的なデータ交換、在庫管理、自動化を可能にします。

課題: 通信範囲の制限や消費電力などが、特に大規模環境や屋外環境において、IoT 導入で Wi-Fi を使用する際の障壁となる可能性があります。 さらに、人口密集地域や厚い壁や障害物のある環境では、Wi-Fi 信号が干渉や信頼性の問題に直面する可能性があります。

Bluetooth: デバイス間のギャップを埋める

Bluetooth は、すべての IoT 接続テクノロジの約 27% を構成します。 Bluetooth Low Energy (BLE) を使用すると、デバイスは最小限の電力消費で効率的に通信できるため、ウェアラブル デバイス、ビーコン テクノロジー、資産追跡に適しています。

この短距離ワイヤレス接続テクノロジーは、スマートフォンとフィットネス トラッカーやタブレットと他の IoT ガジェットなど、近接したデバイスをリンクするのに最適です。

IoT アプリケーションに Bluetooth 接続を使用するメリットとデメリット

たとえば、フィットネス トラッカーを着用しているユーザーは、毎日の歩数、心拍数、睡眠パターンを追跡し、データを Bluetooth 経由でスマートフォンに転送してさらに分析できます。 さらに、Bluetooth の近接ベースの通信は、資産追跡ソリューション、スマート ロック、近接マーケティングの取り組みにおいて非常に貴重なものになります。

課題: Bluetooth の短距離特性は、特に広い空間や障害物のある環境では制限となる可能性があります。 さらに、複数の Bluetooth デバイスが近接して使用できる場合、ペアリングと接続の問題が発生し、干渉と信頼性の問題が発生する可能性があります。

携帯電話ネットワーク: 接続されていないものを接続する

長距離接続ソリューションであるセルラーは、IoT のすべての接続のほぼ 20% を占めています。 携帯電話ネットワーク (2G、3G、4G、5G、LTE-M、NB-IoT) は、他のオプションが現実的ではないリモート環境またはモバイル環境のデバイスへの接続を提供します。

携帯電話ネットワークにおいて、5G は高速接続を提供する最新の技術トレンドであり、業界を超高速で変革することになります。 優れた帯域幅とほぼ全世界をカバーする世界の 5G 市場は、2023 年に 843 億 1,000 万ドルと評価され、2023 年から 2030 年にかけて 59.4% の CAGR 率で成長する兆しを示しています。

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IoT アプリケーションにセルラー接続を使用する利点と欠点。

さらに、環境監視や交通管理のためにスマート シティ エコシステムにセルラー ネットワークを採用できます。 セルラー IoT ソリューションの遍在性と信頼性により、企業は地理的な制約に関係なく、接続と情報を維持できるようになります。

課題: 携帯電話ネットワークのカバー範囲と信頼性の広さには、データ プランやネットワーク アクセス料金を含む継続的なサブスクリプション コストが伴い、特定の使用例への適合性が制限される可能性があります。 さらに、田舎や遠隔地ではカバレッジギャップがあり、セルラー IoT の展開に課題が生じる可能性があります。

Zigbee と Z-Wave: メッシュ ネットワークの実現

Zigbee と Z-Wave は、メッシュ ネットワーク機能で知られるワイヤレス テクノロジーで、デバイスが相互に通信し、複数のノードを介してデータを中継できるようにして、カバレッジと信頼性を向上させます。

これらは、スマート ホームや産業オートメーションで一般的な低電力、低データ レートのアプリケーション向けに特別に設計されています。 これらは、セキュリティ システムや照明制御など、単一障害点が許容できない IoT 環境に最適です。

IoT アプリケーションに Zigbee および Z-Wave 接続を使用する利点と欠点

ユースケース: Zigbee と Z-Wave は、照明制御、HVAC オートメーション、セキュリティ システムなどのさまざまなアプリケーションのスマート ホーム環境で広く使用されています。 たとえば、Zigbee または Z-Wave テクノロジーを搭載したスマート電球は、中央ハブまたはゲートウェイと通信できるため、ユーザーは照明をリモートで制御し、カスタム照明シーンを作成できます。

課題: 異なる Zigbee デバイスと Z-Wave デバイス間の相互運用性は課題となる可能性があり、慎重なエコシステム計画が必要です。 どちらのプロトコルも業界標準に準拠していますが、実装の違いにより互換性の問題が発生する可能性があるため、慎重なエコシステムの計画と統合が必要です。

LoRaWAN: 長距離、低電力接続

LoRaWAN (Long Range Wide Area Network) は、最小限の電力消費で長距離通信を容易にします。 広大なエリアにまたがる、または困難な環境で動作する IoT デバイスおよび基地局に最適です。 これらは通常、Sigfox や Ingenu などの LPWAN (低電力広域ネットワーク) テクノロジーと一緒に使用されます。

IoT アプリケーションに LoRaWAN 接続を使用する利点と欠点

ユースケース: スマート農業アプリケーションは LoRaWAN を利用して、広大な農地の土壌水分レベル、気象条件、作物の健康状態を監視します。 たとえば、農場全体に導入された LoRaWAN 対応センサーは、土壌水分レベルに関するリアルタイム データを収集できるため、農家は灌漑スケジュールを最適化し、水を節約できます。

課題: 他のワイヤレス技術と比較してデータ レートが制限されていることが大きな課題であり、サポートできるアプリケーションの種類や使用例が制限される可能性があります。 さらに、地理的に広いエリアに LoRaWAN ネットワークを展開および管理するには、多大なインフラストラクチャへの投資と継続的なメンテナンスが必要になる場合があります。

イーサネット: 有線接続への電力供給

イーサネットは実証済みのテクノロジーであり、IoT 導入に信頼性の高い有線接続を提供します。 イーサネット ケーブルを利用すると、デバイスは相互に通信したり、ネットワーク インフラストラクチャと通信したりでき、遅延がほとんどない、またはほとんどない安定した高速データ伝送が可能になります。 これは、まさにコンピューターがイーサネット ケーブルを使用してインターネットに接続する方法と同じです。

IoT アプリケーションにイーサネット接続を使用する利点と欠点

使用例: イーサネットは、信頼性と安定性が最も重要である産業オートメーション設定に一般的に導入されています。 たとえば、製造工場では、イーサネット接続により生産装置のリアルタイムの監視と制御が可能になり、シームレスな運用が保証され、ダウンタイムが最小限に抑えられます。

さらに、イーサネットをセキュリティ システムで使用して、制御デバイスにアクセスし、カメラや警報器を接続して効率的に監視することができます。

課題: イーサネットに関する課題の 1 つは、展開に必要な物理インフラストラクチャです。 イーサネット接続はケーブル長によって制限されるため、カバレッジを拡張するにはスイッチやリピータなどの追加のネットワーク機器が必要です。

衛星: 境界を超えて接続を拡張する

世界中をカバーし、膨大なデータを処理できるため、衛星接続と通信範囲内で競合できる IoT 接続サービスはありません。 従来の地上ネットワークが利用できない、または非実用的である遠隔地やサービスが十分に受けられていない地域でも通信機能を提供します。

IoT アプリケーションに衛星接続を使用する利点と欠点

ユースケース: 衛星接続は、海事、航空、農業における資産追跡など、ユビキタスなカバレッジと信頼性を必要とするアプリケーションで非常に価値があります。 たとえば、海事産業では、衛星を利用した追跡システムが船舶や貨物の位置と状態を監視し、外洋であっても安全性と規制順守を確保します。

課題: 衛星接続に関する課題の 1 つは、衛星と地上局の間の距離によって生じる遅延です。 特定のアプリケーションのリアルタイム通信と応答性に影響を与える可能性があります。

さらに、衛星通信には機器コスト、サブスクリプション料金、データ送信料金などの高額なコストがかかることが多く、一部の IoT 導入では法外な場合があります。

適切な IoT 接続テクノロジーを選択するには?

これまで見てきたように、IoT の接続オプションは、範囲、信頼性、消費電力、帯域幅、コスト、セキュリティ、スケーラビリティ機能など、さまざまな点で異なります。 さまざまな IoT ネットワーク テクノロジを検討すると、どれが最適なのか疑問に思うかもしれません。

正直に言うと、「最高の」IoT 接続テクノロジーなどというものはありません。 重要なのは、プロジェクトに「適切な」ものを見つけることです。 したがって、適切な IoT 接続オプションを選択するときは、次の要素を考慮する必要があります。

カバーエリア

IoT で適切なテクノロジーを選択するときは、IoT デバイスが処理モジュールと通信する必要がある範囲に焦点を当てる必要があります。 小型のアクセス カードであっても、スマート ホームのような狭いエリアであっても、農地などの広大な空間であっても、信頼性を損なうことなく必要なカバレッジを提供するテクノロジーを選択してください。

帯域幅

選択した IoT 接続ソリューションが、IoT デバイスが送信する必要があるデータの種類、量、および頻度を処理できるかどうかを判断します。 リアルタイム アプリケーション用の高速データ送信であっても、センサー データ用の低帯域幅の定期送信であっても、必要な帯域幅をサポートできる接続オプションを選択してください。

バッテリーの消費量

次に考慮すべき重要な要素は、IoT デバイスの電力要件です。 したがって、IoT 接続テクノロジーを選択するときは、バッテリー駆動であるか、充電ステーションにアクセスできるかを考慮してください。 遠隔地に展開されているデバイスや、電力へのアクセスが制限されているデバイスの場合は、エネルギーの効率的な使用とバッテリ寿命の延長を実現するテクノロジーを選択する必要があります。

料金

IT ソリューションや IoT 接続サービスを選択する場合、コストは確かに重要な要素です。 したがって、品質パラメータを犠牲にすることなく、選択した接続ソリューションを実装および維持するコストを考慮する必要があります。 プロジェクトの費用対効果とパフォーマンスの最適なバランスを提供する IoT ネットワーク接続を選択してください。

既存のインフラストラクチャ

マネージド IoT 接続システムを設計するときは、IoT システムが展開される既存のインフラストラクチャを考慮してください。 利用可能なインフラストラクチャに合わせて選択することで、インストールの複雑さを最小限に抑え、可能な限り既存のリソースを活用します。

条件

IoT ネットワーク接続ソリューションの中には、干渉、ノイズ、壁、その他の条件に関係なく正常に機能するものもありますが、そうでないものもあります。 したがって、IoT システムが動作する環境条件を考慮することが重要です。 目的の環境で完璧に動作できる IoT 接続テクノロジーを選択してください。

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ここに、上記のすべての IoT テクノロジーをより深く理解するのに役立つ簡単な表を示します。

Appinventiv でシームレスな IoT 接続を確保

IoT のメリットを最大限に活用するには、適切な接続テクノロジを選択することが重要ですが、それだけではありません。 また、IoT 接続ソリューションを効率的に開発および展開するには、適切な IoT 接続プロバイダーも必要です。

そこで Appinventiv が信頼できる IoT ソフトウェア開発会社として登場し、効率的なソリューションを提供し、接続エコシステムの管理に伴うハードルを最小限に抑えます。

カスタム IoT 接続ベースのソフトウェア ソリューションの大手プロバイダーとして、当社は企業が IoT の可能性を最大限に活用してイノベーションを推進し、業務効率を向上させ、優れたユーザー エクスペリエンスを提供できるよう支援します。

スマート デバイスでビジネスを再定義したい場合でも、センサー ネットワークでプロセスを合理化したい場合でも、IoT 対応製品で顧客エンゲージメントを強化したい場合でも、1,500 名以上の技術専門家からなる当社のチームがあらゆる段階でお客様をサポ​​ートします。 当社は、お客様の特定のプロジェクトのニーズに合わせたエンドツーエンドの IoT 接続ソリューションを提供し、お客様が今日のデジタル環境で優位に立つことを支援します。

たとえば、私たちはクライアントであるメガネ会社 Vyrb のソーシャル メディア アプリケーションの立ち上げを支援しました。 このアプリは、Bluetooth ウェアラブルに合わせた音声メッセージの送受信を容易にします。 さらに、Bluetooth 対応メガネを介して Twitter や Facebook などのプラットフォームに音声投稿できるようになります。 結果？ 同社は 100 万ドル以上の資金を獲得し、アプリのダウンロード数は 50,000 件を超えました。

もう 1 つのクライアントである ActiDrive については、IoT テクノロジーをモデルにした直感的なジェスチャ認識アプリケーションを構築し、ドライバーが手間なく運転できるようにし、ユーザーの安全を確保しました。

IoT 接続テクノロジーとソフトウェア開発における当社の経験と専門知識の詳細については、当社の専門家にお問い合わせください。 当社の IoT 専門家がすぐにご連絡し、概念化、設計から開発、展開に至るまで、あらゆるご質問にお答えします。

よくある質問

Q. さまざまな接続テクノロジーを 1 つの IoT ソリューションに組み合わせることができますか?

A.はい、さまざまな接続テクノロジーを 1 つの IoT ソリューションに組み合わせることができます。 ハイブリッド接続として知られるこのアプローチにより、各テクノロジーの可能性を活用して、特定のユースケースと要件に基づいてパフォーマンス、カバレッジ、消費電力を最適化できます。

たとえば、ローカル ネットワーク内の高速データ転送には Wi-Fi を使用し、Wi-Fi が届かないエリアでのリモート通信には携帯電話を、近くのデバイス間の短距離接続には Bluetooth を使用します。 複数の接続テクノロジーを統合することで、IoT 導入における柔軟性、拡張性、機能の強化が可能になります。

Q. IoT 接続ソリューションのメリットを享受できるのはどの業界ですか?

A.ほぼすべてのセクターが IoT 接続ソリューションの利点を活用して、業務を合理化し、効率を高め、意思決定を改善し、より良いユーザー エクスペリエンスを提供できます。 IoT 接続テクノロジーのユースケースを採用して顕著なメリットを享受できる最も一般的な業界には、次のようなものがあります。

• 農業
• 健康管理
• 産業自動化
• 航空
• 小売と電子商取引
• 交通機関
• 製造業
• サプライチェーンと物流

Q.IoT接続とは何ですか?

A. IoT 接続とは、IoT デバイス、センサー、システムがネットワーク (通常はインターネット) を介して相互に接続して通信する手段です。 この接続により、IoT デバイスはデータを収集および交換できるようになり、リモートで監視、制御、管理できるようになります。

IoT アプリケーションで接続を確立するには、Wi-Fi、Bluetooth、セルラー、イーサネット、LPWAN などのさまざまなテクノロジが使用されます。 範囲、帯域幅、消費電力、コストなどの要素に応じて、これらの IoT ネットワーク テクノロジのいずれかを使用できます。

つまり、IoT 接続により、モノのインターネット接続エコシステム内で相互接続されたデバイスのシームレスな統合と運用が可能になります。