IoTシステムで広がる可能性｜仕組みや導入メリット・業界別の活用事例を解説

こんにちは。現場の最適化を実現するソリューション「WORKFRONTシリーズ」で、品質向上・生産性向上・省エネ推進を支援いたします、日立ケーイーシステムズのライターチームです。

近年、IoTシステムは企業の業務効率化や新たなサービスづくりに欠かせない存在となっています。センサーやネットワークを通じて集めた情報を活用することで、生産現場や物流の最適化だけでなく、生活の質向上にもつながっています。この記事ではIoTシステムの概要や導入メリット、業界別の活用事例や最新動向を解説します。

WORKFRONT/IoT

IoTシステムとはモノとデータをつなぐ仕組みのこと

IoTシステムとは、モノに取り付けたセンサーやデバイスがデータを収集し、ネットワークを通じてクラウドやアプリケーションに送信・分析する仕組みのことです。現場の状況を可視化したり遠隔で制御したりできるため、業務効率化や新しいサービスの基盤として注目されています。ここでは、IoTシステムを支える仕組みや導入が広がる背景について解説します。

IoTシステムを支える仕組み

IoTシステムは、対象物に取り付けられたセンサーが動きや温度を感知し、その情報をインターネット経由で送信する仕組みを持ちます。受け取ったデータはクラウドアプリで分析され、遠隔操作や監視に活用できます。こうした一連の流れにより、人や場所を問わず情報を収集・活用できる環境が整います。

IoTシステムの活用が進む背景

かつて高価だったセンサーや通信機器は、技術革新と量産効果で手に届きやすくなりました。加えて、AIやクラウドとの連携が進み、分析や自動化の効果が高まったことも普及を後押ししています。さらに、政府の推進施策や社会的な効率化のニーズの高まりが相まって、幅広い業界で導入が加速している状況です。

IoTシステムを形づくる構成要素

IoTシステムは複数の要素が組み合わさって成立します。デバイスやセンサー、通信を担うネットワーク、さらに情報を扱うクラウドやアプリケーションの連携により、価値を生み出します。ここでは、それぞれの役割について解説します。

IoT対応デバイスとセンサー機器

IoTの核となるのが家電や自動車、工場設備などのデバイスです。ここに搭載されたセンサーは温度や光、振動などを検知し、情報を記録します。種類も豊富で、カメラで映像を取得するものや圧力を感知するものなどがあり、用途に応じて選択されます。組み合わせることも可能で、活用の幅が広がります。

データを運ぶネットワーク環境

センサーの取得データを生かすには通信環境が不可欠です。有線／無線LAN、4G・5Gなどのモバイル回線、BluetoothやWi-Fiなど多様な方式が使われます。加えてゲートウェイがデータの出入り口となり、機器とクラウドをつなぐ役割を果たします。安定した通信基盤があってこそIoTは機能します。

情報を蓄積分析するクラウドとアプリケーション

クラウドやサーバーは収集されたデータを蓄積・処理する拠点です。アプリケーションは情報を可視化し、分析結果を基に機器へ指示を返します。これにより、現場の状況把握や設備の自動制御などが可能となります。クラウドとアプリの存在がIoTを単なる収集から実用的な仕組みへ進化させています。

IoTシステムで可能になること

IoTシステムを導入すると、これまで難しかった作業や管理がより柔軟に行えるようになります。場所や時間に捉われない仕組みを整えられることも大きな特徴です。ここではIoTの具体的な活用内容について解説します。

機器を遠隔で操作する

IoTシステムを導入すると、スマートフォンやパソコンを使って外出先から機器を遠隔操作できます。従来は現場に赴き手作業で電源を入れたり設定を変えたりする必要がありましたが、IoTなら帰宅前にエアコンを起動させたり、消し忘れた照明をその場で停止させたりできます。これにより無駄な移動や待機が減り、生活の快適性や業務効率を大幅に高められます。

現場の状態を離れた場所から見る

センサーやカメラと組み合わせれば、工場やオフィスの温度や稼働状況を離れた場所から確認できます。従来は担当者が巡回し目視で確認するしかなく、時間も人件費もかかっていました。IoTを活用すれば現場に行かずとも状態を把握でき、異常発生時もすぐに気づけます。

モノ同士が自動で情報をやり取りする

IoT機器同士は自律的に通信し、状況に応じて動作を変えられます。これまでは人がリモコン操作や手作業で設定を変えていましたが、IoTなら人感センサーが人の動きを検知すると必要に応じて照明や空調を起動させます。

こうした仕組みにより日常的な作業の手間がなくなり、エネルギーの無駄も削減されます。人が介入しなくても快適で効率的な環境を維持できることが大きな魅力です。

設備や環境をリアルタイムにモニタリングする

IoT機器に搭載されたセンサーは温度や湿度、稼働状況などを常時監視し、変化をリアルに捉えます。従来は定期点検や作業員の目視に頼るしかなく、異常を見逃すリスクがありました。IoTを活用すれば、24時間途切れなく情報を収集でき、問題を早期に察知可能です。これにより、品質の安定や作業環境の安全確保が容易になり、点検にかかる労力の削減にもつながります。

故障や異常を予測して保全に生かす

IoTシステムは収集データを分析し、機器の劣化や異常を予兆として検知できます。従来は故障が起きてから修理を行う事後対応が主流で、その間の稼働停止による損失が課題でした。IoTを導入すれば故障の兆候を把握し、必要なタイミングでメンテナンスを実施可能です。これにより、設備の寿命延長・稼働率向上・コスト削減が期待できます。

収集したデータを連携して事業に生かす

IoTで収集した多様なデータは、他のシステムと統合することで事業価値を高められます。従来は部門ごとに情報が分断され分析も不十分でしたが、IoTなら顧客行動や利用状況を一元的に把握可能です。たとえば売上情報と顧客の行動データを組み合わせれば、商品配置やサービス設計に生かせます。結果、意思決定の精度が上がり、新たな事業展開や改善施策につながります。

業界で広がるIoTシステムの活用事例

IoTシステムは、現場の課題を解決する仕組みとして多くの業界に広がっています。ここでは業界ごとに具体的な活用事例について解説します。

製造業｜生産ラインの効率化と品質安定化

製造業では、生産ラインに設置したセンサーが振動や温度を検知し、わずかな異常を早期に把握します。従来は突発的な故障でラインが停止し、生産効率が大きく低下することがありました。IoT導入により、稼働状況を常時監視し、故障前に部品交換を計画できるようになったため、ダウンタイムが削減され、品質も安定しました。

物流業｜荷物管理の高度化と温度監視

物流業界では、荷物にRFIDタグや温度センサーを取り付け、位置や環境をリアルタイムで確認できます。従来は帳簿や目視で管理していたため、紛失や温度異常を発見するまでに時間がかかりました。IoTを使えば工程ごとに荷物の所在や温度が一元管理でき、異常時は即時通知で対応可能です。結果として誤配送や品質劣化を防ぎ、顧客への信頼性向上につながります。

小売業｜在庫管理の効率化と顧客体験の向上

小売業では、商品棚にセンサーを設置し在庫を自動で把握する仕組みが広がっています。従来は棚卸に人員を割き、発注の抜け漏れが発生することもありました。IoTを導入すれば不足商品が即時に分かり、発注業務が効率化されます。

さらにカメラやPOSデータと組み合わせて顧客の行動を分析すれば、最適な売り場設計やパーソナライズ施策が可能となり、購買体験の向上につながります。

農業｜生育データ活用とスマート農機の導入

農業では、ハウス内に設置したセンサーで温度や湿度、土壌の水分量を計測し、生育環境を数値で管理できます。従来は農家の経験や勘に頼って調整していましたが、IoTによってAIが適切な肥料や水分量を提示するため、品質の均一化と廃棄削減が可能です。

さらにスマート農機やドローンを導入すれば、省力化や人手不足の解消にもつながります。

飲食業｜注文システムの自動化とPOS連携

飲食業では、タブレットによる注文システムが普及し、従来の呼び出しや口頭注文の手間がなくなりました。IoTにより注文内容はPOSシステムと自動連携し、売上や顧客情報の集計も可能です。以前は人手に依存していたため、入力ミスや人件費が課題でしたが、自動化により業務が効率化され、顧客は待ち時間の短縮やスムーズな会計を体験できます。

医療分野｜生体データ管理と遠隔診療の実現

医療分野では、患者が装着したIoT機器が心拍や血圧などのデータを常時送信し、医師が遠隔で確認できます。従来は定期健診や来院時の測定に頼るしかなく、体調変化を見逃すリスクがありました。IoT導入により日常的にデータを収集できるため、異常があれば即時に医師が対応可能です。

さらに遠隔診断と組み合わせれば、災害時や過疎地でも診療機会を確保でき、医療の質と安全性を高めます。

身近な分野でも進むIoT活用

IoTは各産業で幅広く活用されており、人々の生活にも浸透しています。ここでは身近にあるIoT活用の事例について解説します。

住宅分野｜スマートハウスで暮らしを快適にする

住宅ではIoTを活用したスマートハウスが普及しています。従来は個別に操作していた家電や発電設備を一元管理でき、電力使用量なども可視化できます。さらにAIスピーカーでエアコンや照明を声で操作したり、冷蔵庫が食材を自動で発注したりと快適で効率的な暮らしを実現します。

自動車分野｜コネクテッドカーで安全と利便性を高める

自動車では走行データや道路情報を活用し、運転を支援するコネクテッドカーが広がっています。通信機能により死角や渋滞情報をリアルタイムで取得可能です。これにより事故防止や安全性向上に加え、快適でスムーズな移動を体感できます。