Internet of Thingsとは?どんなシステムで構成されるか。

freeFree Technical Resource

This content is free to read, suitable for basic learning and search traffic.

Internet of Thingsとは?どんなシステムで構成されるか。

モノのインターネット(モノのインターネット、IoTと呼ばれる)は、あらゆる種類の情報センサー、無線周波数識別技術、全地球測位システム、赤外線センサー、レーザースキャナーなどのさまざまなデバイスや技術を通じて、監視、接続、相互作用を必要とするオブジェクトやプロセスをリアルタイムで収集し、音、光、熱、電気、力学、化学、生物学、位置などのさまざまなニーズに関する情報を収集し、あらゆる種類の可能なネットワークアクセスを通じて、モノとモノ、モノと人のユビキタス接続を実現することを意味します。アイテムやプロセスのインテリジェントな知覚、識別、管理を実現します。モノのインターネットは、インターネット、伝統的なCommunicationネットワークなどに基づく情報キャリアであり、独立してアドレス指定できるすべての通常の物理オブジェクトが相互接続されたネットワークを形成することを可能にします。

IoTデバイスは、有線/無線でネットワークに接続し、データを送信する機能を備えた非標準コンピューティングデバイスです。

モノのインターネットとは、デスクトップ、ラップトップ、スマートフォン、タブレットなどの標準的なデバイスから、従来の“ダム”またはインターネット対応のない物理デバイスや日用品まで、インターネット接続の範囲を広げることです。これらのデバイスには、インターネット上でCommunicationし相互作用する技術が組み込まれています。遠隔で監視·制御することもできます。

コネクテッドデバイスはエコシステムの一部であり、各デバイスは環境内の他の関連デバイスとCommunicationして家庭や産業のタスクを自動化します。利用可能なセンサーデータを、ユーザー、企業、その他の利害関係者に伝えることができます。

これらのデバイスは、コンシューマ、エンタープライズ、産業の3つの主要なカテゴリーに分類できます。

消費者が接続するデバイスには、スマートテレビ、スマートスピーカー、おもちゃ、ウェアラブル、スマート家電などがあります。

例えば、スマートホームでは、デバイスは人のexistenceを感知し反応するように設計されています。人が家に帰ると、車はガレージに接続してドアを開けます。屋内に入ると、サーモスタットは好みのtemperatureに調整され、スマートウォッチのデータがストレスの多い日であることを示しているため、照明は低強度と色に設定されています。その他のスマートホームデバイスには、天気予報に基づいてスプリンクラーのvalueを調整するスプリンクラーや、家の掃除頻度を知るロボット掃除機などがあります。

エンタープライズIoTデバイスは、企業向けに設計されたエッジデバイスです。さまざまなエンタープライズIoTデバイスが利用可能です。これらのデバイスの機能は異なりますが、施設の維持や運用効率の向上に寄与する傾向があります。いくつかのオプションには、スマートロック、スマートサーモスタット、スマート照明、スマートセキュリティが含まれます。

これらの技術の消費者版もexistenceする。

ビジネスでは、スマートデバイスが会議の開催に役立ちます。会議室に設置されたスマートセンサーは、従業員が会議に利用できる部屋を特定してスケジュールし、適切な部屋タイプ、サイズ、機能を使用できるようにするのに役立ちます。参加者が会議室に入ると、temperatureは占有状況に応じて調整され、画面に適切なPower Pointがロードされると照明が暗くなり、スピーカーがプレゼンテーションを開始します。

コンシューマ、エンタープライズ、産業用IoTデバイスの例としては、会議室や組立ラインの機械に組み込まれたスマートテレビやスマートセンサーがあります。

産業用IoTデバイスは、工場などの産業環境での使用を目指します。ほとんどの産業用IoTデバイスは、組立ラインやその他の製造プロセスを監視するために使用されるセンサーです。

さまざまなタイプのセンサからのデータは監視アプリケーションに送信され、重要なプロセスが最適に動作することを保証します。これらのセンサは、部品交換が必要な時期を予測して計画外のダウンタイムを防止します。

問題が発生した場合、システムはサービス技術者に通知を送信して、何が問題になっているのか、問題を解決するために必要なパーツを知らせることができます。これにより、技術者が現場に行って問題を診断し、問題解決に必要な部品を入手する必要がなくなります。

IoTデバイスの仕組みは?

IoTデバイスは機能が異なりますが、IoTデバイスの動作方法にはいくつかの類似点があります。まず、IoTデバイスは、現実世界と何らかの方法で相互作用するように設計された物理的なオブジェクトです。デバイスは、組立ラインのセンサーやスマート監視カメラである可能性があります。いずれの場合も、デバイスは物理的な世界で起こっていることを感知できます。

デバイス自体はCPU、ネットワークアダプタ、ファームウェアを内蔵しており、通常はオープンソースプラットフォーム上に構築されています。ほとんどの場合、IoTデバイスはDynamic Host Configuration Protocolサーバーに接続し、デバイスがネットワーク上で実行するために使用できるIPアドレスを取得します。一部のIoTデバイスは、パブリックインターネット経由で直接アクセスできますが、ほとんどはプライベートネットワーク上でのみ動作するように設計されています。

絶対的な要件ではありませんが、多くのIoTデバイスはソフトウェアアプリケーションを介して設定および管理されます。ただし、一部のデバイスにはWebサーバが内蔵されているため、外部アプリケーションは必要ありません。

キーテクノロジー

無線周波数識別技術

モノのインターネットといえば、モノのインターネットの発展における注目されている無線周波数識別技術(無線周波数識別、RFID)に言及する必要があります。RFIDは、インテグレーター(またはリーダ)とトランスポンダ(またはタグ)の多くで構成される単純なワイヤレスシステムです。タグは、結合部品とチップで構成され、各タグは、オブジェクトを識別するオブジェクトに取り付けられたユニークな電子コードを拡張し、アンテナを介して無線周波数情報をリーダに送信し、リーダは情報を読み取るデバイスです。RFID技術は、オブジェクトが“話す”ことを可能にします。これは、モノのインターネットに追跡可能な機能を与えます。つまり、人々は常にオブジェクトとその周辺環境の正確な位置を把握できます。

センサネットワーク

MEMSとは、Micro-Electro-Mechanical Systemsの略です。マイクロセンサ、マイクロアクチュエータ、信号処理·制御回路、Communicationインタフェース、電源などの部品で構成される統合型のマイクロデバイスシステムです。その目的は、情報の取得、処理、実行を統合し、大規模なシステムに統合された多機能マイクロシステムを形成し、システムの自動化、インテリジェンス、信頼性を大幅に向上させることです。これはより一般的なセンサーですMEMSは通常の物体に新しい命を与えるため、独自のデータ伝送経路、ストレージ機能、オペレーティングシステム、特殊なアプリケーションを備え、巨大なセンサーネットワークを形成しています。これにより、モノのインターネットはモノを通じて人を監視し保護することができる。飲酒運転の場合は、車と車の点火キーにマイクロセンサーが埋め込まれている場合は、飲酒ドライバーが車のキーを取り出すと、キーは臭いセンサーを介してアルコールの発作を検出することができ、すぐに無線信号を介して車に通知します“一時停止”、車は残りの状態になります。同時に、ドライバーの携帯電話を“Command”して、彼の親戚や友人にテキストメッセージを送り、ドライバーの位置を知らせ、できるだけ早く対処するように友人に思い出させます。それだけでなく、未来の服は洗濯機にどれだけの水と洗剤が最も経済的かを“伝える”ことができ、フォルダは重要な書類を忘れたかを“チェック”し、食品や野菜のラベルは顧客の携帯電話に“自分”が本当に“グリーンで安全”かどうかを紹介します。これがモノのインターネットの世界における“モノ”化の結果です。 [1] 

M2 Mシステムフレームワーク

M2 MはMachine-to-Machine/Manの略で、機械端末のインテリジェントな相互作用を中心としたネットワーク化されたアプリケーションとサービスです。オブジェクトをインテリジェントに制御することができますM2 Mテクノロジーには、マシン、M2 Mハードウェア、Communicationネットワーク、ミドルウェア、アプリケーションの5つの重要な技術コンポーネントが含まれます。クラウドコンピューティングプラットフォームとインテリジェントネットワークに基づいて、センサーネットワークによって取得されたデータに基づいて意思決定を行い、制御とフィードバックのためにオブジェクトの挙動を変更することができます。インテリジェント駐車場を例にとると、車両がアンテナCommunicationエリアに出入りすると、アンテナはマイクロ波通信の方法で電子識別カードと双方向データ交換を行い、電子カードから車両関連情報を読み取り、ドライバーカード上のドライバー関連情報を読み取り、自動的に電子カードとドライバーカードを識別し、車両カードの有効性とドライバーカードの合法性を判断します。チェックレーン制御コンピュータは、電子カードとドライバーカードに対応するナンバープレート番号とドライバー情報を表示します。レーン制御コンピュータは自動的に通過時間、車両とドライバーに関する情報をデータベースに格納し、レーン制御コンピュータは、読み取りデータに基づいて正常なカード、不正なカード、無許可カードまたは違法なカードであるかどうかを判断し、それに応じて対応する応答とプロンプトを作成します。また、高齢者はスマートセンサーを内蔵した時計を着用し、フィールドの子供たちはいつでも携帯電話を介して両親の血圧、心拍数を確認することができます。インテリジェントな家は、所有者が仕事にいるとき、センサーは自動的に水、電気、ドア、ドア、ドアを閉じ、所有者の携帯電話にメッセージを送信し、セキュリティを報告します。 [1] 

クラウド·コンピューティング

クラウドコンピューティングは、複数の比較的低コストのコンピューティングエンティティをネットワークを介して強力なコンピューティング能力を備えた完璧なシステムに統合し、高度なビジネスモデルを通じてエンドユーザーがこれらの強力なコンピューティング能力を利用できるようにすることを目指しています。コンピューティング能力を発電能力に例えると、古い単一の発電モードから現代の発電所の集中型電源モードに移行することは、誰もが慣れている単一のコンピューティングモードがクラウドコンピューティングモードに移行するようなものであり、“クラウド”は単一のマシンでは比類のない強力なコンピューティング能力を持つ発電所のようなものです。つまり、コンピューティングパワーは、ガス、水道、電気と同じように、簡単にアクセスでき、安価であるため、ユーザーが自分でセットアップする必要はありません。電力が送電網を介して伝送されるのとは異なり、コンピューティングパワーは様々な有線および無線ネットワークを介して伝送される。したがって、クラウドコンピューティングのコアコンセプトは、“クラウド”の処理能力を継続的に向上させ、ユーザー端末の処理負荷を継続的に軽減し、最終的には単純な入出力デバイスに簡素化し、オンデマンドで“クラウド”の強力なコンピューティング処理能力を楽しむことができます。モノのインターネット認識層は、ネットワーク層を介して転送された後、標準プラットフォームに配置され、高性能クラウドコンピューティングを使用して処理され、最終的にエンドユーザーにとって有用な情報に変換されるように、これらのデータインテリジェンスを付与します。 

アプリケーションの応用

物事のインターネットのアプリケーションは、産業、農業、環境、輸送、物流、セキュリティなどのインフラ分野のアプリケーションのすべての側面を含み、効果的にこれらの側面のインテリジェントな開発を促進し、限られた資源のより合理的な使用と配分を行い、業界の効率と効率を向上させます。家庭、医療、健康、教育、金融、サービス、観光などの生活に密接に関連する分野でのアプリケーションは、サービスの範囲、サービス方法からサービスの質まで、大幅に改善され、人々の生活の質が大幅に向上しました。防衛軍事分野では、まだ研究と探査の段階にありますが、物事のインターネットアプリケーションの影響は、衛星、ミサイル、航空機、潜水艦などの機器システム、個々の戦闘装備に小さく、物事技術の組み込み効果的な軍事インテリジェンス、情報、精度を向上させ、軍事戦闘力を大幅に向上させ、将来の軍事変革の鍵です。 [4] 

インテリジェント交通機関

道路交通におけるIoT技術の応用は比較的成熟しています。ソーシャルビークルの普及に伴い、交通渋滞や麻痺が都市部で大きな問題となっています。道路交通状況をリアルタイムに監視し、情報を運転者に伝達し、運転者に移動調整をさせ、交通圧力を効果的に緩和した;高速交差点に道路自動料金徴収システム(略称ETC)を設置し、輸出入のカードを取り、返却する時間を不要にし、車両の通行効率を向上させる;バスに位置決めシステムを設置することにより、バスの走行ルートと到着時間をリアルタイムに把握でき、乗客は搭乗ルートに基づいて移動を決定でき、不必要な時間の浪費を排除できる。社会的車両の増加は、交通圧力をもたらすことに加えて、駐車困難はますます顕著な問題となっており、多くの都市は、物事技術とモバイル決済技術のインターネットと組み合わせたクラウドコンピューティングプラットフォームに基づいて、インテリジェントな道路脇駐車管理システムを立ち上げ、スペースリソースを共有し、スペースの利用率とユーザーの利便性を向上させます。このシステムは、携帯電話モードと無線周波数識別モードと互換性があり、携帯電話APPソフトウェアを通じて、駐車場情報、駐車場の位置、事前に予約し、支払いなどのOperationを達成することができ、大部分が“駐車困難、駐車困難”の問題を解決します。 [4] 

スマートホームSmart Home

スマートホームは、ブロードバンドサービスの人気により、家庭内の物事のインターネットの基本的なアプリケーションであり、スマートホーム製品は、すべての側面を含みます。自宅に誰もいない、スマートエアコンをリモートOperationし、室温を調整するために携帯電話やその他の製品クライアントを使用することができ、さらにはユーザーの習慣を学ぶことができ、完全自動温度制御を達成するために、ユーザーが夏に家に帰ると氷の快適さを楽しむことができます。クライアントを通じてスマート電球のスイッチを実現し、電球の明るさと色を調整します。ソケット内蔵Wifiは、リモートコンセントのタイミングオンオフ電流を実現することができ、さらには機器の電力使用状況を監視することができ、電力使用状況を一目で把握できる電気グラフを生成し、資源使用量と支出予算を手配します。スマート体重計は、運動効果を監視します。血圧、脂肪量を監視できる先進的なセンサーを内蔵し、内定プログラムは体の状態に応じて健康アドバイスを出す;スマート歯ブラシはクライアントと接続し、ブラッシング時間、ブラッシング位置のリマインダーを提供し、ブラッシングのデータに基づいてチャート、口腔の健康状況を生産することができる;スマートカメラ、窓センサー、スマートドアベル、煙検出器、スマートアラームなどは、家族にとって不可欠なセキュリティ監視機器であり、いつでもどこでも、自宅のリアルタイム状態の任意のコーナー、任意のセキュリティリスクを表示するために外出する時間です。物事のインターネットのおかげで、一見面倒な家庭生活のすべての種類が簡単で美しくなります [4] 

公共の安全

近年では、世界的な気候異常が頻繁に発生し、災害の突然性と危険性がさらに増加し、インターネットは、環境の安全性をリアルタイムで監視し、事前の予防、リアルタイムの早期警戒、タイムリーな対応措置を取ることができ、人命と財産に対する災害の脅威を低減する。米国のバッファロー大学は、早ければ2013 yearに深海インターネットプロジェクトの研究を提案し、深海に設置された誘導装置の特別な処理を通じて、関連する水中状況を分析し、海洋汚染の防止と制御、海底資源の検出、さらには津波のより信頼性の高い早期警報を提供することができます。このプロジェクトは地元の湖水での試験に成功し、さらなる利用拡大の基礎となりました。モノのインターネット技術は、大気、土壌、森林、水資源などの指標データをインテリジェントに感知することができ、人間の生活環境の改善に大きな役割を果たします。 [4] 

Put this resource to use in a real project?

Go to the Tool Center for message parsing, CRC verification and device debugging, or submit your requirements for selection and integration advice.

Engineer Membership

Turn this article into actionable debugging resources

After activation, you can use advanced message parsing, resource pack downloads, code examples, engineering cases and priority technical support, suitable for real project delivery.

Unlimited Advanced Tools
Resource & Code Packs
Complete Engineering Case Library
Priority Technical Support

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *.