産業用IoT：基本を理解する

その 産業分野向けのIoT（IIoT） IoTは、産業オペレーション全体にわたってデータを収集・交換し、より安全で効率的、かつコスト効率の高い運用を実現するために、接続された機械、センサー、ゲートウェイ、ソフトウェアのネットワークです。これはインダストリー4.0の原動力であり、消費者向けIoTと同様の接続・分析の原則を、製造ライン、鉱山現場、サプライチェーン、その他信頼性と稼働時間が極めて重要な要求の厳しい環境に適用します。 

ビジネスにIIoTを導入しようと考えている場合、専門用語や技術の選択肢の多さに圧倒されてしまうかもしれません。TEKTELICは20年以上にわたり、産業事業者向けにIoTおよびLoRaWAN®ソリューションを開発してきました。この記事では、その専門知識を皆様と共有したいと思います。IIoTとは何か、どのように機能するのか、コンシューマー向けIoTとの違い、どのような用途で使われているのか、そしてどのように導入を始めるのか、ぜひ読み進めてみてください。 

IIoTとは何ですか？ 

IIoTとは 産業用モノのインターネットこれは、家庭用の消費者向け機器とは異なり、工場、プラント、倉庫、鉱山、現場作業といった産業環境で適用されるIoT技術を具体的に指します。「産業用IoT」や「産業用IoT」と表記されることもありますが、いずれも同じ概念を表しています。 

産業用 IoT とは何ですか? 

産業用IoTの中核は、相互接続されたオブジェクトのエコシステムであり、それぞれのオブジェクトはネットワークに参加し、データを収集し、分析のために共有することができる。 スマートセンサー 物理資産を継続的に監視し、温度、圧力、振動、位置、その他の指標を追跡し、そのデータをクラウドプラットフォームに送信してリアルタイムで分析します。 

その結果、これまで不可能だった可視性が実現します。スケジュールに基づいたメンテナンスや手作業で収集したデータに頼るのではなく、運用チームは設備の状態をリアルタイムで把握できるようになります。この変化により、製造業者は稼働時間を最大化し、メンテナンスコストを削減し、非生産期間を短縮し、製品品質を向上させることができます。また、データは工場運営に関わる全員と即座に共有されるため、意思決定はより迅速かつ正確になります。 

つまり、IIoTは人、機械、ソフトウェア間の通信と連携を可能にし、産業プロセスをより速く、より安く、より信頼性の高いものにする。 

産業用IoTはどのように機能するのか？ 

産業用IoTの導入では、一般的にデータは4つの層を経由して転送されます。 

1. エッジデバイスとセンサー。 堅牢なセンサーやスマートデバイスは、機械、車両、またはインフラ設備に取り付けられます。これらは、温度、圧力、振動、GPS位置情報など、運用に関する生データを収集します。 
2. 接続性。 これらのデバイスはネットワークに接続してデータを送信します。産業環境は要求が厳しいため、IIoTは通常、次のような堅牢で長距離かつ低消費電力のプロトコルに依存しています。 LoRaWAN® 消費者向けIoTで使用されるような、より軽量な接続性とは対照的である。 
3. プラットフォームとクラウド。 データはクラウドプラットフォームに送られ、そこで保存および処理され、どこからでもリモートでアクセスできるようになる。 
4. 分析と行動。 分析と機械学習は、生データを実用的な洞察へと変換し、異常を検出したり、障害を予測したり、自動応答やアラートを発動したりする。 

機器をIPネットワークに接続し、定期的なデータ分析を設定することは比較的容易であり、それが導入が加速している理由の一つです。一度導入すれば、システムは接続されているすべての機器の状態を継続的に監視し、ダウンタイムが発生する前に問題を検出します。 

IIoTとIoTの違いとは？ 

IIoTはIoTの専門分野の一つです。どちらの技術も、接続されたデバイスがデータを収集し、それに基づいて処理を行うという点で「同じ言語」を話しますが、目的、ハードウェア、そして関係するリスクの点で異なります。 消費者向けIoTは、 利便性。産業用IoTは、信頼性、拡張性、安全性を最優先事項とする。 

そして安全性。 

実際には、IoTは消費者の利便性のために低コストの接続型センサーを使用する一方、IIoTはより高度なデバイスを使用して、製造およびサプライチェーンシステムに、より広範な可視性、自動制御、および高度な分析機能を追加します。IIoTデバイスは過酷な環境向けに設計されており、人間の介入なしに遠隔でアクセスおよび監視できます。また、故障した場合のコストがはるかに高いため、より強力な通信プロトコルが求められます。 

産業分野別の産業用IoTアプリケーション 

産業用IoT（IIoT）は、ほぼあらゆる分野を変革する可能性を秘めています。IIoTプロジェクトの多くは、プロセスの自動化、コスト削減、最適化を目指しており、イノベーション、顧客中心のサービス、データ駆動型収益といった目標を支援しています。ここでは、IIoTが最も大きな変革をもたらすと予想される業界をいくつかご紹介します。 

製造業 

製造業は、IIoT（産業用IoT）の代表的な活用事例です。センサーは温度や圧力を監視して機器を安全な範囲内に保ち、危険な状態を検知して作業員に警告を発し、機械の性能を追跡して設備を最適化し、運用リスクを低減します。測定された機械信号は性能の信頼できる指標となるため、それらを監視することで異常を早期に発見でき、製品の品質を保護するだけでなく、サービスベースの新たな収益モデルを開拓することも可能です。 

鉱業 

鉱業はIIoTから莫大な価値を得ています。カメラ、センサー、地下LTEまたはLoRaWAN®ネットワークを使用することで、作業は手動プロセスからデータ駆動型アルゴリズムに移行できます。機器や車両をクラウドに接続することで、オペレーターはスマートフォンからでも機械を遠隔操作できます。 AI分析 生産性を向上させ、コストを削減するために最も重要な洞察を明らかにする。 

続きを読む： 鉱山操業におけるLoRaWAN®：接続性の向上、コスト削減 

物流 

物流分野では、コネクテッドデバイスが在庫の追跡と管理、輸送中の商品の位置情報と状態監視、そして道路上の作業員の安全性の向上に貢献しています。IIoTゲートウェイ、スマートマシン、AIアプリケーションは、現代のサプライチェーンの中核を成すものとなっており、航空機メーカーでさえ、IoTベースのセキュリティシステムを使用して問題を検知し、パフォーマンスを向上させています。 

続きを読む： LoRaWAN®テクノロジーを活用したスマートロジスティクス：知っておくべきことすべて 

健康 

医療機器 綿密な監視が必要となるため、IIoTはまさにうってつけのソリューションと言えるでしょう。アプリケーションは医療キットの構成要素や重要な医療プロセスを追跡します。例えば、医療機器メーカーのメディベーターズは、人員を増やすことなくIoTソリューションを導入した結果、対応したサービス問題やイベントが78%増加したと報告しています。 

エンジニアリング 

プロセスエンジニアにとって、IIoTは従来手作業で行っていたデータ収集、保存、可視化を自動化します。コネクテッドオペレーションとウェアラブルデバイスを活用することで、チームはデータの手動集計や分析に時間を費やすことなく、プロセスの改善に集中できるようになります。 

その他の産業 

IIoTはさらに到達する 農業, スマートシティ自動車、ロボット工学、さらには銀行業界など、様々な分野でIoTが活用されています。銀行業界では、接続されたセンサーによって最も効率的なATMを特定し、サイバーセキュリティを強化することができます。IoTはあらゆる分野で、リードタイムの​​短縮、在庫および資産管理の最適化、エネルギー効率の向上、運用コストの削減を実現します。

産業用IoTの主なメリット 

予測メンテナンス 

不具合を早期に検知することで、数百万ドルのコスト削減につながります。IIoTセンサーは機器を継続的に監視し、異常が発生した瞬間にアラートを送信します。これにより、小さな問題が高額な故障に発展する前に、チームが対応できるようになります。予知保全を自動化することで、手作業による介入を減らし、バリューチェーン全体にわたる洞察を得ることができます。 

オペレーション効率向上 

IIoTは、推測に頼る作業をリアルタイムデータに置き換えることで、業務プロセスを効率化します。最大の課題は統合です。運用データシステムは、多くの場合、ローカルネットワークを超えて接続するように設計されていないため、適切なIIoTプラットフォームを選択することが重要になります。適切に導入すれば、IIoTはチームがデータの整理ではなく、実用的な情報に集中できるようにします。 

プロセスの最適化 

センサーデータをクラウドに収集することで、生産ラインの自動化、遠隔での生産状況監視、予知保全の実施、サプライチェーンの効率化が可能になり、同時に人的介入コストを削減できます。また、同じデータによって作業現場の状況を監視し、迅速に対応できるため、職場の安全性も向上します。 

TEKTELICが産業用IoTに提供するもの 

TEKTELICは、LoRaWAN® IoTソリューションを包括的に提供するグローバルサプライヤーです。ゲートウェイ、センサー、ネットワークソフトウェア、そしてそれらを連携させるための専門知識を備えています。15年以上にわたるワイヤレスエンジニアリングの経験に基づき、世界中の450社以上のお客様から信頼を得ている当社のキャリアグレードのハードウェアとエンドツーエンドシステムは、産業オペレーションに不可欠な、要求の厳しい長期運用環境向けに設計されています。 

産業用LoRaWAN®ゲートウェイ 

現場の声を力強いメッセージへ。 コナ・ゲートウェイ・ファミリー fKONA Microのようなコンパクトな屋内ゲートウェイから、KONA MacroやKONA Megaのような屋外キャリアグレードゲートウェイ、さらに企業や遠隔地への展開向けのKONA Enterpriseまで、幅広い製品を取り揃えています。  

ハードウェアはキャリアグレードで耐久性に優れているため、導入後の運用コストを削減できます。故障や現場訪問の回数が減り、安定した稼働時間を確保できます。さらに、この信頼性の高さは、同じエリアをカバーするゲートウェイの数を30～50%削減できることを意味し、初期費用と運用コストの両方を削減できます。加えて、ゲートウェイは既存のビルシステムや産業システムとスムーズに接続できるため、複雑な設定をすることなく、より迅速に価値を実感できます。 

産業用センサーおよび資産追跡装置 

過酷な産業環境における状況監視、資産の位置特定、および人々の保護のために特別に設計されたポートフォリオ： 

• ツンドラ — 高温の工場フロアからコールドチェーン輸送まで、過酷な環境下における温度と湿度を監視します。長寿命バッテリーにより、メンテナンス不要で長年にわたり監視を継続できます。  

• オルカ — 現場のどこにいても、機器の位置をリアルタイムで表示する頑丈なGPSトラッカーです。セットアップは簡単で、極端な温度環境にも耐え、施設管理にも物流にも同様に有効です。 

• シール - 単独作業者や現場作業者の安全を守るウェアラブルトラッカー。屋内・屋外を問わず位置を正確に特定し、転倒を検知するほか、パニックボタンで即座に警報を発することができる。耐衝撃性強化版は、爆発性環境下での使用が認証されている。 

• シジュウカラ — 軽量バッジで、屋内・屋外を問わず、広大な敷地全体で人員と資産を正確に監視できます。配布と設定は迅速で、シンプルなアプリを使えば、作業員は数秒で使い始めることができます。 

• ペリカン — 工場、鉄道操車場、倉庫などの過酷な環境で貴重な資産を監視するために設計された、堅牢なトラッカーです。極端な温度変化にも耐え、一度の充電で数年間稼働し、危険区域での使用が認証されたバージョンも用意されています。 

ネットワークサーバーとデバイス管理 

その KONA CORE LoRaWAN® ネットワーク サーバー これにより、安全なデータ転送、水平スケーラビリティ、および単一障害点のない障害分離型アーキテクチャを備え、展開済みのゲートウェイやデバイスをリモートでプロビジョニングおよび管理できます。 

当社の管理エコシステムは、 リープX オンボーディングアプリ、 KONA Linkウェブインターフェース, コナ・アトラス ペイロードツール、および LOCUSの集中型位置情報取得のためのRTLSソリューション。 Tektelicではフルサイクルを網羅しているため、あらゆるスキルレベルのユーザーにとって、導入と日常的な運用が容易になります。  

独自のスタックをご希望ですか？当社のデバイスは、AWS IoT Core、ChirpStack、Actility、Loriot、The Things Networkなどの標準的なLoRaWAN®ネットワークサーバーと相互運用可能です。 

プロフェッショナルサービスとIoTに関する専門知識 

ハードウェアだけでなく、設計から導入まで、当社のチームはお客様と緊密に連携します。カスタムアプリケーション開発、ソリューションアーキテクチャ、そして15年以上にわたるLoRaWAN®の専門知識に基づいた継続的なサポートを提供します。その結果、お客様自身が統合する必要のある部品の寄せ集めではなく、お客様の課題に合わせて設計された堅牢なエンドツーエンドソリューションが実現します。 

産業用IoTの始め方 

IIoTを初めて導入する方へのアドバイスはシンプルです。まずは小規模から始めましょう。測定または改善したい課題を一つ選び、集中的なパイロットプロジェクトを実施し、規模を拡大する前に、その技術が自社の業務にどのように適合するかを学びましょう。そうすれば、技術そのものと、それを使ってビジネスをどのように運営できるかをすぐに理解できるでしょう。 

成功の最大の要因は、適切なパートナーを選ぶことです。つまり、お客様をサポ​​ートし、疑問に答え、IoTのスムーズな統合を支援してくれる企業を選ぶことです。TEKTELICはまさにそれを実現しています。20年にわたる豊富な実務経験と、世界中に広がる顧客ネットワークを活かし、お客様のIIoTプロジェクトの成功を全力でサポートいたします。 

産業用IoTの導入にあたって信頼できるパートナーをお探しなら、今すぐお問い合わせください。 info@tektelic.com IoTの旅を始めましょう。