IoTの開発に必要なスキルは

「IoT」という言葉をご存じでしょうか。「モノのインターネット」と聞けば、”ああ、なんだか最近よく聞くキーワードだな”と思い当たるのではないでしょうか。
 しかし、「モノ」と言われても、それがいったい何なのか漠然としてしまいます。

例えば、テレビやエアコンを利用するシーンを考えてみましょう。最近ではテレビをインターネットに接続したり、職場からスマートフォンで録画予約をしたりできます。

エアコンについても同様に、スマートフォンで遠隔操作することにより、帰宅時間に合わせて室内を最適な温度に保つことができます。

このように世の中をますます便利にする仕組みが「IoT」です。今回はIoTとはどのようなものか、そしてIoTの活用事例、IoTの開発に必要なスキルについてご説明します。

IoTとは何か?活用事例は?

IoTとは

皆さん『IoT(アイオーティー)』という言葉をご存知でしょうか?

巷で泣き顔(ToT)に見えると今話題沸騰?のバズワードで、『Internet of Things』の頭文字を取ったものです。日本語に直訳すると『モノのインターネット』となります。

『モノのインターネット』とは、モバイルプラットフォームを始めとするさまざまなデバイスによって生み出される、過去に前例のない量のデータとそれを扱う技術体系のことです。

今までは、パソコンやスマートフォンなど、インターネットにつながるモノは、コンピューターでした。それをM2M(Machine to Machine communication)と呼びます。

IoTの世界では、コンピューターだけでなく、センサーや家電などの組み込み機器といったあらゆるモノがインターネットに接続することで、ビジネスに変革をもたらし、人々の生活をより便利に、より豊かにする新しい価値を生み出すと言われています。

IoTがもたらす新しい価値とは

ここでは、IoTによってどのようなことが実現できるのか見ていきます。

IoTでは、接続されるモノに内蔵されたセンサーが様々なデータを取得・収集できます

センサーと言っても種類は様々です。人感センサー(人を感知するセンサー)、温湿度センサー、加速度センサー(スピードを感知するセンサー)などがあります。

センサーが取得したデータはネットワークを通じてアプリケーションやクラウドに送られ、蓄積されます。蓄積されたデータは必要に応じて加工され、解析されます。

企業は分析によって得られた様々な情報を業務の効率化や事業の判断に活用することができるのです。

この現実世界からデータを収集し、蓄積したデータを解析。現実世界に対して制御やサービスを行う一貫したプロセスこそがIoTのデータ駆動型社会なのです。

現場(現実社会)からはデータだけでなく、顧客の求めているもの・現場の意見も取り込みつつ新しい価値につなげていきます。

IoT活用事例

IoTは様々な分野で活用されています。具体例を交えて説明していきたいと思います。

ポットにより高齢者の安否を確認

ポットをインターネットと繋げることによって、高齢者の方がポットを使ったときに通知をしてくれます。高齢者の方が毎日ポットを飲む場合、ポットを使った場合に通知することによって安否を確認することができます。

このように何か通知を送ってくれるケースは多く他にもドアや窓などをインターネットに繋げることによって泥棒が入ったときに通知をしたり、ペットを飼っている場合はトイレをしたタイミングで通知をくれるトイレなども作れるでしょう。

効率的な配送が可能な配送者

配送業者の車をインターネットと繋げることで、車の止まった時間や走行時間、どこを走っているか、エンジン状態など車の状態や走行データを管理することができます。

そうすることで、どこかに止まって不正に休憩をとっている車など仕事中の不正も監視することができます。

またデータとして蓄積することで、より効率の良い配送ルートやエコな走行が可能となります。

体温検知により体調管理

部屋の中に体温を検知するセンサーを設置することによってインターネット経由で体温データを蓄積することができます。蓄積された体温データを使うことで、風邪をひいたときなど体温に異常があるときに通知をくれたり、普段の食生活や生活習慣に対してアドバイスをくれたりすることができます。

普段の体温のデータを取っておくことで、より素早く体の異常を知ることができるようになります。

現在のバスの位置を知れるバスナビ

バスをインターネットに繋げることで現在のバスの位置を知ることができます。こうすることで遅延が起こった場合などは知ることができるので、無駄にバス停で待つようなことがなくなります。

これは電車にも活用できそうですね。遅延情報などをより詳しく伝えることが可能となります。

薬にセンサーを入れる

センサーが入った薬を服用することによって、薬を服用した人の体調などを知ることができます。こうすることで薬を摂取した人にどのような効果が出ているのかを知ることができ、データとして蓄積することができます。

蓄積したデータを使用して、新しく薬を作ったり薬を改善したりすることができますね。

その他

さまざまな業界で適用が進んでいます。

  • 建設機器     ==>位置管理、保守支援、稼働管理、障害検知・予知
  • スマートアグリ(農業)==> クラウド農業ナリッジソリューション
  • スマートグリッド ==>エネルギー(電力)管理システム、スマートハウス
  • スマート工場  ==>インダストリアル・インターネット、異常検知
  • ヘルスケア・医療 ==>ウェアラブルデバイス、見守り、生体情報感知シャツ
  • スマートカー   ==>自動運転車、車両故障診断
  • 労務管理    ==>在席管理など
  • 受発注や物流  ==>サプライチェーン管理
  • 物理セキュリティ==>ドアの開閉や施錠の有無検知

 ・不動産     ==>セキュリティ監視、エネルギー管理、温度・湿度管理

  • ペット向けヘルスケア ==>首輪にビーコンなどを搭載、食事の状況、生体情報データなど取得



IoT開発に必要なもの

デバイス

IoTを代表するものが、現場で管理対象のデータを検知・収集するデバイスであり、メーター、センサー、ビーコンからウェアラブルデバイス等まで、幅広い種別、形態に及びます。

デバイス 概要 IoTにおける位置づけ
センサー 対象パラメーター変化を検知 IoTの目、耳、鼻
受動的な検知
ビーコン 位置と組み合わせたID等を無線発信 IoTの声
能動的な通知
メーター 計測機器、もしくは機器内に組み込まれた計測機能 状態パラメーター、
データの測定
ゲートウェイ 複数のデバイスを束ねる ネットワークへの中継役

センサー

IoTでは、モノがインターネットにつながって、さまざまな情報を交換し、新しい価値を創造してくれます。そこには、モノ→ネット→データ分析→データでモノを制御という4つのステップが必要です。

その最初の工程「モノ」についてですが、そこにはさまざまなセンサーが必要となります。
センサーを使って、温度、湿度、気温などの諸条件を計測し、センサーで計測したデータを通信機器を使ってクラウドにあげ、データ分析に役立てるのです。

センサー 対象 補足
温度 温度 状態監視、安心・安全等で幅広く活用
位置 GPS等による広域位置、ビーコン等による小規模位置 フィールド系には必須今後、宅内等で小規模位置を重視
人感 赤外線センサー等での人の検知 人の存在を対象として幅広く利用
振動(音波) 振動、音 人感との併用、音声認識との併用などを模索
加速度 物体の運動、上下 安心・安全、姿勢制御等へ応用
ひずみ ひずみ、ゆがみ等を通じた故障、障害、安全性等 機械分野等での本命。故障、動作、安定など広範囲に応用

また、センサーからデータを収集するための組み込み系のスキルは、IoT製品の根幹に関わるものです。組み込み開発系のスキルは「モノ」に命を吹き込む役割のようなものです。

組み込み系のプログラムの質が、その後のIoT製品の普及を左右するといっても過言ではありません。

ネットワーク

デバイスが計測・検知したデータを、中央のサーバ等へ伝送・集約するのがネットワークサービスの約目です。携帯電話のように、広域で有料となるサービスと、無線LANやBluetoothのように近距離で無料となるネットワークの2つが対象です。

ここで注目したいのは「LPWA」です。携帯電話ネットワークと比べ安価でかつ広範囲の通信をカバーでき、省電力にも優れている点が注目を集めています。

【IoT向けプロトコル】

プロトコル 概要 補足
ECHONET 2000年に日本で開発
家庭内ネットワーク向けを想定
HEMS等で認定
MQTT IBMが開発、リアルタイム、
多数のデバイス対応を目的とする
IoT環境下での通信の安定性に特徴
CoAP IETFが規格化をY担当。従来のインターネットプロトコルをIoT向けに最適化 既存ネットワーク機器との親和性を維持
Physical Web グーグルが提唱するIoTとビーコン想定の危機通信プロジェクト Web形式で対象機器等と通信可能
LPWA なるべく消費電力を抑えて遠距離通信を実現する通信方式 Low Power Wide Area

【IOT向け近距離無線方式】

無線方式 概要 補足
Bluetooth スマートフォン等と周辺機器接続で広く採用、消費電力が低くIoT向き
Wi-Fi パソコン等のネット接続用とで主として利用、産業機器等で利用 消費電力が大きく、事業所内固定装置向き
ZigBee 当初からセンサーネットワークを想定。庭消費電力、低速、多数の端末収容が特徴 スイッチのオンオフ等に適する

データ分析

IoTの開発には、データ分析技術が欠かせません。IoTをデジタルビジネスに生かすには、蓄積したデータを分析にかけて洞察を得ることで、ビジネス課題を解決したり、新たなサービスを開発したりするシステムが必要になります。

情報の管理や分析は、人力ではできません。コンピュータによる適切な分析が必要で、さまざまなAIや機械学習なども利用して分析されています。

現代のITの開発現場に求められているスピード感を実現させていくためには、失敗したらすぐ次のアイデアに切り替えてトライするというテンポ感と、思考停止に陥らずに新しいことを提案し続ける発想力、他の人のアイデアを柔軟に受け入れて、チームとして協力して積極的に開発を前へ進めるという精神などがとても重要です。



IoTでエンジニアに求められるスキルは

今後利用が拡大することが見込めるIoT分野ですが、IoTエンジニアにはどのようなスキルが求められるのでしょうか?

IoTは様々なIT技術の集合体と見ることもできますが、大きく以下のようなスキル体系が求められていると考えます。

組込みソフトウェア(含むハードウェア知識)

主にセンサー側に使われる組込みソフトウェアについてのスキルが必要です。組込みシステムとはいえ昔のようなアセンブラをマスターする必要はなく、LinuxベースのOSの上でC言語などで処理をかければ事足りるようになっています。

  • 小型制御装置に関する知識
  • 電子工学に関する知識
  • センサー技術に関する知識
  • IoTにおけるスマートフォン活用に関する知識

セキュリティ

情報はインターネットを経由して伝わることから当然セキュリティ対策が必要です。特にIoTの場合社会インフラに使用されるケースも多くハッキングは致命的な被害を起こす可能性があります。

  • 暗号化に関する知識
  • 攻撃対策に関する知識
  • 認証技術に関する知識
  • システムの監視・運用に関する知識

ネットワーク

IoTは今のインターネットの仕組みの上で動いているのでTCP/IP等のネットワーク知識が必須でしょう。

単純な接続だけなら基本的な知識だけでいけると思いますが、例えばリアルタイム性が必要な通信や情報ロスが許されないようなシステムの場合は高いネットワーク知識が求められます。

  • データ送信プロトコルに関する知識
  • WAN(広域エリアネットワーク)に関する知識
  • LANおよびPAN(Personal Area Network)に関する知識

人工知能・ビッグデータ

実はIoTとの連携で注目されているのが人工知能・ビッグデータの分野です。IoTでは安価に大量のセンサー情報を集めることができます。

しかしこの解析に人間が直接当たっていては人手が足らないという事態になります。また人や車、荷物の移動などのような大量の移動情報に関しては人間がその動きをトレースすることは不可能です。

  • クラウド環境利用に関する知識
  • 分散処理システム利用に関する知識
  • データベースに関する知識
  • 機械学習および人工知能に関する知識

システム構成力

ITを用いてビジネスで展開する場合、SEとして顧客のビジネスを理解し適切なシステムを提案する力が必要になります。

IoTの場合はそれに加えてセンサー側のハードウェア、ネットワーク、得られた情報の分析方法とフィードバックなど、複数の要素が絡み合っており、技術を俯瞰し全体を設計する能力が必要です。

さらにプロジェクト内の多数の技術者と共にマッチング・マネジメントしていくには、コミュニケーション能力が必要となってきます。

  • 企画推進・戦略立案のための基礎知識
  • プロジェクトマネジメントに関する知識
  • 人材育成と企業間連携に関する知識

IoT開発ならJavaPythonが主流

IoT関連の求人で多いのがJavaPythonです。

Javaはプログラミング言語の中でも定番の言語で、様々な開発案件で使用されています。Javaはセキュリティ面も強く、ネットワーク環境にとても適した言語なので、様々なハードに対応できる可能性があるという点でIoT開発にも使用されています。

Pythonは、IoTと同様に近年注目の人工知能の開発によく使用されているプログラミング言語です。Google社が採用している言語としても有名で、機械学習を得意とする機能性の高い言語です。Pythonを扱うことができるエンジニアの数もまだ少なく、現在1番単価が高いとも言われています。

組み込み系で主に使う言語はCかC++、アセンブラ、Javaになります。C++は複雑な制御を行いたい場合にCではなくC++でプログラミングをします。Javaは他のプラットフォームへの移植性が高く、生産性を高めるために使います。

IoTエンジニアになるには

ハードウェアとソフトウェア開発の両方の知識が必要とされるIoTエンジニア。どんな手順で必要なスキルを身につけたら良いのでしょうか?

まずはプログラミングスクールに通い、基礎技術としてソフトウェア開発の知識を学び、システムエンジニアを目指しましょう。その後、ネットワークやインフラ、ハードウェアを扱うエンジニアに転職し、業務の中でIoTの関連知識やスキルを身につけると良いでしょう。

可能であれば、実際にIoTを活用した企業に入社し、社内の異動によってIoTエンジニアを目指すのが効率的な方法です。

参考として以下に「IoT」を学べるスクールを紹介します。

TECH BOOST(テックブースト)

TECH BOOSTとは、エンジニアに特化したキャリアサービスを展開しているBranding Engineerが運営する 3ヶ月のコースのプログラミングスクールです。(通学/オンライン)

学習プラスキャリア支援が強みのスクールです。
(運営元がキャリアに強い)
オンラインでいつでもどこでも質問可能です。

全3ヶ月の学習カリキュラムですが、最後の2週間でブロックチェーン、AI、IoTの中から1つ選んで学びます。誰でも簡単に学べる領域ではないので、初めの10週間でしっかりプログラミングやテクノロジーの基礎を学んでおく必要があります。

Webサービス開発などエンジニアとして基本的な分野から、最新テクノロジーを学ぶことでエンジニアとしての選択肢を広げることができるのは魅力的です。

TECH BOOSTへ

【無料説明会】 “業界初” AI/IoT/ブロックチェーンのスクール「tech boost」 8/23(木)

Winスクール

全国に教室を展開する大手スクールのひとつである、Winスクール。通学式スクールながら、社会人でも通いやすい開校時間が魅力ですね。

こちらの AI と IoT にいち早く対応した講座を開講している Win スクールでは、今からプログラミングを初めて学ぶ方にオススメのPythonがカリキュラムの中心になっています。身につけたスキルは、IoT デバイス開発の実際の業務でも活用できることでしょう。 

Winスクールへ

Life is Tech !(ライフイズテック)

Life is Tech !(ライフイズテック)は中学生、高校生がプログラミング、iPhoneアプリ作成、Androidアプリ開発、デザイン、ゲーム開発を学ぶITキャンプ・スクールです。春夏冬休み中に3〜8日間のキャンプを名門大学のキャンパスにて開催します。

学べるコースに「IoT入門 with MESH コース」があります。(二子玉川)
(対象年齢:中学1年生〜高校3年生)

Life is Techへ



まとめ

ある調査では、IoT導入における障壁は、導入や運用におけるコスト面と専門的なスキルを必要とする人材面の2つと言われています。

IoT活用企業は増加傾向にあり、それに伴いIoT導入経験者や支援経験者を持つベンダーは増えています。また、IoT構築を支援するコンサルティング企業など関連サービスも続々市場に参入してきており、人材不足をカバーする選択肢も増えてきました。

スキルアップしてIoTエンジニアを目指す方は、組込み系ソフト開発そしてビッグデータや人工知能といったスキルの習得がオススメです。

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