概要

モノのインターネット (IoT) デバイスは、過去数年間で革新的なユースケースのテストベッド技術から、製品のアップグレード、運用の進歩、顧客満足度を実現する重要な要因へと変化してきました。多くの IoT ユースケースには、ビジネス、技術、エコシステム関連のさまざまなニーズが関係しています。エンドツーエンドの IoT ソリューションを実現するものとして、企業は適切な接続技術を考慮する必要があります。新しいセルラー技術と独自の低電力広域 (LPWA) 技術が IoT アプリケーション専用に開発されている一方で、主に消費者のユースケースを対象とする従来のセルラー技術は 5G にまで拡大しています。したがって、IoT 接続技術の新しい環境は、IoT ユースケースのまったく新しいレベルの複雑さと規模に対応する可能性があります。

ただし、各ユースケースの技術的ニーズによって、特定のユースケースに最も適したネットワーク技術が決まります。これらの技術的要件は、技術、商業、エコシステム関連などの 3 つのグループに分類され、組織に特定の要件を調査するための構造化された方法を提供します。技術的要件には、カバレッジ、データ レート、エネルギー効率のほか、位置決め、密度、モビリティ、密度などのアプリケーションに特有の機能が含まれます。商業的要件には、セキュリティ、信頼性、総所有コスト (TCO)、スケーラビリティが組み込まれています。エコシステム要件には、グローバルな範囲、相互運用性、将来の見通しが含まれます。

図1: モノのインターネット (IoT) 接続技術を選択する際の要件

Navigating the IoT with Connectivity Solutions

技術要件  

商用要件: 接続技術のモジュール、サブスクリプション、導入、保守のコストが、IoT 接続ソリューションの総所有コストを決定します。企業が独自のプライベート ネットワークを運用している場合、サブスクリプション料金はゼロにすることができます。データ使用量とローミングの両方がセルラー接続サブスクリプションのコストを決定する要因ですが、これには他の追加サービスとともに基本月額料金も含まれます。接続モジュールのコストは、技術の複雑さに直接関係します。コストは、5 米ドル未満の LPWA モジュールから、ハードウェアと IP ロイヤリティのコストが高い LTE モジュールまでさまざまです。導入量が増えるにつれて、後者の価格は最終的に下がると予想されます。

さまざまなエンドユーザー向けのモノのインターネット (IoT) 接続テクノロジー

すべてのモノのインターネット (IoT) ユースケースに最適なテクノロジーは存在しません。一部のテクノロジーは、競合する標準ではなく、補完的な標準として一致します。遠隔地または広範囲での IoT インストールの場合、LoRa、LTE-M、NB-IoT は優れた補完関係にあり、この市場の主要部分を一緒に解決します。主要なモバイル オペレータは NB-IoT と LTE-M をサポートしており、グローバルな範囲で均一な接続を提供します。ただし、LoRa の動的でオープンなエコシステムは、特注のインストールによるプライベート ネットワークに適しています。その他のテクノロジー、つまり Sigfox は、ニッチ市場のいくつかをターゲットにしている可能性がありますが、将来の変化に耐えられるかどうかは不明です。IoT 展開の規模に応じて、Bluetooth Low Energy (BLE)、Wi-Fi、4G、または 5G は、高データ レートを要求するこのようなアプリケーションに最適なテクノロジー ソリューションです。自動運転車など、さまざまな複雑な要件を持つ新しいユースケースの新しい機会は、5G によって可能になります。ローカル短距離アプリケーション用の接続テクノロジーの選択は、それほど明確ではありません。これに加えて、プラットフォームとアプリケーション層の実装とインターフェース設計が最も重要です。

図2: モノのインターネット(IoT)接続技術に対するさまざまなエンドユーザーの要件と使用例

応用分野

技術要件

商業要件

エコシステム要件

接続技術

屋内カバー範囲

可動性

屋外機器の無線範囲

ポジショニング

レイテンシー

エネルギー効率

総所有コスト (TCO)

安全

スケーラビリティ

将来性およびグローバル展開

 

政府

H

H

LoRa、セルラー

 

自動車

H

H

H

H

H

H

セルラー、LTE-M

 

製造業

H

H

Sigfox、LoRa、Wi-SUN

 

ビルオートメーション

H

H

H

H

BLE、WI-SUN

 

交通機関

H

H

H

H

左H

セルラー、LTE-M

 

物理的な証券

H

H

H

H

Wi-Fi、携帯電話

 

健康管理

H

H

H

H

BLE、NB-IoT

 

ユーティリティ

H

H

H

H

H

LoRa、Wi-SUN

 

出典: Telenor IoT

H-高、M-中、L-低

モノのインターネット (IoT) ヘルスケア市場は、モノのインターネット (IoT) 接続用の高速ネットワーク技術の採用の増加により、近年大幅な成長を遂げています。さらに、IoT 搭載健康保険デバイスの利用も、予測期間中の市場成長を促進する要因の 1 つになる傾向があります。この IoT デバイスは、請求管理、価格設定、引受、およびリスク評価プロセスに関して、顧客と保険会社間のコミュニケーションを改善します。データブリッジ市場調査の分析によると、モノのインターネット (IoT) ヘルスケア市場は、2023 年から 2030 年にかけて 18.25% の複合年間成長率 (CAGR) で成長すると予測されています。

この研究の詳細については、以下をご覧ください。https://www.databridgemarketresearch.com/reports/global-internet-of-things-iot-healthcare-market

IoT 導入戦略における接続技術

信頼性の高い接続は IoT ソリューションの重要な要素であると考えられているため、最も適切な接続テクノロジを選択することは、企業が IoT 開始計画で行わなければならない重要な選択の 1 つです。最適なネットワーク テクノロジを選択することは、モノのインターネットの実装中に企業が行う必要がある長期的な戦略的選択の 1 つです。モノのインターネットへの道筋には、新しいビジネス モデルやサービスを許可したり、社内の製造やサプライ チェーン活動のコストを削減したりすることで売上を伸ばすことが含まれる場合があります。したがって、企業は技術要件を認識するだけでなく、戦略的および財務的な目標を概説した後で適切なベンダーとテクノロジを選択することもできます。

適切な接続技術を選択することの重要性

適切なネットワーク テクノロジを選択することで、短期的および長期的な商業的成功の両方に影響が及ぶ可能性があります。したがって、両方の観点を考慮する必要があります。長期的には、予測期間中にテクノロジが長い製品ライフサイクルをサポートするのに適していないことが判明した場合、デバイス数の増加に伴って拡張性が損なわれたり、高価なデバイスの交換を余儀なくされたりする可能性があります。ただし、短期的には、誤った決定により、予想よりもコストが高かったり、パフォーマンスが低下したりする可能性があります。

図3: モノのインターネットを支える技術

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モノのインターネット (IoT) では、ライセンス不要およびライセンスが必要なさまざまなテクノロジが利用可能です。現在の断片化により、この業界は長期的には存続できません。特定のテクノロジ (またはプレーヤー) がそのカテゴリのリーダーとして台頭すると考えていますが、理想的には、1 つのテクノロジですべてのユース ケースをサポートできるわけではありません。さまざまなテクノロジが、標準に挑むのではなく、補完として互いに共存します。どの企業にとっても、接続テクノロジの選択は、それぞれのユース ケースと競争環境によって異なります。

最近、以前は接続するには孤立しすぎていたり、非常にコストがかかったりしたものを接続するための新しい無線技術が開発されました。低電力広域(LPWA)技術は、広いカバレッジと低消費電力が特徴です。LWPAは、独自のLPWAと3GPP標準化LPWAの2種類に分類されます。LoRaやSigfoxなどの独自のLPWAは、ライセンス不要のスペクトルで機能します。非通信事業者が主にこれらを導入していますが、通信事業者が導入することもできます。次に、セルラーLPWAと呼ばれることが多い3GPP標準化LPWAには、NB-IoTとLTE-Mが含まれます。これはライセンスされたスペクトルで動作し、オペレータが管理するネットワークです。基本的に、これらの技術はセルラーオプションを提供し、IoTのニーズを方向付けるために導入されました。セルラーLPWAは2016年に標準化され、2017年に導入が開始されました。

低電力広域ネットワーク (LPWAN) 市場は、他の種類の無線通信よりも電力とインフラストラクチャが少なくて済むため、コストが低いことから、近年大幅な成長を遂げています。これに加えて、よりオープンな LPWAN 技術の開発により、予測期間中に IoT とスマート シティの魅力がさらに高まります。データ ブリッジ マーケット リサーチの分析によると、低電力広域ネットワーク (LPWAN) 市場は、2022 年から 2029 年にかけて 63.56% の複合年間成長率 (CAGR) で成長すると予測されています。

この研究の詳細については、以下をご覧ください。 https://www.databridgemarketresearch.com/reports/global-low-power-wide-area-network-market

欠点: この決定はサービスの成功に影響を与える可能性があります。不適切な選択により、短期的にはパフォーマンスが低下したりコストが高くなったりする可能性があります。また、長期的には、テクノロジが十分に将来に対応していない場合は、スケーラビリティが妨げられたり、高価な交換が必要になったりする可能性があります。

モノのインターネット(IoT)規制コンプライアンス

IoT セキュリティは、世界中の政府によって大きな懸念事項として認識されています。一方、IoT コンプライアンス ガイドラインは、現在も世界中で作成中です。ソリューション プロバイダーは、製品を販売するために、各政府が定める規制コンプライアンス基準を遵守する必要があります。

承認を得るには、企業は上記の3つの基準に従う必要があります。3つすべてを要求する企業はほとんどありませんが、最初の2つの基準のみを必要とする企業もあります。

通常、合法性、追加の無線周波数との干渉、およびその有害性に焦点が当てられます。

主な懸念事項は、MNO パートナーとのデバイス テストを開始するために、GFC および PTCRB テストに合格することです。これに続いて、MNO の要件、つまり無線ファームウェア (FOTA) または RF パフォーマンスに従う必要があります。

これは基本的に、特定のデバイスが業界標準に従ってネットワークと適切に通信できることを示します。

2021年から2028年の予測期間によると、モノのインターネット(IoT)セキュリティ市場は、11.20%の予測率で大幅な成長を遂げると予想されています。データブリッジマーケットリサーチのレポートは、市場に関する包括的な分析と洞察を提供し、この期間中にその成長に顕著な影響を与えると予想される要因を強調しています。この成長の主な推進力の1つは、IoTデバイスとユーザーデータのセキュリティを確保するためのIoTセキュリティ規制の増加です。将来のIoTデバイスの大部分は5Gネットワ​​ークに依存することになります。その結果、5Gネットワ​​ークはすぐにIoTセキュリティ標準の影響を受け、その逆も同様です。これに加えて、IoTデバイスのセキュリティは、ヘルスケア、自動車などのさまざまなセクターに応じて変化します。したがって、この要因は、モノのインターネット(IoT)セキュリティ市場の成長を促進すると予想されます。

この研究の詳細については、以下をご覧ください。https://www.databridgemarketresearch.com/reports/global-internet-of-things-iot-security-market

IoT 規制コンプライアンス テストには、ユーザー マニュアルの仕様、適合宣言 (DoC)、デバイス上の技術ファイルなどの特定のドキュメントが組み込まれます。

製品の追跡可能性や地元当局が理解できる言語での表示など、ラベル表示の基準も満たす必要があります。

これらの承認には、曖昧な点がいくつかあります。そのため、デバイスがテスト基準に合格し、他の国での使用が承認されるようにするためには、最新の IoT 法を常に把握しておくことが重要です。

承認手続きは完了までに 6 か月以上かかることがよくあります。一部の認定には依存関係が必要ですが、他の認定は同時に完了できます。

以下にいくつかの国とその承認認証プロセスのリストを示します。

接続性、規制、コンプライアンスに関する課題と解決策

1a. IoT規制とコンプライアンスに関する課題がIoTデバイスの承認に影響

さまざまな国で現地の許可を得ることは重要な仕事です。したがって、企業は各国の特定の政府基準を認識し、その規制を遵守する必要があります。言語の壁、タイムゾーンの問題、コミュニケーションエラーは、この仕事をさらに困難にするいくつかの要因です。

これに加えて、当局が基準をどのように定義するかによって、デバイスの設計における一部の変更には追加の認証テストが必要になるため、状況はさらに複雑になります。ソフトウェアのアップグレードなどの他の変更は、追加のテストなしで許可され、政府の承認は必要ありません。

1b. リスクを抑えながら IoT 規制への準拠を加速するソリューション

現地に拠点を置くことで、タイムゾーンや通信の制限を克服できます。現地のリソースは、迅速な承認のニーズに迅速かつ効果的に対応できるため、プロセス全体を通じて数千ドルを節約し、市場投入までの時間を短縮できます。

2a. IoT 導入における接続規制の課題

セルラー ネットワークは、モノのインターネット (IoT) で頻繁に使用されるため、特にさまざまな国にまたがる展開では、よりアクセスしやすく、拡張性が高いと考えられています。ただし、現地の接続法が大きな問題を引き起こす可能性があります。多くの国がすでにデータ主権、永続的なローミング、およびデータ ローカリゼーションに関する法律を採用しており、他の国も同様の法律を採用しようとしています。これは、セルラー接続に依存する将来または現在の国境を越えた IoT 展開に影響を及ぼす可能性があります。

IP ローカリゼーション、ソフト ローカリゼーション、フル ローカリゼーション、e-call は、セルラー接続を利用する IoT デバイスを導入するための主な要件です。さらに、複数の SKU、SIM 管理、レイテンシーなど、導入時に世界中の企業が直面するその他の課題もあります。したがって、規制遵守の観点からも考慮する必要があります。

2b. 克服すべき解決策

複数の SKU とプロファイルのローカリゼーションに関する問題を解決するには、eSIM ベースで、プロファイルの切り替えとリモート プロビジョニングを提供する必要があります。ただし、ソリューションには、次のようないくつかの重要なコンポーネントが必要です。

IoTソリューションとコネクテッド製品・サービスに対するコロナ禍の影響

企業、政府、産業のあらゆる部門でデータとリモート アクセスの需要が高まったことにより、モノのインターネットによるテクノロジの採用が加速し、自動化が進みました。政府、企業、医療提供者は、高速ネットワークと接続デバイスによって迅速に提供される重要な情報を必要としています。

IoTスポットライトレポートによると、2020年5月にVodafone Limitedが実施した調査は、パンデミックが接続要件に与える影響を調査することを目的としています。米国、英国、ドイツ、イタリア、アイルランド、中国、インド、日本、韓国、シンガポール、ブラジル、南アフリカのさまざまな業界のリーダーが調査対象となりました。調査によると、回答者の87%が、より良い結果を得るためにIoTを導入したことにより、コアビジネス戦略を変更したことがわかりました。これに加えて、86%が新しい分析アプローチとデータの価値に切り替えました。

したがって、コネクテッド ソリューションを実装し、重要なデータを取得しようとしている人は、大きな恩恵を受けることができます。これは、COVID-19 以降、ネットワークの可用性、信頼性、速度が継続的に向上しているためです。コネクテッド グッズも、その速度とスループットを活用しています。

経済活動の維持に欠かせない労働集約的なプロセスは、センサーやクラウドベースのサービスを使用して、可能な限り自動化できます。これには、患者の体温を素早く測定することから、輸送中の貨物内の食品や医薬品の温度を監視すること、必要に応じて作業チケットを送信することまで、あらゆることが含まれます。

コネクテッド グッズは、必要なときに必要な場所で、データの洞察を迅速に提供します。エッジ コンピューティングが可能になり、ネットワーク パフォーマンスが向上し、重要なデータのみが管理者と従業員に送信されるようになります。さらに、通常は適切なタイミングで人が立ち会う必要がある重要なアクティビティも開始できます。

したがって、産業オートメーション、ヘルスケア、スマート シティ アプリケーション、輸送システム、農業、交通管理など、今日の業界では、この重要な機能によってモノのインターネット (IoT) が採用されています。

例えば、

Digi International Inc. は、さまざまな要件に対応するために、モノのインターネット (IoT) アプリケーション拡張ツールや組み込みソリューションをはじめとする高度なアプリケーションを開発しました。

事実と数字(企業が下す戦略的決定)

結論

IoT 接続デバイスによって、物理的なもの、つまりセンサー、デバイス上のソフトウェア、および他のデバイスやシステムとの近くのテクノロジーの間でデータが転送される未来が生まれています。今日では、IoT 接続を利用することで、バリュー チェーン全体で膨大な価値が生み出されています。これにより、さまざまな組織が新しいビジネス モデル、新しい収益、およびより良い機会を活用できるようになりました。モノのインターネット (IoT) を介してこれらすべての多様なアイテムを結び付け、センサーを装備することで、新しいレベルのデジタル インテリジェンスが追加されました。これにより、リンクされたオブジェクトがリアルタイムで対話し、大規模に自動化されたプロセスに参加できるようになります。IoT の成長に伴って接続数が急速に増加していることが目撃されており、複数のデバイスが同時にインターネットに接続するなど、IoT 接続デバイスの展開の傾向が高まっているとさえ予測されています。ハイパースケールのモノのインターネットは、さまざまな接続タイプとデバイスによってすでに形成されており、イノベーションを促進し、オブジェクトをリンクして物理世界とデジタル世界を接続することで達成できることの範囲を広げています。


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