組み込み機器開発とIoTの関係

近年、モノがインターネットにつながる「IoT」が、家電をはじめとするさまざまな組み込み機器に普及しています。このIoTは多くの技術を結集して開発されてますが、特に組み込み開発と深い関わりがあります。具体的に、どのように関連しているか紹介します。

IoTの普及による組み込み機器開発への影響

IoTの普及により、以下のようなことが出来るようになります。

① ものを離れた状態から把握する（遠隔監視）

デバイスにセンサーを搭載して、さまざまなデータの収集を行います。組み込み開発は、センサーが収集したデータ（映像、音声、温度、振動等）を解析して次の行動につなげる役割を担います。

②遠隔でものの操作を行う(遠隔操作）

IoTの事例としては、家電などの操作が挙げられます。代表例として、ユーザーのスマートフォンとIoT製品とがインターネットで接続することで遠隔操作ができるようになります。これを実現するためには、組み込み開発は、スマートフォンからの指示に対して、製品を操作する役割を担います。

③ モノが状況に応じ、適切に稼働する

AIの発達によって、デバイスに組み込んだAIが、クラウド上にセンサーから収集したビッグデータを解析することで、モノがより適切に稼働できるようになります。

IoTの普及によって組み込み開発に求められる技術

ワンチップマイコンの活用例として、

IoTの普及によって、組み込み開発の技術も複雑化し、求められる開発のスキルも高度なものになっています。ここでは、求められる組み込み開発に必要な技術について、紹介します。

①センサーに関する技術

IoT製品に搭載するセンサーは、製品によって異なるため、使用するセンサーの仕組みや接続方法についての知識が必要となります。センサーには、以下のようなものがあります。

・温度センサー：空間やものの温度を測定する

・音センサー：音圧による振動を検知し、音の大きさを測定する

・加速度センサー：物体の振動や運動における加速度を測定する

・イメージセンサー：光を電気信号に変えて画像を生成する

・光センサー：光の強さや反射率などを測定する

・ＧＰＳセンサー：衛星の信号を用いて物体の位置情報を測定する

他、圧力センサー、距離センサー等

②ネットワークに関する技術

センサーから収集したデータをもとに、リアルタイムにデバイスを制御することで、より高いサービスを実現します。スマートフォンを使ってデバイスを遠隔操作するケースも多く、デバイスを正しく制御するための技術が必要となります。

③ネットワークに関する技術

IoT製品の組み込みシステムでは、デバイスを直接インターネットに繋いだり、コンピューターやスマートフォンを経由でしてインターネットに接続させたりします。そのため、ネットワークに関する知識は必要不可欠となります。効率よくデータの送受信ができる環境を構築できるよう、Wi-Fi、モバイル通信、Bluetoothなどの通信プロトコルやネットワーク規格、通信方法についての理解や設計技術が必要となります。

④セキューリティに関する技術

IoTの組み込みシステムでは、さまざまなデバイスをインターネットにつなげるため、あらゆるデバイスが悪意のある者に狙われやすくなる危険性もあります。そのため、今まで単体で動作する組み込み機器には必要のなかった収集データやプログラムなどの情報漏洩の防止、制御の乗っ取り防止などのセキュリティ対策も重要になります。

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