モノのインターネット (IoT) は、近年のワイヤレス接続とセンシング、および処理、制御、電源管理デバイスによるサポートの進歩の集大成です。IoTが消費者と産業の両方の分野で広く導入され始める準備が整いました。以下では、産業用IoT (IIoT) の課題と機会について説明します。
巨大なビジネスチャンスを掴むための高度に統合されたソリューション
業界アナリスト会社Market & Marketsは、2022年までに世界のIIoTビジネスの価値が年間約1,950億ドルに達すると予測しています。稼働する接続されたIoTノードの数に関する予測は、かなり大きく異なります。最も野心的な説では、2020年までに500億人に達すると予想されているが、その段階では200億から300億人というのがより現実的な数字だと主張する人もいる。確かなのは、今後数年間で何百億ものオブジェクトがインターネットに接続されることになり、そのうち約50% が何らかの産業用アプリケーションに使用されるようになるということです。
IIoTにより、より高度な自動化が可能になり、生産性が向上します。また、企業が提供できるサービスの幅を広げ、安全性を高め、ダウンタイムを回避し、資産をより適切に管理し、環境への責任も高めることにも役立ちます。
IIoTをサポートするさまざまな接続テクノロジが提供されています。これらのいくつかはすでに確立されていますが、他のものはまだ出現の過程にあります。これらには、従来の産業用有線プロトコル (CANバス、FieldBus、Hart、KNX、イーサネット、MBUS、PLCなど) と無線プロトコルが含まれます。ワイヤレス接続オプションは、広域ネットワークをカバーするセルラーベースのもの（LTE-Mや将来的には5Gなど）と、ラスト マイル実装用の短距離で電力効率の高いもの（Wi-Fi®、LoRa、ZigBee®、Z-Wave® 、BLEなど）に分類できます。
IIoTは、照明の点灯、モーターの駆動、開閉動作など、クラウドベースの自動化インフラストラクチャを介してさまざまなメカニズムをリモートで制御する機会を提供します。Li-Fi通信技術により、以前は従来のスタンドアロン アクチュエータであったものとインターフェイスできるようになりました。同様に、産業プロセスが行われている温度、機器の動作中の電力消費と容量負荷、大規模な商業用温室内の周囲光と湿度レベル、産業用ボイラーの排気管から排出されるガス中の窒素酸化物含有量など、さまざまなセンサー技術をIIoTコンテキストで採用できます。
センサー接続ネットワークの場合、オブジェクトの電力消費は接続されたアクチュエータの場合よりも大幅に少なくなる可能性があります。そのため、バッテリー駆動のオブジェクトが展開の大部分を占めることになります。多くのアプリケーションが遠隔地に配置されたセンサーに依存するため、これはIIoTの普及にとって非常に重要になる可能性があります (そのため、エンジニアを現場に派遣して定期的にバッテリーを交換するのは非経済的です)。無線インターフェースの電力消費と接続範囲は、バッテリーの寿命に大きな影響を与える可能性があります (そのため、BLEやその他の超低電力RFプロトコルが推奨されます)。場合によっては、電源の問題を解決するためにエネルギーハーベスティングが採用され、バッテリーを不要にすることができます。
バッテリー駆動によるIIoTハードウェアの制限に加えて、各ノードに配置されている電子機器にも他の制約がある可能性があります。導入されるノードの数が多いということは、部品コストを低く抑える必要があることを意味する可能性があります。さらに、利用可能なスペースも制限される可能性があります。
クラウドは、IIoTデータ処理およびストレージ アクティビティの基盤となります。IIoTベースのデータは、極めて厳格な管理手順に従い、データ所有者の許可を得て管理する必要があります。産業スパイ、ハッキング、さらにはテロ行為の潜在的な脅威を軽減するには、完全に安全なサービス提供を採用する必要があります。
ON Semiconductor は、IoT/IIoT開発のハードウェアとソフトウェアの側面の間に存在する断絶した状況について、何らかの対策を講じる必要があることを早い段階で認識しました。この取り組みの結果、ON Semiconductor IoT開発キット (IDK) が誕生しました。これにより、エンジニアは、ハードウェアとソフトウェアの両方の要求に完全に対応できる、高度な柔軟性を備えた、すぐに使用できる単一のプラットフォームを利用できるようになります。この製品は、32ビットARM Cortex M3プロセッサ コアを搭載した同社の非常に高度な ® NCS36510® システム オン チップ (SoC) をベースにしており、非常に効果的で差別化されたIIoTシステムを構築するために必要なすべてのハードウェア リソースと、クラウドとのインターフェイスに対応するための包括的なソフトウェア フレームワークを備えています。
IDKベースボードにさまざまなドーター カードを取り付けることで、豊富な接続 (Wi-Fi、SIGFOX、イーサネット、ZigBeeおよびThreadプロトコルを有効にする802.15.4 MACベースの無線など)、センサー (動き、周囲光、近接、心拍数など)、アクチュエーター (ステッパーおよびブラシレス モーターの駆動、およびLEDストリングの駆動機能付き) のオプションをシステムに追加できます。
このハードウェアに付属するEclipseベースの統合開発環境 (IDE) は、C++ コンパイラ、デバッガー、コード エディター、およびアプリケーション関連のライブラリのコレクションで構成されています。これにより、特定のアプリケーションに最適な方法でIDKを構成できると同時に、強力なセキュリティ機能とリアルタイムの診断/分析のメリットも享受できます。IDKは、エンジニアがシステム設計目標を達成すると同時に開発期間を短縮するのに役立つ、高度に構成可能なプラットフォームを提供します。これにより、システムをより迅速かつコスト効率よく導入できます。
IIoTアプリケーションは大きなビジネスチャンスを約束します。ON SemiconductorのIDKを活用することで、製品開発のスピードを速め、市場機会を捉えることができます。深い経験と理解を得る価値は十分にあります。