IoTを利用したシステム
IoT（Internet of Things）とは
Section titled “IoT（Internet of Things）とは”IoT（Internet of Things：モノのインターネット）とは、これまでインターネットに接続されていなかった「モノ」にセンサーや通信機能を組み込み、インターネットを通じてデータを収集・送受信する仕組みのことです。
たとえば、家庭のエアコンがインターネットにつながれば、外出先からスマートフォンで電源を入れることができます。農地の土壌にセンサーを埋め込めば、水分量や温度のデータを自動で収集し、最適なタイミングで水やりを行うことも可能になります。このように、IoTは「モノがインターネットでつながることで、新しい価値を生み出す」技術です。
試験で出るポイント
IoTの事例を問う問題は毎年出題されます。「インターネットに接続されたモノがデータを収集・送受信する」という本質を理解しておけば、初見の事例でも正しく判断できます。IoTとクラウドサービス、Web配信サービスを混同させる選択肢に注意しましょう。
IoTがもたらす4つの効果
Section titled “IoTがもたらす4つの効果”IoTの導入によって得られる効果は、大きく4段階に整理できます。段階が上がるほど、システムの高度さが増していきます。
| 段階 | 効果 | 内容 | 具体例 |
|---|---|---|---|
| 1 | 監視 | モノの状態をリアルタイムで把握する | 工場の機械の稼働状況をセンサーで監視する |
| 2 | 制御 | 収集したデータに基づいてモノを遠隔操作する | スマートフォンから自宅のエアコンをON/OFFする |
| 3 | 最適化 | データを分析し、最も効率のよい状態に調整する | 電力使用量を分析して、ピーク時間をずらして節電する |
| 4 | 自律化 | AIなどと組み合わせ、人の介入なしにモノが自ら判断・動作する | 自動運転車が道路状況に応じて自ら走行する |
試験で出るポイント
「監視 → 制御 → 最適化 → 自律化」の4段階はセットで覚えましょう。具体的な事例がどの段階に該当するかを問われることがあります。
IoTを支える技術と機器
Section titled “IoTを支える技術と機器”RFID（Radio Frequency Identification）とは、電波を使って非接触でICタグ（RFIDタグ）の情報を読み書きする技術です。バーコードと異なり、離れた場所から複数のタグを一括で読み取れるのが特徴です。物流倉庫での在庫管理や、図書館での蔵書管理などに活用されています。
ウェアラブルデバイス
Section titled “ウェアラブルデバイス”ウェアラブルデバイスとは、身体に装着して使用する端末の総称です。腕時計型のスマートウォッチ、眼鏡型のスマートグラス、リストバンド型の活動量計などがあります。心拍数や歩数などの健康データを常時収集し、スマートフォンやクラウドサービスと連携してデータを分析・活用できます。
スマートスピーカー
Section titled “スマートスピーカー”スマートスピーカーは、音声認識AIを搭載したスピーカーです。「今日の天気は？」「エアコンをつけて」といった音声による指示で、情報の検索や家電の操作を行えます。IoT機器の操作ハブとしての役割も果たしています。
マシンビジョン
Section titled “マシンビジョン”マシンビジョンとは、カメラで撮影した画像をコンピュータが解析し、対象物の認識や検査を自動で行う技術です。工場の製品検査で不良品を自動検出したり、農業で作物の生育状態を判定したりする場面で使われています。
AR・VR・MR
Section titled “AR・VR・MR”IoTやIT機器と密接に関連する技術として、現実世界とデジタル情報を組み合わせる3つの技術があります。試験では、これらの違いを正確に理解しているかが問われます。
| 技術 | 正式名称 | 内容 | 具体例 |
|---|---|---|---|
| AR（拡張現実） | Augmented Reality | 現実の映像にデジタル情報を重ねて表示する | スマートフォンのカメラ越しに家具を配置するアプリ |
| VR（仮想現実） | Virtual Reality | 現実とは切り離された仮想空間を体験する | ヘッドセットを装着して仮想の世界に入り込むゲーム |
| MR（複合現実） | Mixed Reality | 現実空間と仮想空間を融合し、相互に影響し合う | 現実の机の上に仮想の3Dモデルを置き、手で回転させる |
ARは「現実＋デジタル情報」、VRは「完全な仮想空間」、MRは「現実と仮想の融合」と整理すると覚えやすくなります。
試験で出るポイント
AR と VR を入れ替えた引っかけ問題が頻出です。「現実世界が見えているか」が判断基準です。現実が見えていて情報が重なるのがAR、現実が見えず仮想空間だけなのがVRです。
自動車分野のIoT
Section titled “自動車分野のIoT”コネクテッドカー
Section titled “コネクテッドカー”コネクテッドカーとは、インターネットに常時接続された自動車のことです。走行データや位置情報をリアルタイムで送受信し、渋滞情報の取得、緊急時の自動通報、ソフトウェアの遠隔更新（OTA：Over-the-Air）などを行えます。
自動運転と自動運転レベル
Section titled “自動運転と自動運転レベル”自動運転とは、センサーやAIを活用して、人間に代わってコンピュータが車両の操縦を行う技術です。自動運転の技術レベルは、自動運転レベル（1〜5）で段階的に分類されています。
| レベル | 名称 | 内容 | 運転の主体 |
|---|---|---|---|
| レベル1 | 運転支援 | ハンドル操作か加減速のいずれかをシステムが支援 | 人間 |
| レベル2 | 部分運転自動化 | ハンドル操作と加減速の両方をシステムが支援 | 人間 |
| レベル3 | 条件付運転自動化 | 特定の条件下でシステムがすべての運転操作を実行。緊急時は人間が対応 | システム（条件付き） |
| レベル4 | 高度運転自動化 | 特定の条件下でシステムがすべての運転操作を実行。緊急時もシステムが対応 | システム |
| レベル5 | 完全運転自動化 | あらゆる条件下でシステムがすべての運転操作を実行 | システム |
レベル1〜2は「人間が主体で、システムが支援」、レベル3〜5は「システムが主体で運転」という点が大きな分かれ目です。レベル3では緊急時に人間が運転を引き継ぐ必要がありますが、レベル4以降は緊急時もシステムが対応します。
試験で出るポイント
自動運転レベル3は「特定条件下ではシステムが運転するが、緊急時は人間が対応」という点が頻出です。レベルの数字と内容を混同しないようにしましょう。
CASEは、自動車産業の変革を表す4つのキーワードの頭文字を取った言葉です。
| 頭文字 | 英語 | 意味 |
|---|---|---|
| C | Connected | コネクテッドカー（インターネットに接続された車） |
| A | Autonomous | 自動運転 |
| S | Shared & Services | カーシェアリングや配車サービスなど、所有から利用へ |
| E | Electric | 電気自動車（EV）への転換 |
CASEは、自動車が「単なる移動手段」から「インターネットにつながり、自動で走り、みんなで共有し、電気で動く」ものへと変わっていく方向性を示しています。
MaaS（Mobility as a Service）とは、バス・電車・タクシー・カーシェアなど複数の交通手段を、ITを活用してひとつのサービスとして統合し、検索・予約・決済をまとめて行える仕組みです。利用者は、目的地を指定するだけで最適な移動手段の組み合わせが提案され、一括で予約・支払いができます。
ワイヤレス給電
Section titled “ワイヤレス給電”ワイヤレス給電とは、ケーブルを使わずに電力を供給する技術です。電気自動車の充電に応用が期待されており、駐車場の地面にコイルを埋め込むことで、停車するだけで充電が始まる仕組みが研究・実用化されています。スマートフォンの置くだけ充電も、ワイヤレス給電の一例です。
ドローンは、遠隔操作や自律飛行が可能な無人航空機です。IoT技術と組み合わせることで、さまざまな分野で活用が広がっています。
- 農業：農薬や肥料の散布を自動化し、広い農地を効率よく管理する
- 物流：へき地や離島への荷物配送を行う
- 災害対応：被災地の上空から状況を撮影し、救助活動に役立てる
- 測量・点検：建物や橋梁の点検、地形の3D測量を行う
ロボットの活用
Section titled “ロボットの活用”IoTやAI技術の発展により、ロボットの活用分野も広がっています。試験では、どのような分野でロボットが活用されているかを問われることがあります。
| 分野 | 具体例 |
|---|---|
| 産業用ロボット | 工場での溶接・組立・塗装の自動化 |
| 医療用ロボット | 手術支援ロボットによる精密な手術 |
| 介護用ロボット | 移乗介助（ベッドから車いすへの移動支援）、見守り |
| 災害対応用ロボット | 人が入れない危険な場所での調査・救助活動 |
IoTの活用事例
Section titled “IoTの活用事例”IoTは、あらゆる産業・生活分野に活用が広がっています。ここでは代表的な活用事例を整理します。
スマートシティ
Section titled “スマートシティ”スマートシティとは、IoTやAIなどの先端技術を活用して、交通・エネルギー・防災・行政サービスなどを効率化し、住みやすいまちづくりを目指す取り組みです。たとえば、道路に設置したセンサーで交通量を把握し、信号の切り替えタイミングを最適化するといった活用がされています。
スマートファクトリー
Section titled “スマートファクトリー”スマートファクトリーとは、工場内の機械や設備をIoTで接続し、生産工程のデータをリアルタイムで収集・分析することで、生産効率の向上や品質管理の高度化を実現する工場のことです。機械の故障予兆を検知して事前にメンテナンスを行う「予知保全」も、スマートファクトリーの代表的な活用例です。
スマート農業
Section titled “スマート農業”スマート農業とは、IoTやドローン、AI、ロボット技術を農業に活用し、作業の効率化や生産性の向上を図る取り組みです。土壌の水分量や温度をセンサーで測定し、自動で最適な水やりを行ったり、ドローンで農薬を散布したりすることで、人手不足の解消にもつながります。
HEMS（Home Energy Management System：ヘムス）とは、家庭のエネルギー使用量を見える化し、最適に管理するためのシステムです。太陽光発電や蓄電池、エアコン、照明などの家電をネットワークでつなぎ、電力消費を自動で最適化します。たとえば、電力使用量が多い時間帯にはエアコンの設定温度を自動調整するといった制御が可能です。
その他の活用例
Section titled “その他の活用例”- スマートメーター：電気やガスの使用量を自動で計測し、データを電力会社に送信する電子式メーター
- 服薬管理：IoTセンサーを内蔵した薬のケースが、薬を飲んだかどうかを検知し、家族や医療者に通知する
クラウドサービスとの関係
Section titled “クラウドサービスとの関係”IoT機器が収集した大量のデータは、クラウドサービスを通じて蓄積・分析されるのが一般的です。センサーなどの小さなデバイスには大量のデータを処理する能力がないため、クラウド上のサーバーにデータを送り、そこでAIによる分析や可視化を行います。IoTとクラウドサービスは、切っても切れない関係にあります。
試験で出るポイント
IoTの活用事例を問う問題では、「モノにセンサーが付いてデータを送る」という構造が含まれているかどうかで判断しましょう。単にインターネット上でサービスを提供するだけ（動画配信など）はIoTではありません。
IoTは「モノがインターネットにつながることで新しい価値を生み出す」技術であり、自動車・農業・医療・都市インフラなど幅広い分野で活用が進んでいます。
| 用語 | 概要 |
|---|---|
| IoT | モノにセンサーや通信機能を組み込み、データを収集・送受信する仕組み |
| RFID | 電波で非接触にICタグの情報を読み書きする技術 |
| AR / VR / MR | 拡張現実 / 仮想現実 / 複合現実 |
| コネクテッドカー | インターネットに常時接続された自動車 |
| CASE | Connected・Autonomous・Shared・Electricの頭文字 |
| MaaS | 複数の交通手段をITで統合し、一括で利用できるサービス |
| スマートシティ | IoT・AIで交通・エネルギーなどを効率化するまちづくり |
| HEMS | 家庭のエネルギー使用量を見える化し最適管理するシステム |
試験で出るポイント
IoT分野は出題頻度が高く、具体的な活用事例を問う問題が中心です。AR・VR・MRの違い、自動運転レベルの区分、CASEの各要素を正確に覚えておきましょう。
過去問で実力チェック
Section titled “過去問で実力チェック”過去問に挑戦
Q. IoTの事例として，最も適切なものはどれか。
- ア オークション会場と会員のPCをインターネットで接続することによって，会員の自宅からでもオークションに参加できる。
- イ 社内のサーバ上にあるグループウェアを外部のデータセンタのサーバに移すことによって，社員はインターネット経由でいつでもどこでも利用できる。
- ウ 飲み薬の容器にセンサを埋め込むことによって，薬局がインターネット経由で服用履歴を管理し，服薬指導に役立てることができる。
- エ 予備校が授業映像をWebサイトで配信することによって，受講者はスマートフォンやPCを用いて，いつでもどこでも授業を受けることができる。
解答（令和元年）
正解: ウ
Q. 人口減少や高齢化などを背景に，ICTを活用して，都市や地域の機能やサービスを効率化，高度化し，地域課題の解決や活性化を実現することが試みられている。このような街づくりのソリューションを示す言葉として，最も適切なものはどれか。
- ア キャパシティ
- イ スマートシティ
- ウ ダイバーシティ
- エ ユニバーシティ
解答（令和元年）
正解: イ
Q. ウェアラブルデバイスを用いている事例として，最も適切なものはどれか。
- ア PCやタブレット端末を利用して，ネットワーク経由で医師の診療を受ける。
- イ スマートウォッチで血圧や体温などの測定データを取得し，異常を早期に検知する。
- ウ 複数の病院のカルテを電子化したデータをクラウドサーバで管理し，データの共有を行う。
- エ ベッドに人感センサを設置し，一定期間センサに反応がない場合に通知を行う。
解答（令和2年）
正解: イ
Q. インターネットに接続できる機能が搭載されており，車載センサで計測した情報をサーバへ送信し，そのサーバから運転に関する情報のフィードバックを受けて運転の支援などに活用することができる自動車を表す用語として，最も適切なものはどれか。
- ア カーシェアリング
- イ カーナビゲーションシステム
- ウ コネクテッドカー
- エ 電気自動車
解答（令和3年）
正解: ウ
Q. スマートフォンに内蔵された非接触型ICチップと外部のRFIDリーダーによって，実現しているサービスの事例だけを全て挙げたものはどれか。
a 移動中の通話の際に基地局を自動的に切り替えて通話を保持する。
b 駅の自動改札を通過する際の定期券として利用する。
c 海外でも国内と同じ電子メールなどのサービスを利用する。
d 決済手続情報を得るためにQRコードを読み込む。
- ア a，b，c，d
- イ a，b，d
- ウ b
- エ b，d
解答（令和5年）
正解: ウ
Q. 史跡などにスマートフォンを向けると，昔あった建物の画像や説明情報を現実の風景と重ねるように表示して，観光案内をできるようにした。ここで活用した仕組みを表す用語として，最も適切なものはどれか。
- ア AR
- イ GUI
- ウ VR
- エ メタバース
解答（令和6年）
正解: ア
Q. 仮想環境を用いた技術であるAR又はVRの活用事例のうち，VRの活用事例として，最も適切なものはどれか。
- ア 顔を覆うように頭部にゴーグルを装着し，そのゴーグル内に投影された仮想空間に広がる火災や地震の映像を見ながら避難方法をイメージすることによって，防災訓練が行える。
- イ 家具をオンラインで購入するときに，スマートフォンのカメラを通して画面に映っている現実の自分の部屋に，購入したい家具をリアルタイムに重ねて試し置きできる。
- ウ 史跡などにスマートフォンを向けることによって，昔あった建物の画像や説明情報が現実の風景と重なって画面に表示される。
- エ 図鑑にスマートフォンをかざすことによって，図鑑の絵や写真に重なって生物の動画が見られる。
解答（令和7年）
正解: ア
Q. 自動運転の水準は，一般的に “レベル1” から “レベル5” に分けられている。 “条件付運転自動化” と呼ばれる “レベル3” が示す自動運転の水準に関する記述として，最も適切なものはどれか。
- ア 運転の主体はシステムであり，人間が運転する必要はないが，システムによる自動運転の継続が難しい場合は，人間が運転しなければならない。
- イ 運転の主体はシステムであり，人間が運転する必要はないので，ハンドルやペダルなどの運転装置は不要だが，自動運転できる地域は限られる。
- ウ 運転の主体は人間であり，高速道路で車線を維持しながら前の自動車に付いて走る機能のように，ハンドルと加減速の操作をシステムが支援する。
- エ 運転の主体は人間であり，自動ブレーキや急発進防止システムのように，前方又は後方の状況によって，システムが運転の一部を支援する。
解答（令和7年）
正解: ア