『IoTの知識地図』

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2024/4/17

1.1　IoTの言葉と世界観

1.1.1　「IoT」の登場

1.1.2　Society 5.0

1.1.3　DXとIoTの関係性

1.2　活用事例から見るIoT

1.2.1　IoT化の具体例——ガスメーター検針

1.2.3　IoTの適用範囲

1.3　IoTの構成要素

1.3.1　開発における基本要素

1.3.2　ビジネスにおける諸要素

1.4　IoTの今後

1.4.1　市場の成長

1.4.2　IoTの民主化

第2章　IoTのデバイス

2.1.1　IoTデバイスの例

2.1.2　IoTデバイスの種類

2.1.3　IoTデバイスの主要な構成要素

2.2.1　クラウドコンピューティング

2.2.2　フォグコンピューティング

2.2.3　エッジコンピューティング

2.3.1　ワンボードマイコン

2.3.2　シングルボードコンピュータ

2.3.3　使い分けのポイント

2.4.1　ワンボードマイコンにおけるファームウェア

2.4.2　シングルボードコンピュータにおけるOS

2.4.3　ファームウェアとOSの相互作用

2.5　データ設計アプローチ

2.5.1　データ収集

2.5.2　データ処理と分析

2.5.3　データ通信と共有

2.5.4　データストレージと管理

2.5.5　データ形式の選択

2.6　通信プロトコル

2.6.1　クラウド通信用プロトコル

2.6.2　ローカル通信用プロトコル

2.7　省電力化と電力の確保

2.7.1　電力効率の最適化

2.7.2　IoTデバイスの電力供給

2.7.3　急な電源断対策

第3章　IoTにおけるセンサーの活用

3.1.1　センサーとは

3.1.2　センサーの種類

3.2　カメラの活用

3.2.1　万能センサー「カメラ」

3.2.2　画像から情報を得るためのソフトウェアの発展

3.3　センサーとの接続信号

3.3.1　センサーとの接続方法

3.3.3　センサーを扱うためのコンピュータとの接続

3.4　既存の設備とIoTデバイスをつなげる

3.4.3　PLCとModbusの利用例

3.5　センサーの選び方と運用の仕方

3.5.1　同じようなセンサーからどう選ぶ？

3.5.2　注意すべきスペック

3.5.3　IoTならではのセンサー選定における注意点

3.5.4　センサーのノイズ対策

3.6　センサーシステムの開発に必要なツール

3.6.1　センサーシステム開発に欠かせない測定器

3.6.2　「電気の今を見る」テスター（マルチメーター）

3.6.3　「電気の時系列（=波形）を見る」オシロスコープ

3.6.4　「電気の波形を読み解く」ロジックアナライザ

第4章　IoTのネットワーク

4.1　無線通信の基本と分類

4.1.5　セルラーネットワーク

4.2　IoTにおけるネットワークの役割と構成パターン

4.2.1　中継パターン

4.2.2　直接パターン

4.3.1　近距離無線通信技術の比較

4.3.2　ネットワークトポロジの違い

4.3.3　ゲートウェイ（中継器）の機能

4.4.1　中長距離無線通信技術の比較

4.4.4　セルラー3G/4G（LTE）

4.4.6　契約加入者の識別と通信モジュール

4.4.7　5Gが広げるIoTの適用範囲

4.5　LPWAの特性と種類

4.5.1　普及が進むLPWA

4.5.3　LPWA（セルラー系）

4.6　非地上系ネットワーク（衛星通信）

4.6.1　非地上系ネットワークの利点

4.6.2　非地上系ネットワークの分類

4.7　通信技術の選び方

4.7.1　IoTプロジェクトの通信要件の理解

4.7.2　各通信技術の特性と適用シナリオの例

4.7.3　複数の通信技術を混在させる方法や利点

4.8　バックアップとマルチキャリア

4.8.1　バックアップ回線の必要性と考慮点

4.8.2　マルチキャリアの有効性と実装方法

4.9　クラウドとのネットワーク接続

4.9.1　閉域網 VS. 暗号化

4.9.2　エンドポイントの集約化と分散化

4.9.3　ネットワークが切断される想定での実装

第5章　IoTのデータ活用とクラウド利用

5.1　IoTデータ活用の基本事項

5.1.1　IoTデータの活用で必要となるクラウドの機能

5.1.2　IoTが産み出す2系統のデータとトランザクション

5.2　クラウド上のマネージドサービス活用

5.2.1　マネージドサービスとは

5.2.2　IoTアプリケーションで利用できるSaaS

5.3　データ蓄積までのアーキテクチャ

5.3.1　データ受付処理

5.3.2　データ変換処理

5.3.3　データ蓄積処理

5.3.4　AWSで受付・変換・蓄積する処理の具体例

5.4　蓄積以降のデータ活用

5.4.1　可視化

5.4.2　通知

5.4.3　操作

5.5　IoTデータに対するAI/ML活用

5.5.1　AL/MLの活用場面と利用できるサービス

5.5.2　なぜAIが必要なのか

5.5.3　テーブル（構造化）データにおける分析手法とユースケース

5.5.4　非構造データにおける分析手法とユースケース

第6章　IoTによる双方向通信・遠隔制御

6.1　双方向通信とは

6.1.1　双方向通信のアプローチ

6.1.2　IoTにおける双方向通信の重要性

6.1.3　ビジネスにおけるIoTの双方向通信

6.2　必要となる機能から考える双方向通信の設計

6.2.1　センサーデータの収集と応答（Push/Pull型の組み合わせ）

6.2.2　リアルタイムデータ処理（Push型の活用）

6.2.3　デバイス制御とフィードバック（Pull型の活用）

6.2.4　イベント駆動型通信（Push/Pullのハイブリッド）

6.2.5　データの同期と更新（Pull型の活用）

6.3　プロトコルの種類と双方向通信

6.3.1　通信プロトコルにおける「ステート」

6.3.2　ステートフル・プロトコル

6.3.3　ステートレス・プロトコル

6.4　双方向通信のデザインパターン

6.4.1　IPアドレスアクセスパターン

6.4.2　パブリッシュ／サブスクライブパターン

6.4.3　リクエスト／レスポンスパターン

6.5　双方向通信を使わないという選択

6.5.1　双方向通信の複雑さ

6.5.2　デバイスの要件から考える

6.5.3　アプリケーションの要件から考える

6.6　遠隔制御

6.6.1　IoTにおける遠隔制御の基本

6.6.2　遠隔制御の課題と解決策

6.7　OTA

6.7.1　OTAの更新のプロセス

6.7.2　OTAの利点

6.7.3　OTAの課題と解決策

第7章　IoTのセキュリティ

7.1　IoTセキュリティの特徴

7.1.1　デバイスのセキュリティの重要性

7.1.2　デバイスは“鎖の最も弱い輪”？

7.2　IoTセキュリティが重要な背景

7.2.1　IoTセキュリティの範囲は現実世界まで

7.2.2　IoTのセキュリティインシデント

7.2.3　顧客からは“あなた”が作ったIoTデバイスとして見えている

7.3　IoTセキュリティを経営課題としてとらえる

7.3.1　セキュリティ投資とコスト削減

7.3.2　情報システム部門から経営層まで広く巻き込む

7.4　IoTのセキュリティ，どこから始めれば？

7.4.1　セキュリティ対策を始めるタイミングは?

7.4.2　デバイスからIoTシステム全体のセキュリティを考える

7.5　要素別セキュリティ対策のポイント

7.5.1　デバイスのセキュリティ対策のポイント

7.5.2　ネットワークのセキュリティ対策のポイント

7.5.3　クラウドのセキュリティ対策のポイント

7.6　ケーススタディから考えるIoTセキュリティ施策

7.6.1　問題編：大口顧客からの相談

7.6.2　解答編：社内での対応

7.6.3　解説編：円滑なインシデント対応のための準備

第8章　IoTプロジェクトの取り組み方

8.1　IoTプロジェクトの特徴

8.1.1　新規プロジェクトが多い

8.1.2　技術的なカバー範囲の広さ

8.1.3　プロジェクトに携わる人たちの多様さ

8.1.4　業務改善か新規事業か

8.2　IoTプロジェクトを立ち上げる

8.2.1　IoTプロジェクトの流れ

8.2.2　プロジェクト体制

8.3　PoCに取り組む

8.3.1　PoCが持つ役割

8.3.2　PoCの期間

8.3.3　PoCのステップ

8.3.4　PoCの計画をどう作っていくか

8.3.5　評価項目をどう定めていくか

8.4　プロトタイプをどう準備するか

8.4.1　プロトタイプの具体的な開発範囲例

8.4.2　フィールド側のデバイス選択

8.4.3　フィールド側のエッジ処理

8.4.4　フィールドとクラウドをつなぐネットワーク

8.4.5　クラウド側のアプリケーション

8.4.6　PoCではどこまでセキュアに作りこむべきか

8.5　本番導入への意思決定

8.5.1　本番導入に向けた準備を開始する

8.5.2　検討していた施策を軌道修正する

8.5.3　現在のPoCを継続する

8.5.4　検討をやめる

8.6　本番導入に向けて

8.6.1　遵守すべきレギュレーションへの対応

8.6.2　デバイスの調達リードタイム