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IoTの技術的課題と実現のポイント
~実装例・エンジニアリングのヒント
東京:2017年10月13日
大阪: 2017年11月 2日
常務取締役 長谷川 聡
G-Tech 2017
2©2017 Ubiquitous Corporation
本日の内容
 自己紹介・会社紹介
 IoTと第四次産業革命
 IoTへの期待と現実、実現のポイント
 IoTのエッジデバイス側・組込み機器開発におけ
る実現へのポイント
3©2017 Ubiquitous Corporation
本日のポイント
 何故、IoTなのか
 IoTは何を実現するのか
 IoTを取り巻く環境と社会情勢
 IoTにおける技術要素
 IoTを何に、どう活用するか
 IoTのビジ...
自己紹介・会社紹介
Section 1
5©2017 Ubiquitous Corporation
自己紹介
長谷川 聡
(はせがわ さとし)
株式会社ユビキタス 常務取締役
株式会社エイム 取締役
株式会社エーアイコーポレーション 取締役
国立大学法人 九州工業大学 客員教授
社会...
6©2017 Ubiquitous Corporation
会社概要
• 事業企画・自社製品開発
• 市場開拓
• 製品販売・インテグレーション
• プロフェッショナルサービス
• 製品開発
• データコンテンツ制作、ライ
センス
• 海外製品...
7©2017 Ubiquitous Corporation
会社概要
 会社名 株式会社ユビキタス
 所在地 <本社> 〒160-0023 東京都新宿区西新宿 1-21-1 明宝ビル6F
 沿革
• 2001年 5月 元マイクロソフトのエ...
8©2017 Ubiquitous Corporation
ユビキタスのビジョン
<当社の強み>
 ハードウェアの課題解決、性能を最大限に引き出すソフトウェアテクノロジー
– マイコン・半導体、ネットワークプロトコル・組込みセキュリティに精通...
9©2017 Ubiquitous Corporation
Ubiquitous – Technology Company
Web Server Working on
8bit MCU
Origin of Ubiquitous
Network
...
10©2017 Ubiquitous Corporation
ET x IT = IoT - Concept of IoT Business-
IoT Solution Provider - Embedded Technology and In...
11©2017 Ubiquitous Corporation
エッジデバイスのIoT化を実現する技術
さまざまなComponentsを提供小型・軽量・高速 優れた移植性
• WPS、WPA、Wi-Fi Direct、
MQTT, ECHONET...
12©2017 Ubiquitous Corporation
ユビキタス製品・サービス適用例
TCP/IP と SSL スタック
ROM SIZE: 50KB
Portable Games
Digital AV
 エアコンのECHONET L...
IoTと第四次産業革命
Section 2
14©2017 Ubiquitous Corporation
IoT - Internet of Things
IoTとは多種多様な「モノ」がインターネットに接続され、
お互いに情報をやり取りする事で新しい価値を生み出すという概念
遠隔監視や遠...
15©2017 Ubiquitous Corporation
IoTの市場規模
経済価値 全世界:14.4兆ドル 日本国内:7,610億ドル
*2013年 シスコシステムズ「民間セクターで経済価値をもたらす IoE」より抜粋委
16©2017 Ubiquitous Corporation
市場を取り巻く環境変化:技術開発視点
生産・販売ネットワーク
の高度化
情報ネットワークの本格普及
ネットワークによる
情報・エネルギーの高度化
年代 1970年代~1990年代 2...
17©2017 Ubiquitous Corporation
市場を取り巻く環境変化:技術開発視点
生産・販売ネットワーク
の高度化
情報ネットワークの本格普及
ネットワークによる
情報・エネルギーの高度化
年代 1970年代~1990年代 2...
18©2017 Ubiquitous Corporation
市場を取り巻く環境変化:ビジネス視点
大量生産、効率化を優先
した資本経済の最大化
企業経営の透明化とベン
チャーによるイノベーション
仮想的な社会・経済活動と
共有経済の台頭
年代...
19©2017 Ubiquitous Corporation
CPS – Cyber Physical System
出典:経済産業省- 産業構造審議会 商務流通情報分科会
情報経済小委員会 中間とりまとめ概要資料 2015/6
引用:NIST...
20©2017 Ubiquitous Corporation
IoTとCPSの技術相関概念
デジタル化された
リアルワールド(現実世界)
Big Data
モデリング
シミュレーション
最適化
制御
情報
更新
ソフトウェア制御
機能変更/改善...
21©2017 Ubiquitous Corporation
IoTとCPSの技術相関概念
出典:経済産業省 IoT、AI、ビッグデータに関する経済産業省の取組について 2016/5 より抜粋
22©2017 Ubiquitous Corporation
IoTはCPSの実現における重要な技術要素
IoTはモノがネットワークに繋がるための概念
第四次産業革命における重要な要素技術
ネットワーク・クラウドとデバイスの進化・コスト低減によ...
23©2017 Ubiquitous Corporation
第四次産業革命
出典:内閣府 日本経済2016-2017 より抜粋
CPSを実現する技術要素
によりもたらされる
24©2017 Ubiquitous Corporation
国策としてのIoTに対する期待、取組(私見)
 経産省、総務省、内閣府を中心に積極的な取組
– 経産省:製造業に強みのある日本の競争力維持・強化(例:独Industrie 4.0)...
25©2017 Ubiquitous Corporation
日本における国策としての取組
出典:経済産業省- 産業構造審議会 商務流通情報分科会 情報経済小委員会 中間とりまとめ概要資料 2015/6
モノ作りでは、日本は
強みあり
プラット...
26©2017 Ubiquitous Corporation
日本における国策としての取組
出典:経済産業省- 産業構造審議会 商務流通情報分科会 情報経済小委員会 中間とりまとめ概要資料 2015/6
CPSによる新たな産業モデル
の創出
・...
27©2017 Ubiquitous Corporation
日本:Connected Industries
出典:経済産業省 20170619 Connected Industriesシンポジウム説明資料より抜粋
<参考資料>
28©2017 Ubiquitous Corporation
日本:Connected Industries
出典:経済産業省 20170619 Connected Industriesシンポジウム説明資料より抜粋
<参考資料>
29©2017 Ubiquitous Corporation
海外
Industrie 4.0(ドイツ)
第4次産業革命
IoTによるさらなる効率化
(独政府主導 2011年~)
出典:経済産業省 製造産業局 ITによるものづくりの変革 平成2...
30©2017 Ubiquitous Corporation
日本における国策としての取組
出典:経済産業省 IoT、AI、ビッグデータに関する経済産業省の取組について 2016/5 より抜粋
2016 経済産業省
C
<参考資料>
31©2017 Ubiquitous Corporation
日本における国策としての取組
出典:経済産業省 新産業構造ビジョン 産業構造審議会 新産業構造部会 2017/5 より抜粋
AIの利活用が、クラウド
活用で安価かつ容易に
なったこと...
32©2017 Ubiquitous Corporation
日本における国策としての取組
出典:経済産業省 IoT、AI、ビッグデータに関する経済産業省の取組について 2016/5 より抜粋
<参考資料>
33©2017 Ubiquitous Corporation
日本における国策としての取組
 IoT推進コンソーシアム(2015年10月設立)
出典:IoT推進コンソーシアム ホームページ
・産官学が連携したIoT に関する技術開発や新規ビジ...
34©2017 Ubiquitous Corporation
日本における国策としての取組
出典:経済産業省 IoT、AI、ビッグデータに関する経済産業省の取組について 2016/5 より抜粋
 新産業構造部会(経済産業省)
<参考資料>
35©2017 Ubiquitous Corporation
日本における国策としての取組
出典:経済産業省 新産業構造ビジョン 産業構造審議会 新産業構造部会 2017/5 より抜粋
<参考資料>
36©2017 Ubiquitous Corporation
日本における国策としての取組
出典:経済産業省 新産業構造ビジョン 産業構造審議会 新産業構造部会 2017/5 より抜粋
C
<参考資料>
37©2017 Ubiquitous Corporation
日本における国策としての取組
出典:経済産業省 新産業構造ビジョン 産業構造審議会 新産業構造部会 2017/5 より抜粋
C
<参考資料>
38©2017 Ubiquitous Corporation
日本における国策としての取組
出典:内閣府 Society 5.0 実現に向けて-内閣府総合科学技術・イノベーション会議 より抜粋
C
<参考資料>
39©2017 Ubiquitous Corporation
日本における国策としての取組
出典:内閣府 科学技術基本計画 概要 2016/1/22より抜粋
<参考資料>
40©2017 Ubiquitous Corporation
日本における国策としての取組
出典:内閣府 Society 5.0 実現に向けて-内閣府総合科学技術・イノベーション会議 より抜粋
C
<参考資料>
IoTへの期待と現実、実現のポイント
Section 3
42©2017 Ubiquitous Corporation
IoTに対する期待値
出典:総務省 平成27年版情報通信白書
<ニーズ>
テクノロジによる社会的課題解決への期待
省エネルギー
安心・安全確保(インフラ老朽化)
生産性向上 自然災害...
43©2017 Ubiquitous Corporation
IoTに対する期待値と現実
IoT自体はテクノロジや仕組みであって、
それ自体でマネタイズ
出来るわけではない
IoTをどんな分野に適合させるかが事業・
収益化のポイント
44©2017 Ubiquitous Corporation
IoTに対する期待と現実
IoT:Horizontal(水平)
なテクノロジアプローチ
マネタイズ:Vertical(業
種・分野別)における有効な
ユースケースに当てはめる
テクノ...
45©2017 Ubiquitous Corporation
IoT実現のポイント
クラウド・ネットワークインフラは既に準備完了
IoTに必要な要素
Cloud
Database
Network
Infrastructure
Data Anal...
46©2017 Ubiquitous Corporation
IoT実現のポイント
どうやって機器をインターネットにつなげるか
通信機能を機器に組み込むか
IoT = 機器のネットワーク化
47©2017 Ubiquitous Corporation
クラウド・web・インフラ開発と電子機器開発
IoTは、製造・開発環境・手法・条件・ビジネスモデルの
異なる技術が融合する世界
48©2017 Ubiquitous Corporation
IoT実現における課題
一気通貫の技術知見
<Web・クラウド>
• 潤沢なリソース(CPU性能/メモリ/HD容量
/ネットワーク帯域幅)
• 短期間で起こる技術革新と柔軟な対応
•...
49©2017 Ubiquitous Corporation
IoT – クラウドとエッジ(デバイス)
デジタル化・ネット
ワーク化がこれから進
む領域
エッジ側は機器・業種
業態毎の企業ニーズ主
導かつ多種多様 デバイスとサービス・アプリレイ...
50©2017 Ubiquitous Corporation
IoT実現のポイント
機器の
ネットワーク化
開発投資と
回収
「誰」と
やるか
「モノ」の
「コト」化
IoTのエッジデバイス側・組込み機
器開発における実現へのポイント
Section 4
52©2017 Ubiquitous Corporation
電子機器が動作するための重要な技術要素
安価な電子機器を作るには
電力の確保、記憶装置・制御処理装置の選定が重要
電力
(電気/電池)
記憶装置
(ROM/RAM)
制御・演算処理装...
53©2017 Ubiquitous Corporation
ユースケース・ビジネスモデル
• ソフト・周辺機器で用途拡張
• 共通化されたプラットフォーム
• 販売数量が見込める
• 高性能汎用半導体・大容量
• 頻繁な技術革新と短期買換サイ...
54©2017 Ubiquitous Corporation
重要技術要素のスペック差異
• CPU:32ビット、64ビット、マルチコア
• 主記憶領域:GB~TBクラス
• メモリ:GB単位
• 大容量バッテリー、充電、容易な電力供給
• マ...
55©2017 Ubiquitous Corporation
IoT実現における課題
機器のネットワーク化
<技術面>
• 規格の習得
• 本来的な開発スキルと異なる
• 相互接続性、通信方式の選択
<コスト面>
• コストアップと製品自体の魅...
56©2017 Ubiquitous Corporation
IoTにおける主な通信規格
Wi-SUN,
ZigBee,
Z-Wave
G3-PLC
Wi-Fi
HD-PLC
LoRa,
SIGFOX,
NB-IoT, Wi-
Fi HaLow...
57©2017 Ubiquitous Corporation
IoTにおける主な通信規格
通信距離 通信技術 通信規格 概 要
WAN
LPWA
(Low Power
Wide Area)
LoRa, SigFox 免許不要の通信電波帯域を利用...
58©2017 Ubiquitous Corporation
ネットワーク機能によるリスク
 これまでネットワークにつながらなかった機器がネットワーク
に繋がると、どのようなリスクが発生するか
ネットワーク未対応 ネットワーク対応
一般的な家...
59©2017 Ubiquitous Corporation
ネットワーク機能によるリスク
 ネットワークにつながると、どんなことが必要か
– ネットワークやサービスに繋がるにはユーザーIDやパスワードが必要
 パソコン・スマホとの違い
–...
60©2017 Ubiquitous Corporation
ネットワーク機能によるリスク
 例えば
– 過去のIoTハッキング・脆弱性に関する5つの重大な例
https://www.iotforall.com/5-worst-iot-hac...
61©2017 Ubiquitous Corporation
MCUのセキュリティ機能
 MCU(マイコン)内のメモリ上に耐タンパ(セキュアな)領域
を確保し、重要データの管理や機器認証などの処理を行うこと
で、第三者に盗み見られるリスクの低...
62©2017 Ubiquitous Corporation
組込み機器のIoT化実現における一つの考え方
IoT機能の
部品化
63©2017 Ubiquitous Corporation
IoT機能を部品化する
製品本来の機能・役割
システム改変は不要
IoT = 通信機能を部品化
NWの脳みそは部品側
つけるだけで機器のIoT化を実現
IPv4, IPv6, UDP...
64©2017 Ubiquitous Corporation
IoT機能を部品化する
IoT機能の部品化により実現できること
コスト削減 メインマイコンの変更不要
開発期間短縮 最小限の改変作業
品質面の安定 異なる製品間でNW仕様を共通化
65©2017 Ubiquitous Corporation
IoT機能を部品化する
IoT機能の部品化により実現できること
メインマイコンで
NW機能搭載
機器の機能停止
セキュリティ
66©2017 Ubiquitous Corporation
IoT機能を部品化する
IoT機能の部品化により実現できること
NW機能を部品化
機器本来の機能は
影響なし
セキュリティ
67©2017 Ubiquitous Corporation
IoT機能を部品化する
IoT機能の部品化により実現できること
コスト削減 開発期間短縮
品質面の安定 セキュリティ確保
68©2017 Ubiquitous Corporation
ET(組込み開発技術)の重要性
IoT実現における組込み開発技術
機器のNW接続 ビッグデータ収集
IoTの実現には、ET(Embedded Technology)と
IT, ICT...
69©2017 Ubiquitous Corporation
まとめ
 大変革のタイミング
– 世の中に大変革が起きるタイミング(かもしれない)、大変革開始時点
– 従来の考え方にとらわれない柔軟な発想が重要
– 誰も見つけていない「宝物」が...
70©2017 Ubiquitous Corporation
ご清聴ありがとうございました。
お問い合せ先
株式会社ユビキタス
常務取締役 長谷川 聡
hasesato@ubiquitous.co.jp
IoTの技術的課題と実現のポイント~実装例・エンジニアリングのヒント
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IoTの技術的課題と実現のポイント~実装例・エンジニアリングのヒント

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2017年10月13日トレノケートG-Techセミナー<IoTの技術的課題と実現のポイント~実装例・エンジニアリングのヒント>資料

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IoTの技術的課題と実現のポイント~実装例・エンジニアリングのヒント

  1. 1. IoTの技術的課題と実現のポイント ~実装例・エンジニアリングのヒント 東京:2017年10月13日 大阪: 2017年11月 2日 常務取締役 長谷川 聡 G-Tech 2017
  2. 2. 2©2017 Ubiquitous Corporation 本日の内容  自己紹介・会社紹介  IoTと第四次産業革命  IoTへの期待と現実、実現のポイント  IoTのエッジデバイス側・組込み機器開発におけ る実現へのポイント
  3. 3. 3©2017 Ubiquitous Corporation 本日のポイント  何故、IoTなのか  IoTは何を実現するのか  IoTを取り巻く環境と社会情勢  IoTにおける技術要素  IoTを何に、どう活用するか  IoTのビジネス活用における課題と実現ポイント  組込み機器・エッジデバイス視点での課題と解 決策
  4. 4. 自己紹介・会社紹介 Section 1
  5. 5. 5©2017 Ubiquitous Corporation 自己紹介 長谷川 聡 (はせがわ さとし) 株式会社ユビキタス 常務取締役 株式会社エイム 取締役 株式会社エーアイコーポレーション 取締役 国立大学法人 九州工業大学 客員教授 社会人 金融機関 法学部 法律学科卒 インターネット サービス事業 ソフトウェア 開発事業
  6. 6. 6©2017 Ubiquitous Corporation 会社概要 • 事業企画・自社製品開発 • 市場開拓 • 製品販売・インテグレーション • プロフェッショナルサービス • 製品開発 • データコンテンツ制作、ライ センス • 海外製品仕入れ・販売 • 技術サポート、ポーティング • 自社製品開発・販売 組込みソフトウェアの No.1ベンダー エッジデバイス向けに革新的なソフトウェアを創造・提供する プロ集団として、IoTによる第四次産業革命を加速し、これからのお客様の 成功と持続的な社会の発展に寄与します ユビキタス・AIコーポレーショングループ (UAIC) 組込みソフトウェア製品 企画・開発技術力 海外組込みソフトウェア 目利き力が光る技術商社力 技術力と実績豊富な受託開発力
  7. 7. 7©2017 Ubiquitous Corporation 会社概要  会社名 株式会社ユビキタス  所在地 <本社> 〒160-0023 東京都新宿区西新宿 1-21-1 明宝ビル6F  沿革 • 2001年 5月 元マイクロソフトのエンジニアを中心に創業、組込みソフトウェア事業開始 • 2005年 大手ゲームメーカーに組込みネットワーク製品が採用 • 2007年 11月 JASDAQ NEO市場に上場 (現在はJASDAQ上場) • 2010年 3月 Ubiquitous QuickBootを発売開始 • 2012年 12月 株式会社村田製作所と資本・業務提携締結 • 2016年 4月 株式会社エイムを子会社化 • 2017年 3月 ソーバル株式会社へIoTプラットフォーム事業を譲渡、同事業分野で連携 • 2017年 4月 株式会社エーアイコーポレーションを子会社化  資本金 1,466百万円(2016年12月31日現在)  代表取締役社長 佐野 勝大  事業内容 組込み機器関連ソフトウェア開発とライセンス  URL https://www.ubiquitous.co.jp/  グループ企業 株式会社エーアイコーポレーション hhtp://www.aicp.co.jp 株式会社エイム http://www.aim-inc.co.jp みらいをつなぐ ユビキタス
  8. 8. 8©2017 Ubiquitous Corporation ユビキタスのビジョン <当社の強み>  ハードウェアの課題解決、性能を最大限に引き出すソフトウェアテクノロジー – マイコン・半導体、ネットワークプロトコル・組込みセキュリティに精通したエンジニア集団 – 「小さい」、「軽い」、「早い」の実現により、ハードウェアの課題解決・コスト削減を実現 するソリューションの提供  主要半導体メーカー様、モジュールベンダー様とのビジネス協業経験・実績 – 半導体・部品段階でのソフトウェア組み込みにより、ソリューション化を実現  自社ブランドソフトウェア製品を中心としたビジネス展開 – 自社開発・ブランドのソフトウェアライセンス販売を中心に、グループ商材との組み合わせ・ システムインテグレーションまで含めたソフトウェアビジネスを展開 テクノロジープロバイダーとして、「ヒト」「モノ」「コト」をつなぎ、 豊かなユビキタス社会の実現に貢献します。
  9. 9. 9©2017 Ubiquitous Corporation Ubiquitous – Technology Company Web Server Working on 8bit MCU Origin of Ubiquitous Network 15 years ago Our Origin of Technology Our TCP/IP Protocol Stack and SSL are Shipped Over 250 Million Unit in World Wide Ubiquitous TCP/IP Network OS Raspberry Pi Model A ARM11 700MHz 256MB ROM Wi-Fi Network Module ARM7 50MHz 256KB ROM Reference IoT Development Board is Monster Machine for our Network Platform What is IoT Devices Porting TCP/IP and SSL on Game Cartridge and Working with ARM9 Game Device Just 50KB Code Size of TCP/IP and SSL Internet of Things in 2005
  10. 10. 10©2017 Ubiquitous Corporation ET x IT = IoT - Concept of IoT Business- IoT Solution Provider - Embedded Technology and Information Technology エッジデバイスのIoT化を実現する「テクノロジープロバイダ」
  11. 11. 11©2017 Ubiquitous Corporation エッジデバイスのIoT化を実現する技術 さまざまなComponentsを提供小型・軽量・高速 優れた移植性 • WPS、WPA、Wi-Fi Direct、 MQTT, ECHONET Liteなど様々な Componentsを提供 用途に応じ適宜組み合わせ可能 • 小プログラムサイズでROM/RAMともに 少容量で動作可能 • 低コストでのネットワーク機能の追加が 可能 • 各ARMアーキテクチャ、Renesas RXシ リーズをはじめ、MIPS, PowerPC, H8S, SH, M16C, V850, ColdFire等、多彩な CPUで動作実績 機器のIoT化を実現する、「小さく」「軽く」「速い」 ネットワーク プラットフォーム 組込み機器に最適なユビキタス社のネット ワークソリューション ➢ OS、TCP/IPスタックから MQTT,ECHONET Lite、クラウドサービ スまでトータルで提供 ➢ MCUの内蔵ROM/RAMのみで実装・動作 が可能 ➢ 世界で2億5千万以上の出荷実績 Application Security Components SSL, TLS, AES Hardware User Application Driver Operating System (Ubiquitous Network OS) File System, Timer, Calender TCP/IP Smart House Components ECHONET Lite Cloud Components dalchymia Base protocol ARP, DHCPc, DNSc, NTPc, HTTPd, POP, SMTP, TELNET, MQTT コンポーネント Thumb 命令セット ARM 命令セット カーネルコア 2.0K バイト 3.0K バイト TCP/IP (v4) 11.2K バイト 18.0K バイト TCP/IPスタック+カーネルコア (最小構成時、アプリ除く) 38.0K バイト 47.5K バイト
  12. 12. 12©2017 Ubiquitous Corporation ユビキタス製品・サービス適用例 TCP/IP と SSL スタック ROM SIZE: 50KB Portable Games Digital AV  エアコンのECHONET Lite対応 Car infotainment  楽曲メタデータを高速検索  楽曲が格納されたUSBメモリと省リソースなデー タやりとり Digital Camera  エンジン始動からカーナビを高速起動  IVI機器へのプレミアムコンテンツ共有  IVI機器とスマートフォンとの連携  増大する写真を多彩な条件で高速検索  GPSデータよりPOIデータを検索、写真にタグ付け  Wi-Fiでスマートフォン連携 Home Appliances/HEMS  DLNA経由でのマルチチャネルのHDTVストリー ミングおよびアップロード  デジタルTVのDTCP-IPストリーミング再生 *IVI In Vehicle Infotainment:車載インフォテ イメント  電力Bルート対応、スマートメーター の情報収集可能なクラウドサービス連 携HEMSゲートウェイ  楽曲データ同期、機器の高速起動 OA / Business Appliance  増大するパラメータを管理  マルチプラットフォームでの製品展開を容易に
  13. 13. IoTと第四次産業革命 Section 2
  14. 14. 14©2017 Ubiquitous Corporation IoT - Internet of Things IoTとは多種多様な「モノ」がインターネットに接続され、 お互いに情報をやり取りする事で新しい価値を生み出すという概念 遠隔監視や遠隔制御、蓄積データの分析・活用を始めとした様々な活用例が 生まれている。 2020年には300億個のデバイスがインターネットに接続されると予測* *平成28年度 総務省 情報通信白書より抜粋、*2013年 シスコシステムズ「民間セクターで経済価値をもたらす IoE」参照 モノの99.4%は 接続されていな い(全世界のモ ノが1.5兆個)*
  15. 15. 15©2017 Ubiquitous Corporation IoTの市場規模 経済価値 全世界:14.4兆ドル 日本国内:7,610億ドル *2013年 シスコシステムズ「民間セクターで経済価値をもたらす IoE」より抜粋委
  16. 16. 16©2017 Ubiquitous Corporation 市場を取り巻く環境変化:技術開発視点 生産・販売ネットワーク の高度化 情報ネットワークの本格普及 ネットワークによる 情報・エネルギーの高度化 年代 1970年代~1990年代 2000年代~現在 2020年代に向けて 詳細 製品単体の機能が高度化 大量生産でよいものが普及 した時代 製品がネットワークに繋がり、利用時 間が増加、製品単体の機能だけでなく 付帯するサービスも含めた使い方にも フォーカスが当たる時代 情報機器の台頭、ネットワーク化 製品単体でなく、製品同士も繋がり、組 合せで新たな付加価値を生み、効率化が 図られる時代 様々な機器、センサーがネットワークに 接続=>IoTの世界が現実に 製品 イメージ 家電・自動車・テレビ・ (有線)電話 携帯電話・PC・スマートフォン・タブ レット・ゲーム機 スマート家電・ドローン・電気自動車・ ウエアラブルデバイス・VR・スマートグ リッド 技術開発 スタイル 品質の向上と効率的に大量 生産を行う加工・組み立て 生産技術の飛躍的な進展 半導体、ソフトウェア技術の飛躍的な 進化による機能の高度化 製品の使い方、デザインなどの差別化 付加価値としてのサービス機能 高度・複雑な機能実現のための複数の機 能分散と複合化によるバリューチェーン (企業活動の価値連鎖)の実現 システム最適化、効率化、プラット フォーム化、モジュール化、センサー技 術の進化 *野村総研発行「2020年の産業」から一部抜粋、加筆
  17. 17. 17©2017 Ubiquitous Corporation 市場を取り巻く環境変化:技術開発視点 生産・販売ネットワーク の高度化 情報ネットワークの本格普及 ネットワークによる 情報・エネルギーの高度化 年代 1970年代~1990年代 2000年代~現在 2020年代に向けて 詳細 製品単体の機能が高度化 大量生産でよいものが普及 した時代 製品がネットワークに繋がり、利用時 間が増加、製品単体の機能だけでなく 付帯するサービスも含めた使い方にも フォーカスが当たる時代 情報機器の台頭、ネットワーク化 製品単体でなく、製品同士も繋がり、組 合せで新たな付加価値を生み、効率化が 図られる時代 様々な機器、センサーがネットワークに 接続=>IoTの世界が現実に 製品 イメージ 家電・自動車・テレビ・ (有線)電話 携帯電話・PC・スマートフォン・タブ レット・ゲーム機 スマート家電・ドローン・電気自動車・ ウエアラブルデバイス・VR・スマートグ リッド 技術開発 スタイル 品質の向上と効率的に大量 生産を行う加工・組み立て 生産技術の飛躍的な進展 半導体、ソフトウェア技術の飛躍的な 進化による機能の高度化 製品の使い方、デザインなどの差別化 付加価値としてのサービス機能 高度・複雑な機能実現のための複数の機 能分散と複合化によるバリューチェーン (企業活動の価値連鎖)の実現 システム最適化、効率化、プラット フォーム化、モジュール化、センサー技 術の進化 *野村総研発行「2020年の産業」から一部抜粋、加筆
  18. 18. 18©2017 Ubiquitous Corporation 市場を取り巻く環境変化:ビジネス視点 大量生産、効率化を優先 した資本経済の最大化 企業経営の透明化とベン チャーによるイノベーション 仮想的な社会・経済活動と 共有経済の台頭 年代 1970年代~1990年代 2000年代~現在 2020年代に向けて 重要指標 利益の最大化 (貨幣価値) 利益の透明化 影響力の最大化 (貢献価値) 人材リソース 従業員と雇用の固定 従業員の働き方、雇用の自由度の向上 オフショアの拡大 クラウドソーシング 提供モデル 標準規格化 部分的なカスタマイズ 個別化 物流 リアル&アウトソーシング アウトソーシングの拡大と シッピング時間の極小化 オンデマンド&クラウドシッピング 利用モデル 所有 所有の飽和と二極化 共有 占有概念 マーケットシェア 消費者時間のシェア マインドシェア 顧客アプローチ 買わせる・消費させる 選んでもらう・顧客ロイヤルティ 好きになる・生産する あり方 独立企業の最大化 パートナーシップ、協業の拡大 オープンプラットフォーム *長沼博之氏著:ビジネスモデル2025より抜粋、一部加筆
  19. 19. 19©2017 Ubiquitous Corporation CPS – Cyber Physical System 出典:経済産業省- 産業構造審議会 商務流通情報分科会 情報経済小委員会 中間とりまとめ概要資料 2015/6 引用:NIST Webサイト https://www.nist.gov/el/cyber-physical-systems USではNISTが 「CPS Framework Release 1.0」 を2016年5月に策定 NIST:National Institute of Standards and Technology アメリカ国立標準技術研究所
  20. 20. 20©2017 Ubiquitous Corporation IoTとCPSの技術相関概念 デジタル化された リアルワールド(現実世界) Big Data モデリング シミュレーション 最適化 制御 情報 更新 ソフトウェア制御 機能変更/改善 情報エージェント 情報提/アシスタンス 自律制御 自己診断/修復/運転 センサー、機器(モノ)などの情報 データ収集 現実社会の 活動のセンシング フィードバック情報 Physical World Cyber Physical World
  21. 21. 21©2017 Ubiquitous Corporation IoTとCPSの技術相関概念 出典:経済産業省 IoT、AI、ビッグデータに関する経済産業省の取組について 2016/5 より抜粋
  22. 22. 22©2017 Ubiquitous Corporation IoTはCPSの実現における重要な技術要素 IoTはモノがネットワークに繋がるための概念 第四次産業革命における重要な要素技術 ネットワーク・クラウドとデバイスの進化・コスト低減により IoTのビジネス活用が可能に 収集データ分析と利活用により、 具体的なサービス・ビジネス基盤が実現 進化したネットワークを活用し、デバイスとクラウドの連結により CPSの具現化と、これを活用した具体ビジネスが実現 簡潔にまとめると
  23. 23. 23©2017 Ubiquitous Corporation 第四次産業革命 出典:内閣府 日本経済2016-2017 より抜粋 CPSを実現する技術要素 によりもたらされる
  24. 24. 24©2017 Ubiquitous Corporation 国策としてのIoTに対する期待、取組(私見)  経産省、総務省、内閣府を中心に積極的な取組 – 経産省:製造業に強みのある日本の競争力維持・強化(例:独Industrie 4.0) – 総務省:IT・ICTを活用した新事業創造と既存産業の革新、スマート社会の実現 – 「第四次産業革命」における「Connected Industries」による「Society 5.0」 の実現 日本の産業競争力強化において、IoTを重要な技術要素と して位置づけ、実社会におけるIoTの利活用に関して模索
  25. 25. 25©2017 Ubiquitous Corporation 日本における国策としての取組 出典:経済産業省- 産業構造審議会 商務流通情報分科会 情報経済小委員会 中間とりまとめ概要資料 2015/6 モノ作りでは、日本は 強みあり プラットフォーム化で 出遅れ データ駆動型社会実現 により挽回 <参考資料>
  26. 26. 26©2017 Ubiquitous Corporation 日本における国策としての取組 出典:経済産業省- 産業構造審議会 商務流通情報分科会 情報経済小委員会 中間とりまとめ概要資料 2015/6 CPSによる新たな産業モデル の創出 ・主要分野、産業別の取り組みと横 断ルールの策定 ・大企業とベンチャーのマッチング ・オープンイノベーションの推進 ・特区活用 <参考資料>
  27. 27. 27©2017 Ubiquitous Corporation 日本:Connected Industries 出典:経済産業省 20170619 Connected Industriesシンポジウム説明資料より抜粋 <参考資料>
  28. 28. 28©2017 Ubiquitous Corporation 日本:Connected Industries 出典:経済産業省 20170619 Connected Industriesシンポジウム説明資料より抜粋 <参考資料>
  29. 29. 29©2017 Ubiquitous Corporation 海外 Industrie 4.0(ドイツ) 第4次産業革命 IoTによるさらなる効率化 (独政府主導 2011年~) 出典:経済産業省 製造産業局 ITによるものづくりの変革 平成27年4月 より抜粋 Industrial Internet(US / GE) IIoT (Industrial IoT) 製造プロセス分野のIoT技術活用によ る新事業創出や生産性の向上実現 <参考資料>
  30. 30. 30©2017 Ubiquitous Corporation 日本における国策としての取組 出典:経済産業省 IoT、AI、ビッグデータに関する経済産業省の取組について 2016/5 より抜粋 2016 経済産業省 C <参考資料>
  31. 31. 31©2017 Ubiquitous Corporation 日本における国策としての取組 出典:経済産業省 新産業構造ビジョン 産業構造審議会 新産業構造部会 2017/5 より抜粋 AIの利活用が、クラウド 活用で安価かつ容易に なったことが、この1年の 技術的なポイント CPSにおける収集・蓄積・ 分析が進み、フィードバッ クの段階が現実に 2017 経済産業省 <参考資料>
  32. 32. 32©2017 Ubiquitous Corporation 日本における国策としての取組 出典:経済産業省 IoT、AI、ビッグデータに関する経済産業省の取組について 2016/5 より抜粋 <参考資料>
  33. 33. 33©2017 Ubiquitous Corporation 日本における国策としての取組  IoT推進コンソーシアム(2015年10月設立) 出典:IoT推進コンソーシアム ホームページ ・産官学が連携したIoT に関する技術開発や新規ビジネの創出促進を目的 ・組織内に「IoT 推進ラボ」を設置、個別のIoT プロジェクトを発掘・選定し、企業連携・資金・規制の面から支援 するための取組を行っている <参考資料>
  34. 34. 34©2017 Ubiquitous Corporation 日本における国策としての取組 出典:経済産業省 IoT、AI、ビッグデータに関する経済産業省の取組について 2016/5 より抜粋  新産業構造部会(経済産業省) <参考資料>
  35. 35. 35©2017 Ubiquitous Corporation 日本における国策としての取組 出典:経済産業省 新産業構造ビジョン 産業構造審議会 新産業構造部会 2017/5 より抜粋 <参考資料>
  36. 36. 36©2017 Ubiquitous Corporation 日本における国策としての取組 出典:経済産業省 新産業構造ビジョン 産業構造審議会 新産業構造部会 2017/5 より抜粋 C <参考資料>
  37. 37. 37©2017 Ubiquitous Corporation 日本における国策としての取組 出典:経済産業省 新産業構造ビジョン 産業構造審議会 新産業構造部会 2017/5 より抜粋 C <参考資料>
  38. 38. 38©2017 Ubiquitous Corporation 日本における国策としての取組 出典:内閣府 Society 5.0 実現に向けて-内閣府総合科学技術・イノベーション会議 より抜粋 C <参考資料>
  39. 39. 39©2017 Ubiquitous Corporation 日本における国策としての取組 出典:内閣府 科学技術基本計画 概要 2016/1/22より抜粋 <参考資料>
  40. 40. 40©2017 Ubiquitous Corporation 日本における国策としての取組 出典:内閣府 Society 5.0 実現に向けて-内閣府総合科学技術・イノベーション会議 より抜粋 C <参考資料>
  41. 41. IoTへの期待と現実、実現のポイント Section 3
  42. 42. 42©2017 Ubiquitous Corporation IoTに対する期待値 出典:総務省 平成27年版情報通信白書 <ニーズ> テクノロジによる社会的課題解決への期待 省エネルギー 安心・安全確保(インフラ老朽化) 生産性向上 自然災害対策 介護・医療 <シーズ> デバイス(機器)の 低廉化と高機能化 クラウド型サービス など導入コスト低減 通信技術高度化と 利用環境進化 デバイス・クラウド・Webアプリケーションによる 「IoTソリューション構成」 アプリケーションの 多様化
  43. 43. 43©2017 Ubiquitous Corporation IoTに対する期待値と現実 IoT自体はテクノロジや仕組みであって、 それ自体でマネタイズ 出来るわけではない IoTをどんな分野に適合させるかが事業・ 収益化のポイント
  44. 44. 44©2017 Ubiquitous Corporation IoTに対する期待と現実 IoT:Horizontal(水平) なテクノロジアプローチ マネタイズ:Vertical(業 種・分野別)における有効な ユースケースに当てはめる テクノロジサイド(Horizontal)とビジネスサイド(Vertical)の 理解・世界が異なるケースが多く、連携が非常に重要
  45. 45. 45©2017 Ubiquitous Corporation IoT実現のポイント クラウド・ネットワークインフラは既に準備完了 IoTに必要な要素 Cloud Database Network Infrastructure Data Analysis Visualization
  46. 46. 46©2017 Ubiquitous Corporation IoT実現のポイント どうやって機器をインターネットにつなげるか 通信機能を機器に組み込むか IoT = 機器のネットワーク化
  47. 47. 47©2017 Ubiquitous Corporation クラウド・web・インフラ開発と電子機器開発 IoTは、製造・開発環境・手法・条件・ビジネスモデルの 異なる技術が融合する世界
  48. 48. 48©2017 Ubiquitous Corporation IoT実現における課題 一気通貫の技術知見 <Web・クラウド> • 潤沢なリソース(CPU性能/メモリ/HD容量 /ネットワーク帯域幅) • 短期間で起こる技術革新と柔軟な対応 • 規格標準化が進むクラウド関連技術(API、 プロトコル、認証、暗号化、データストア、 スケールアウトなど) • ビッグデータ、AI/機械学習 <デバイス> • 少ないシステムリソース • 過酷な設置環境と耐久性・製品寿命 • Web領域と比較し規格標準化未整備 • 多様な無線規格への対応 • セキュリティ対策 • 消費電力問題 IoT実現にはデバイスークラウド一気通貫の技術開発が必要だが クラウド開発とデバイス開発では開発スキルセットもビジネス環境も異なる
  49. 49. 49©2017 Ubiquitous Corporation IoT – クラウドとエッジ(デバイス) デジタル化・ネット ワーク化がこれから進 む領域 エッジ側は機器・業種 業態毎の企業ニーズ主 導かつ多種多様 デバイスとサービス・アプリレイヤの連携が重要 クラウドプラット フォームはグローバル メジャー(世界的大手企業) が参入し本格競争加速 サービス・システムイ ンテグレイーション・ アプリケーションビジ ネス
  50. 50. 50©2017 Ubiquitous Corporation IoT実現のポイント 機器の ネットワーク化 開発投資と 回収 「誰」と やるか 「モノ」の 「コト」化
  51. 51. IoTのエッジデバイス側・組込み機 器開発における実現へのポイント Section 4
  52. 52. 52©2017 Ubiquitous Corporation 電子機器が動作するための重要な技術要素 安価な電子機器を作るには 電力の確保、記憶装置・制御処理装置の選定が重要 電力 (電気/電池) 記憶装置 (ROM/RAM) 制御・演算処理装置 (CPU/MCU) 出力入力
  53. 53. 53©2017 Ubiquitous Corporation ユースケース・ビジネスモデル • ソフト・周辺機器で用途拡張 • 共通化されたプラットフォーム • 販売数量が見込める • 高性能汎用半導体・大容量 • 頻繁な技術革新と短期買換サイクル • 特定目的の機器 • 機器ごとに個別仕様 • 販売数量に限りがある • コスト面で半導体・メモリに制約 • 長期間使用を前提とした仕様・技術 PC・スマートフォン 組込み機器 少ないシステムリソースの性能を最大限に引き出し、 コードサイズを小さくすることが、組込み機器開発における課題
  54. 54. 54©2017 Ubiquitous Corporation 重要技術要素のスペック差異 • CPU:32ビット、64ビット、マルチコア • 主記憶領域:GB~TBクラス • メモリ:GB単位 • 大容量バッテリー、充電、容易な電力供給 • マイコン:4ビット、8ビット、16ビット • 16ビットで無線、LAN対応、32ビットでWi-Fi 対応実現 • メモリ:KB、高スペックで1桁MB • 低消費電力・小型バッテリー、充電・交換制限 PC・スマートフォン 組込み機器 PC・スマホと組込み機器では 機器開発における基本的な前提条件が大きく異なる
  55. 55. 55©2017 Ubiquitous Corporation IoT実現における課題 機器のネットワーク化 <技術面> • 規格の習得 • 本来的な開発スキルと異なる • 相互接続性、通信方式の選択 <コスト面> • コストアップと製品自体の魅力 <性能面> • 現状システムの再設計・開発 • 消費電力、電力確保 <顧客対応> • 繋がらない • 原因不明 • サポートに時間がかかる 機器のネットワーク化は、組込み機器にとって 技術・コスト・性能・顧客対応でハードルの高いテーマ
  56. 56. 56©2017 Ubiquitous Corporation IoTにおける主な通信規格 Wi-SUN, ZigBee, Z-Wave G3-PLC Wi-Fi HD-PLC LoRa, SIGFOX, NB-IoT, Wi- Fi HaLow 5G, LTE, 3G 長距離 BLE PAN HAN WAN ✓ 低消費電力 ✓ 低速 ✓ データサイズ少 ✓ 高消費電力 ✓ 高速 ✓ データサイズ大 <シンプルユースケース> <リッチユースケース> PLC: Power Line Communication (電力線通信) WAN: Wide Area Network HAN: Home Area Network PAN: Personal Area Network Bluet ooth
  57. 57. 57©2017 Ubiquitous Corporation IoTにおける主な通信規格 通信距離 通信技術 通信規格 概 要 WAN LPWA (Low Power Wide Area) LoRa, SigFox 免許不要の通信電波帯域を利用する低消費無線通信規格 Wi-Fi HaLow Wi-Fiの速度を抑えることで低消費を実現、通信距離も1kmと広範囲に NB-IoT 免許必要な通信電波帯域を利用するIoT向け低速・低消費電力移動通信規格 高速移動体通信 5G, LTE, 3G 携帯電話で利用される移動通信システム HAN 低速通信方式 ZigBee Wi-Fi、Bluetoothと同周波通帯域を利用、2通信方式よりも低速・低消費・マ ルチホップ・多数ノード(MAX:65,536)を接続可能 Z-Wave 低速・低消費、ZigBeeに近いが接続機器レベルまで規格化し完全互換性実現 Wi-SUN スマートメーターに採用、低速・低消費無線通信 G3-PLC スマートメーターに採用、低速電力線通信 高速通信方式 Wi-Fi 高速通信可能な無線LAN通信規格 HD-PLC 高速電力線通信規格 PAN Bluetooth 近距離無線通信、省電力かつ接続が容易 BLE Bluetoothの通信速度を抑え、省電力化を実現
  58. 58. 58©2017 Ubiquitous Corporation ネットワーク機能によるリスク  これまでネットワークにつながらなかった機器がネットワーク に繋がると、どのようなリスクが発生するか ネットワーク未対応 ネットワーク対応 一般的な家 スマートハウス ネットワーク経由でのハッキング等による誤 動作・機能停止・障害 人的・物理的な盗難・破損のケア
  59. 59. 59©2017 Ubiquitous Corporation ネットワーク機能によるリスク  ネットワークにつながると、どんなことが必要か – ネットワークやサービスに繋がるにはユーザーIDやパスワードが必要  パソコン・スマホとの違い – ユーザIDやパスワードをヒトが入力しないため、機器のどこかに情報を書いて おき、繋がるときに送る必要がある – ネットワーク経由で盗み見られないように、大切な情報を安全な場所に保管し ておく必要がある  機器におけるセキュリティ対応の課題 – コストをかけられないため、使用している半導体の機能がしょぼい – セキュリティ専用チップを搭載するとコスト高になる ID: PW:
  60. 60. 60©2017 Ubiquitous Corporation ネットワーク機能によるリスク  例えば – 過去のIoTハッキング・脆弱性に関する5つの重大な例 https://www.iotforall.com/5-worst-iot-hacking-vulnerabilities/ • セキュリティ対策のされていないwebカメラ • ハッキングされた自動車(WIRED)
  61. 61. 61©2017 Ubiquitous Corporation MCUのセキュリティ機能  MCU(マイコン)内のメモリ上に耐タンパ(セキュアな)領域 を確保し、重要データの管理や機器認証などの処理を行うこと で、第三者に盗み見られるリスクの低減を実現 例:ARM社 (ARM v8-M コア搭載 MCU) ◆該当セキュリティ技術 ・TrustZone for ARMv8-M 例:ルネサス エレクトロニクス ◆該当セキュリティ技術 ・Trusted Secure IP(TSIP)
  62. 62. 62©2017 Ubiquitous Corporation 組込み機器のIoT化実現における一つの考え方 IoT機能の 部品化
  63. 63. 63©2017 Ubiquitous Corporation IoT機能を部品化する 製品本来の機能・役割 システム改変は不要 IoT = 通信機能を部品化 NWの脳みそは部品側 つけるだけで機器のIoT化を実現 IPv4, IPv6, UDP, TCP, SSL, 6lowPAN, MQTT, HTTP, ETHERNET, Wi-Fi, Wi- SUN, ECHONET Lite, UPnP, etc 通信 チップ MCU ソフト ウェア
  64. 64. 64©2017 Ubiquitous Corporation IoT機能を部品化する IoT機能の部品化により実現できること コスト削減 メインマイコンの変更不要 開発期間短縮 最小限の改変作業 品質面の安定 異なる製品間でNW仕様を共通化
  65. 65. 65©2017 Ubiquitous Corporation IoT機能を部品化する IoT機能の部品化により実現できること メインマイコンで NW機能搭載 機器の機能停止 セキュリティ
  66. 66. 66©2017 Ubiquitous Corporation IoT機能を部品化する IoT機能の部品化により実現できること NW機能を部品化 機器本来の機能は 影響なし セキュリティ
  67. 67. 67©2017 Ubiquitous Corporation IoT機能を部品化する IoT機能の部品化により実現できること コスト削減 開発期間短縮 品質面の安定 セキュリティ確保
  68. 68. 68©2017 Ubiquitous Corporation ET(組込み開発技術)の重要性 IoT実現における組込み開発技術 機器のNW接続 ビッグデータ収集 IoTの実現には、ET(Embedded Technology)と IT, ICTの連携が重要 リソース・コストの限られた組込みシステムで いかにネットワーク対応するかが、IoT実現の最大のポイント ET側のネットワーク技術、機器のネットワーク対応が IoTの「鍵」を握る 遠隔監視・制御
  69. 69. 69©2017 Ubiquitous Corporation まとめ  大変革のタイミング – 世の中に大変革が起きるタイミング(かもしれない)、大変革開始時点 – 従来の考え方にとらわれない柔軟な発想が重要 – 誰も見つけていない「宝物」がみつかる(かも)  異なるテクノロジスキル・異業種間での連携 – IoTは、第四次産業革命の国策における重要な技術要素の一つ – 技術・ビジネス要件が広範囲に渡り、1社では対応できない – 自社の優位性を確保し、異なるスキル・知識を持った仲間と取り組むことが重 要、IT・ICTのみならず、ET(組込み技術)も重要な要素のひとつ  得意分野を「磨く」 – グローバルメジャーが総取りの時代だが、弱点は有る – 総花的なソリューションから、得意分野を磨き、オンリーワンで対抗する時代
  70. 70. 70©2017 Ubiquitous Corporation ご清聴ありがとうございました。 お問い合せ先 株式会社ユビキタス 常務取締役 長谷川 聡 hasesato@ubiquitous.co.jp

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