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モノのインターネット（IoT）は、インターネットやその他の通信ネットワークを介して他のデバイスやシステムに接続し、データを交換するセンサー、処理能力、ソフトウェア、その他の技術を備えたデバイスを指します。 [1] [2] [3] [4] [5]モノのインターネットには、電子工学、通信、コンピューターサイエンス工学が含まれます。「モノのインターネット」は誤った名称であると考えられてきました。デバイスはパブリックインターネットに接続する必要はなく、ネットワークに接続され、個別にアドレス指定可能であるだけでよいためです。[7] [8]
この分野は、ユビキタスコンピューティング、コモディティセンサー、ますます強力になる組み込みシステム、機械学習など、複数のテクノロジーの収束により進化してきました。[9]組み込みシステム、ワイヤレスセンサーネットワーク、制御システム、オートメーション（ホームオートメーションやビルオートメーションを含む）などの古い分野は、独立して、また総合的にモノのインターネットを実現します。[10] 消費者市場では、IoTテクノロジーは、 1つ以上の共通エコシステムをサポートし、スマートフォンやスマートスピーカーなどのエコシステムに関連付けられたデバイスを介して制御できるデバイスやアプライアンス（照明器具、サーモスタット、ホームセキュリティシステム、カメラ、その他の家電製品）を含む「スマートホーム」製品と最も同義です。IoTはヘルスケアシステムでも使用されています。[11]
IoT技術や製品の成長に伴うリスクについては、特にプライバシーとセキュリティの分野で多くの懸念があり、その結果、業界や政府は、国際標準や地域標準、ガイドライン、規制枠組みの策定など、これらの懸念に対処するための動きを見せています。[12] IoTデバイスは相互接続されているため、セキュリティ侵害やプライバシーの懸念に対して脆弱です。同時に、これらのデバイスがワイヤレスで通信する方法は規制上の曖昧さを生み出し、データ転送の管轄境界を複雑にしています。[13]
背景
1972年頃、スタンフォード人工知能研究所は遠隔地での使用を目的に、コンピュータ制御の自動販売機を開発した。これは、キャンティーン・ベンディングからレンタルした機械を改造したもので、現金またはコンピュータ端末（テレタイプモデル33 KSR）[14]を介して掛け売りしていた。[15]少なくとも、商品にはビール、ヨーグルト、牛乳が含まれていた。[15] [14]この機械は、トールキンの『指輪物語』に出てくる宿屋にちなんで部屋の名前をとって「跳ねるポニー」と呼ばれた。 [15] [16]スタンフォード人工知能研究所の各部屋は 中つ国の場所にちなんで名付けられていた。[17]後継バージョンは、ハードウェアとソフトウェアの両方が更新され、現在もスタンフォード大学のコンピュータサイエンス学部で稼働している。[15]
歴史
1982年、[18]ネットワークに接続されたスマートデバイスの初期の概念は、カーネギーメロン大学 コンピュータサイエンス学部の学部コカコーラ自動 販売機に設置されたセンサー用のインターネットインターフェースとして構築されました。この自動販売機は大学院生のボランティアによって提供され、温度モデルと在庫状況を提供しました。[19] [20]これは、スタンフォード人工知能研究所のプランシングポニールームにあるコンピュータ制御の自動販売機に触発されたものです。[21]最初はCMUキャンパスでのみアクセス可能でしたが、 ARPANETに接続された最初のアプライアンスになりました。 [22] [23]
マーク・ワイザーの1991年のユビキタスコンピューティングに関する論文「21世紀のコンピュータ」や、UbiCompやPerComなどの学術的な場では、IoTの現代的なビジョンが生まれました。[24] [25] 1994年、レザ・ラジはIEEE Spectrumでこの概念を「家電製品から工場全体まですべてを統合し自動化するために、小さなデータパケットを多数のノードに移動すること」と説明しました。[26] 1993年から1997年にかけて、いくつかの企業がMicrosoftのat WorkやNovellのNESTなどのソリューションを提案しました。ビル・ジョイが1999年にダボスで開催された世界経済フォーラムで発表した「6つのWeb」フレームワークの一部としてデバイス間通信を構想したとき、この分野は勢いを増しました。[27]
「モノのインターネット」という概念とその用語自体は、 1985年9月にワシントンDCで開催された連邦議会黒人議員連盟第15回立法ウィークエンドにおけるピーター・T・ルイスのスピーチで初めて登場しました。ルイスによると、「モノのインターネット（IoT）とは、人、プロセス、テクノロジーを接続可能なデバイスやセンサーと統合し、それらのデバイスのリモート監視、ステータス、操作、傾向の評価を可能にすることです。」[28]
「モノのインターネット」という用語は、 1999年にプロクター・アンド・ギャンブル（後にMITのオートIDセンターに移った）のケビン・アシュトンによって独自に造られたが、 [29]彼は「モノのためのインターネット」という表現を好んでいる。[30]その時点で、彼は無線周波数識別（RFID）がモノのインターネットに不可欠であると見なし、[31]コンピュータがすべての個々のモノを管理できるようになると考えた。[32] [33] [34]モノのインターネットの主なテーマは、さまざまなガジェットや日用品に短距離モバイルトランシーバーを埋め込み、人とモノの間、およびモノ同士の間の新しい形の通信を可能にすることである。[35]
2004年、ネットシリコンのCEOであるコーネリアス・ピート・ピーターソンは、「情報技術の次の時代は[IoT]デバイスが主流となり、ネットワーク化されたデバイスは最終的に人気と重要性を増し、ネットワーク化されたコンピュータやワークステーションの数をはるかに上回るようになるだろう」と予測した。ピーターソンは、医療機器と産業用制御がこの技術の主な用途になると信じていた。[36]
シスコシステムズは、モノのインターネットを「単にインターネットに接続された『モノやオブジェクト』の数が人より多くなった時点」と定義し、モノ/人の比率が2003年の0.08から2010年の1.84に増加したことで、2008年から2009年の間にIoTが「誕生」したと推定した。[37]
アプリケーション
IoTデバイスの広範なアプリケーションセット[38]は、多くの場合、消費者、商業、産業、インフラストラクチャの領域に分割されます。[39] [40]
消費者
IoTデバイスの多くは、コネクテッドカー、ホームオートメーション、ウェアラブルテクノロジー、コネクテッドヘルス、リモートモニタリング機能を備えた家電製品など、消費者向けに開発されています。 [41]
ホームオートメーション
IoTデバイスは、照明、暖房、空調、メディアおよびセキュリティシステム、カメラシステムなどを含むホームオートメーションのより大きな概念の一部です。 [42] [43]長期的な利点としては、照明や電子機器の電源を自動的にオフにしたり、住宅の居住者に使用状況を知らせたりすることで、エネルギーを節約できることが挙げられます。[44]
スマートホームや自動化されたホームは、スマートデバイスや家電を制御するプラットフォームやハブをベースにすることができます。[45]たとえば、AppleのHomeKitを使用すると、メーカーはiPhoneやApple WatchなどのiOSデバイスのアプリケーションで家庭用製品やアクセサリを制御できます。[46] [47]これは、専用アプリまたはSiriなどのiOSネイティブアプリケーションである可能性があります。[48]これは、Wi-Fiブリッジを必要とせずにAppleのホームアプリまたはSiriを介して制御されるスマートホームデバイスのラインであるLenovoのSmart Home Essentialsのケースで実証できます。[48]さまざまなスマートホーム製品を接続するためのスタンドアロンプラットフォームとして提供される専用のスマートホームハブもあります。これには、Amazon Echo、Google Home、AppleのHomePod、SamsungのSmartThings Hubが含まれます。[49]商用システムに加えて、Home Assistant、OpenHAB、Domoticzなど、非独自のオープンソースエコシステムが多数あります。[50]
高齢者介護
スマートホームの主な用途の1つは、高齢者や障害者を支援することです。これらのホームシステムは、所有者の特定の障害に対応するために支援技術を使用しています。[51] 音声制御は、視力や運動能力に制限のあるユーザーを支援することができ、警報システムは、聴覚障害のあるユーザーが装着する人工内耳に直接接続できます。 [52]また、転倒や発作などの医療上の緊急事態を監視するセンサーなど、追加の安全機能を装備することもできます。[53]このように適用されたスマートホーム技術は、ユーザーにさらなる自由とより高い生活の質を提供します。[51]
組織
「エンタープライズ IoT」という用語は、ビジネスや企業の環境で使用されるデバイスを指します。
医療とヘルスケア
医療用モノのインターネット（IoMT ）は、医療や健康関連の目的、研究のためのデータ収集と分析、モニタリングのためのIoTのアプリケーションです。[54] [55] [56] [57] [58] IoMTは「スマートヘルスケア」と呼ばれており、[59]利用可能な医療リソースとヘルスケアサービスを接続してデジタル化されたヘルスケアシステムを作成するための技術です。[60] [61]
IoTデバイスは、遠隔健康モニタリングや緊急通知システムを可能にするために使用できます。これらの健康モニタリングデバイスは、血圧や心拍数モニターから、ペースメーカー、Fitbit電子リストバンド、高度な補聴器などの特殊なインプラントをモニタリングできる高度なデバイスまで多岐にわたります。[62]一部の病院では、ベッドが使用されていることや患者が起き上がろうとしていることを検出できる「スマートベッド」を導入し始めています。また、看護師の手動操作なしで患者に適切な圧力とサポートが適用されるように自動的に調整することもできます。[54] 2015年のゴールドマンサックスのレポートによると、ヘルスケアIoTデバイスは「収益の増加とコストの削減により、米国の年間ヘルスケア支出を3,000億ドル以上節約できる」とのことです。[63]さらに、医療フォローアップをサポートするモバイルデバイスの使用により、「m-health」が生まれ、分析された健康統計が使用されるようになりました。[64]
高齢者の健康状態や全般的な健康状態を監視するために、特殊なセンサーを居住空間内に設置することもできます。また、適切な治療が確実に行われていることを確認し、セラピーを通じて失われた運動能力を取り戻すのを支援します。[65]これらのセンサーは、家庭内のモニタリングデバイスを病院ベースのシステムに接続するなど、さまざまな環境で貴重な情報を収集、処理、転送、分析できるインテリジェントセンサーのネットワークを作成します。[59]健康的な生活を促進する他の消費者向けデバイス、たとえば接続された体重計やウェアラブル心臓モニターも、IoTで可能になります。[66]エンドツーエンドの健康モニタリングIoTプラットフォームは、妊娠前および慢性患者にも利用可能であり、健康バイタルサインや定期的な投薬の必要性を管理するのに役立ちます。[67]
プラスチックや布地の電子機器の製造方法の進歩により、超低コストで使い捨てのIoMTセンサーが可能になりました。これらのセンサーは、必要なRFID電子機器とともに、紙や電子繊維の上に製造することができ、無線駆動の使い捨てセンシングデバイスとして使用できます。[68]携帯性とシステムの複雑さの低さが不可欠なポイントオブケア医療診断への応用が確立されています。 [69]
2018年現在、 IoMTは臨床検査業界[update]だけでなく[56] 、医療業界や健康保険業界でも応用されています。医療業界におけるIoMTにより、医師、患者、患者の保護者、看護師、家族などの関係者がシステムに参加できるようになり、患者の記録がデータベースに保存され、医師やその他の医療スタッフが患者情報にアクセスできるようになりました。[70]
医療におけるIoTデバイスは、多層アーキテクチャで構成されています。[71]最初に、IoT内のデバイスとセンサーからデータが収集されます。その後、データは処理され、機関のネットワーク内で保存されます。[72]この時点で、データはさらなる内部および外部の手順でアクセス可能になります。[71]同時に、データは、最小権限の原則（PoLP）[73]、たとえば高度暗号化標準（AES） [72]を使用したデータ暗号化、[72] 侵入検知システム（IDS）、侵入防止システム（IPS）などのさまざまなサイバーセキュリティ対策によって保護されています。[74]最後に、患者管理ソフトウェア（PMS）などのアプリケーションを介して、ワークステーションまたはポータブルデバイス上のユーザーがデータにアクセスできます。[71]
保険業界におけるIoMTは、より優れた新しいタイプの動的情報へのアクセスを提供します。これには、バイオセンサー、ウェアラブル、コネクテッドヘルスデバイス、顧客行動を追跡するためのモバイルアプリなどのセンサーベースのソリューションが含まれます。これにより、より正確な引受と新しい価格設定モデルが可能になります。[75]
ヘルスケアにおけるIoTの応用は、慢性疾患の管理や疾病予防・制御において基本的な役割を果たしています。強力なワイヤレスソリューションの接続により、遠隔モニタリングが可能になります。この接続により、医療従事者は患者のデータを取得し、健康データ分析に複雑なアルゴリズムを適用することができます。[76]
交通機関
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IoTは、様々な交通システムにわたる通信、制御、情報処理の統合を支援することができます。IoTの応用は、交通システムのあらゆる側面（車両、[77]インフラ、運転手またはユーザー）に及びます。交通システムのこれらのコンポーネント間の動的な相互作用により、車両間および車両内通信、[78] スマート交通管制、スマートパーキング、電子料金徴収システム、物流および車両管理、車両制御、安全性、道路支援が可能になります。[62] [79]
V2X通信
車両通信システムにおいて、車両対あらゆるもの通信（V2X）は、車両対車両通信（V2V）、車両対インフラ通信（V2I）、車両対歩行者通信（V2P）の3つの主要コンポーネントで構成されています。V2Xは、自動運転とコネクテッド道路インフラへの第一歩です。[80]
ホームオートメーション
IoTデバイスは、ホームオートメーションやビルオートメーションシステムにおいて、様々なタイプの建物（公共施設、民間施設、産業施設、住宅など）で使用される機械、電気、電子システムを監視および制御するために使用できます[62]。この文脈では、3つの主要な領域が文献で取り上げられています。[81]
- インターネットと建物のエネルギー管理システムを統合し、エネルギー効率が高くIoT主導の「スマートビルディング」を構築する。[81]
- エネルギー消費を削減するためのリアルタイムモニタリングの可能な手段[44]と居住者の行動のモニタリング[81]。
- スマートデバイスを建築環境に統合し、将来のアプリケーションでどのように活用できるか。[81]
産業
IIoTとしても知られる産業用IoTデバイスは、接続された機器、運用技術（OT）、場所、人からデータを取得して分析します。運用技術（OT）監視デバイスと組み合わせることで、IIoTは産業システムの制御と監視に役立ちます。[82]また、資産のサイズは小さなネジからモーターのスペアパーツ全体までさまざまであり、そのような資産を置き忘れると人的時間とお金の損失につながる可能性があるため、産業用ストレージユニット内の資産配置の自動記録更新にも同じ実装を実行できます。
製造業
IoTは、センシング、識別、処理、通信、作動、ネットワーク機能を備えたさまざまな製造デバイスを接続することができます。[83]製造機器のネットワーク制御と管理、資産と状況の管理、または製造プロセス制御により、IoTは産業用アプリケーションやスマート製造に使用できます。[84] IoTインテリジェントシステムにより、新製品の迅速な製造と最適化、および製品需要への迅速な対応が可能になります。[62]
プロセス制御を自動化するデジタル制御システム、プラントの安全性とセキュリティを最適化するためのオペレータツールとサービス情報システムは、 IIoTの範囲内です。[85] IoTは、予測メンテナンス、統計的評価、信頼性を最大化するための測定を通じて資産管理にも適用できます。 [86]産業管理システムはスマートグリッドと統合することができ、エネルギーの最適化が可能になります。測定、自動制御、プラントの最適化、健康と安全の管理、およびその他の機能は、ネットワーク化されたセンサーによって提供されます。[62]
一般的な製造業に加えて、IoTは建設業の工業化のプロセスにも使用されています。[87]
農業
農業におけるIoTの応用は数多くあり[88]、温度、降雨量、湿度、風速、害虫の発生、土壌含有量に関するデータの収集などがある。このデータを使用することで、農作業の自動化、品質と量の向上、リスクと無駄の最小化、作物の管理に必要な労力の削減のための情報に基づいた意思決定を行うことができる。例えば、農家は土壌の温度と水分を遠くから監視できるようになり、IoTで取得したデータを精密施肥プログラムに適用することさえできる。[89]全体的な目標は、センサーからのデータと農家の農場に関する知識と直感を組み合わせることで、農場の生産性を高め、コストを削減できるようにすることである。
2018年8月、豊田通商はマイクロソフトと提携し、水管理に関連するIoT技術向けのMicrosoft Azureアプリケーションスイートを使用して魚の養殖ツールを開発しました。近大の研究者らが一部開発したこの水ポンプ機構は、人工知能を使用してベルトコンベア上の魚の数を数え、魚の数を分析し、魚が提供するデータから水の流れの有効性を推測します。[90]テレビのホワイトスペースを使用して農場を接続するMicrosoft ResearchのFarmBeatsプロジェクト[91]も、現在Azure Marketplaceの一部です。[92]
海運
IoTデバイスは、ボートやヨットの環境やシステムを監視するために使用されています。[93]多くのプレジャーボートは、夏には何日も、冬には何ヶ月も放置されるため、このようなデバイスは、ボートの浸水、火災、バッテリーの過放電に関する貴重な早期警告を提供します。Sigfoxなどのグローバルインターネットデータネットワークと長寿命バッテリー、マイクロエレクトロニクスを組み合わせることで、エンジンルーム、ビルジ、バッテリーを常に監視し、接続されたAndroidおよびAppleアプリケーションなどにレポートすることができます。
インフラストラクチャー
橋、鉄道線路、陸上および洋上風力発電所などの持続可能な都市および農村インフラの運用を監視および制御することは、IoTの重要な用途です。[85] IoTインフラは、安全性を損ないリスクを高める可能性のある構造条件のあらゆるイベントや変化を監視するために使用できます。 IoTは、コスト削減、時間短縮、より良い作業品質、ペーパーレスワークフロー、生産性の向上により、建設業界に利益をもたらします。 リアルタイムデータ分析でより迅速な意思決定とコスト削減に役立ちます。 また、さまざまなサービスプロバイダーとこれらの施設のユーザー間のタスクを調整することにより、修理およびメンテナンス活動を効率的にスケジュールするためにも使用できます。[62] IoTデバイスは、船舶へのアクセスを提供する橋などの重要なインフラを制御するためにも使用できます。 インフラの監視と運用にIoTデバイスを使用すると、インシデント管理と緊急対応の調整、サービス品質、稼働時間が改善され、すべてのインフラ関連分野の運用コストが削減される可能性があります。[94]廃棄物管理などの分野でもメリットがあります。[95]
大都市規模の展開
都市やシステムのより良い管理を可能にするために、IoTの大規模な導入が計画中または進行中である。例えば、韓国の松島は、この種の最初の完全装備の有線スマートシティであり、徐々に建設が進められており[いつ？ ]、2018年6月時点でビジネス地区の約70％が完成している[update]。都市の大部分は有線化され自動化され、人間の介入はほとんどまたはまったくない予定である。[96]
2014年にはスペインのサンタンデールで別のアプリケーションがプロジェクトに導入されました。この導入では2つのアプローチが採用されました。人口18万人のこの都市では、すでに市のスマートフォンアプリが1万8千回ダウンロードされています。このアプリは1万個のセンサーに接続されており、駐車場の検索や環境モニタリングなどのサービスを可能にします。この導入では都市のコンテキスト情報が使用され、都市の行動に基づいたスパークディールメカニズムを通じて商人に利益をもたらし、各通知の影響を最大化することを目指しています。[97]
進行中の大規模展開の他の例としては、中新広州ナレッジシティ[98] 、カリフォルニア州サンノゼでの空気と水質の改善、騒音公害の削減、交通効率の向上の取り組み[99]、シンガポール西部のスマート交通管理[100]などがある。サンディエゴに拠点を置くIngenuは、RPMA（ランダムフェーズマルチアクセス）技術を使用して、 Wi-Fiと同じ無免許2.4ギガヘルツスペクトルを使用した低帯域幅データ伝送用の全国パブリックネットワーク[101]を構築した。Ingenuの「マシンネットワーク」は、サンディエゴやダラスを含む35の主要都市の米国人口の3分の1以上をカバーしている。[102]フランス企業のSigfoxは、2014年にサンフランシスコ湾岸地域で超狭帯域無線データネットワークの構築を開始した。これは米国でそのような展開を達成した最初の企業となった。 [103] [104]その後、同社は2016年末までに米国の30都市をカバーする合計4000の基地局を設置すると発表し、これまでで米国最大のIoTネットワークカバレッジプロバイダーとなった。 [105] [106]シスコもスマートシティプロジェクトに参加している。シスコは、インドのビジャイワダ市の5km圏内に、スマートWi-Fi、スマートセーフティ＆セキュリティ、スマート照明、スマートパーキング、スマートトランスポート、スマートバス停、スマートキオスク、政府サービス向けリモートエキスパート（REGS）、スマート教育の技術を展開している。[107] [108]
大規模な導入のもう1つの例は、ニューヨーク市のニューヨークウォーターウェイズが完成させたもので、市内の船舶をすべて接続し、24時間365日ライブで監視できるようにしたものです。このネットワークは、重要な用途向けの無線ネットワークを開発しているシカゴを拠点とする企業、 Fluidmesh Networksによって設計およびエンジニアリングされました。NYWWネットワークは現在、ハドソン川、イースト川、アッパーニューヨーク湾をカバーしています。無線ネットワークの導入により、NYウォーターウェイはこれまで不可能だった方法で船団と乗客を制御できるようになりました。新しいアプリケーションには、セキュリティ、エネルギー、船団管理、デジタルサイネージ、公共Wi-Fi、ペーパーレスチケット発行などがあります。[109]
エネルギー管理
エネルギーを消費するデバイス（ランプ、家電製品、モーター、ポンプなど）の多くはすでにインターネット接続を統合しており、これにより電力会社と通信して発電のバランスをとるだけでなく、エネルギー消費全体を最適化することができます。[62]これらのデバイスは、ユーザーによるリモートコントロールやクラウドベースのインターフェースを介した集中管理が可能で、スケジュール設定（暖房システムの電源のリモートオン/オフ、オーブンの制御、照明条件の変更など）などの機能を有効にします。[62]スマートグリッドはユーティリティ側のIoTアプリケーションです。システムはエネルギーと電力関連の情報を収集して処理し、電力の生産と配電の効率を改善します。[110]電力会社は、高度計測インフラストラクチャ（AMI）のインターネット接続デバイスを使用して、エンドユーザーからデータを収集するだけでなく、変圧器などの配電自動化デバイスも管理します。[62]
環境モニタリング
IoTの環境モニタリングアプリケーションでは、通常、センサーを使用して空気や水質、[112]、 大気や土壌の状態、[113]を監視することで環境保護を支援し、野生生物の動きとその生息地の監視などの領域も含めることができます。[114]インターネットに接続されたリソースが制限されたデバイスの開発は、地震や津波の早期警報システムなどの他のアプリケーションも緊急サービスで使用して、より効果的な支援を提供できることも意味します。このアプリケーションのIoTデバイスは通常、広い地理的領域にまたがり、移動することもできます。[62] IoTがワイヤレスセンシングにもたらす標準化は、この分野に革命をもたらすと主張されています。[115]
リビングラボ
IoTを統合するもう1つの例は、研究とイノベーションのプロセスを統合・組み合わせ、官民パートナーシップを構築するリビングラボです。[116] 2006年から2024年1月までに、440を超えるリビングラボ（現在活動しているものはすべてではありません）[117]がIoTを使用して関係者間で協力し、知識を共有し、革新的で技術的な製品を共同で作成しました。企業がスマートシティ向けのIoTサービス[118]を実装および開発するには、インセンティブが必要です。政府はスマートシティプロジェクトで重要な役割を果たします。政策の変更により、都市がIoTを実装し、使用されているリソースの有効性、効率性、精度を提供するのに役立つためです。たとえば、政府は税制優遇措置と安価な家賃を提供し、公共交通機関を改善し、新興企業、クリエイティブ産業、多国籍企業が共同で作成し、共通のインフラストラクチャと労働市場を共有し、地元に埋め込まれたテクノロジー、生産プロセス、取引コストを活用できる環境を提供します。[116]
軍隊
軍事分野のモノのインターネット（IoMT）は、偵察、監視、その他の戦闘関連の目的のために軍事分野にIoT技術を応用したものである。これは都市環境における戦争の将来性に大きく影響され、戦場で関連するセンサー、弾薬、車両、ロボット、人間が着用できる生体認証、その他のスマート技術の使用を伴う。[119]
軍隊で使用されているIoTデバイスの一例としては、Xaver 1000システムがある。Xaver 1000はイスラエルのCamero Tech社が開発したもので、同社の「壁貫通型画像システム」シリーズの最新モデルである。Xaverシリーズはミリ波（MMW）レーダー、つまり30～300ギガヘルツの範囲のレーダーを使用している。AIベースのライフターゲット追跡システムと独自の3D「壁貫通型検知」技術が搭載されている。[120]
戦場のモノのインターネット
戦場のモノのインターネット（IoBT ）は、米陸軍研究所（ARL）が開始し実行しているプロジェクトであり、陸軍兵士の能力を強化するIoTに関連する基礎科学に焦点を当てています。[121] 2017年に、ARLは戦場のモノのインターネット共同研究アライアンス（IoBT-CRA）を立ち上げ、IoT技術の理論的基礎と陸軍の作戦への応用を前進させるために、産業界、大学、陸軍の研究者間の協力関係を確立しました。[122] [123]
物事の海
オーシャン・オブ・シングス・プロジェクトは、環境や船舶活動のデータを収集、監視、分析するために、広大な海域にモノのインターネットを確立することを目的とした、 DARPA主導のプログラムです。このプロジェクトでは、クラウドベースのネットワークの一部として、軍用船や商用船を自律的に検出して追跡するパッシブセンサースイートを搭載した約50,000個のフロートを展開します。[124]
製品のデジタル化
スマートパッケージングやアクティブパッケージングには、製品やそのパッケージにQRコードやNFCタグを貼り付けるアプリケーションがいくつかあります。タグ自体はパッシブですが、固有の識別子（通常はURL）が含まれており、ユーザーはスマートフォンを介して製品に関するデジタルコンテンツにアクセスできます。[125]厳密に言えば、このようなパッシブアイテムはモノのインターネットの一部ではありませんが、デジタルインタラクションの実現手段として見ることができます。[126]「パッケージのインターネット」という用語は、固有の識別子を使用してサプライチェーンを自動化し、消費者がデジタルコンテンツにアクセスするために大規模にスキャンするアプリケーションを説明するために造られました。[127]固有の識別子、および製品自体の認証は、QRコードをスキャンするときにスキャンするためのコピーに敏感なデジタルウォーターマークまたはコピー検出パターンを介して可能であり、 [128] NFCタグは通信を暗号化できます。[129]
傾向と特徴
近年のIoTの主なトレンド[いつ? ]は、インターネットを介して接続され、制御されるデバイスの増加です。[130] IoTテクノロジーの幅広い用途により、デバイスごとに詳細が大きく異なる場合がありますが、ほとんどのデバイスに共通する基本的な特性があります。
IoTは、物理的な世界をコンピュータベースのシステムに直接統合する機会を生み出し、効率性の向上、経済的利益、人的労力の軽減をもたらします。[131] [132] [133] [134]
IoT Analyticsは、2023年には166億のIoTデバイスが接続されると報告した。同社は2020年に、2025年までには300億のデバイスが接続されると予測した。2024年10月時点で、その数は約170億となっている。[135] [136] [137]
知能
アンビエントインテリジェンスと自律制御は、モノのインターネットの本来のコンセプトの一部ではありません。アンビエントインテリジェンスと自律制御も、必ずしもインターネット構造を必要としません。しかし、研究（Intelなどの企業による）ではIoTと自律制御の概念を統合する方向にシフトしており、この方向への初期の成果では、オブジェクトを自律IoTの原動力と見なしています。[138]この文脈でのアプローチは、ほとんどのIoTシステムが動的でインタラクティブな環境を提供する深層強化学習です。 [139]このような環境でスマートに動作するようにエージェント（IoTデバイス）をトレーニングすることは、教師あり学習などの従来の機械学習アルゴリズムでは対応できません。強化学習アプローチにより、学習エージェントは環境の状態を感知し（例：家の温度を感知）、アクションを実行し（例：HVACのオン/オフを切り替える）、長期的に受け取る累積報酬を最大化することで学習できます。
IoTインテリジェンスは、IoTデバイス、エッジ/フォグノード、クラウドコンピューティングの3つのレベルで提供できます。[140]各レベルでのインテリジェントな制御と決定の必要性は、IoTアプリケーションの時間的敏感性に依存します。たとえば、自動運転車のカメラは、事故を回避するためにリアルタイムで障害物を検出する必要があります。この迅速な意思決定は、車両からクラウドインスタンスにデータを転送し、予測を車両に返すだけでは実現できません。代わりに、すべての操作を車両内でローカルに実行する必要があります。ディープラーニングを含む高度な機械学習アルゴリズムをIoTデバイスに統合することは、スマートオブジェクトを現実に近づけるための活発な研究分野です。さらに、IoTデータの分析、隠れた情報の抽出、制御決定の予測を通じて、IoT展開から最大限の価値を引き出すことができます。IoTドメインでは、回帰、サポートベクターマシン、ランダムフォレストなどの従来の方法から、畳み込みニューラルネットワーク、LSTM、変分オートエンコーダなどの高度な方法まで、さまざまな機械学習手法が使用されています。[141] [140]
将来、モノのインターネットは、非決定論的でオープンなネットワークになる可能性があり、その中では、自動組織化またはインテリジェントなエンティティ（Webサービス、SOAコンポーネント）と仮想オブジェクト（アバター）が相互運用可能になり、コンテキスト、状況、または環境に応じて独立して（独自の目的または共有の目的を追求）動作できるようになります。コンテキスト情報の収集と推論による自律的な動作、および環境の変化（センサーに影響を与える障害）を検出して適切な緩和策を導入するオブジェクトの能力は、主要な研究トレンドを構成しており、[142] IoTテクノロジーに信頼性を与えるために明らかに必要です。市場の最新のIoT製品とソリューションは、このようなコンテキスト認識型自動化をサポートするためにさまざまな異なるテクノロジーを使用していますが、センサーユニットとインテリジェントサイバーフィジカルシステムを実際の環境に展開できるようにするには、より洗練された形式のインテリジェンスが求められています。[143]
建築
IoT システムアーキテクチャは、簡単に言えば、3 つの層で構成されています。層 1: デバイス、層 2: エッジゲートウェイ 、層 3: クラウドです。[144]デバイスには、IoT 機器に見られるセンサーやアクチュエーターなどのネットワーク化されたもの、特にModbus、Bluetooth、Zigbeeなどのプロトコルや独自のプロトコルを使用してエッジゲートウェイに接続するものが挙げられます。[144]エッジゲートウェイ層は、エッジゲートウェイと呼ばれるセンサーデータ集約システムで構成されており、データの前処理、WebSocket などのシステムを使用したクラウドへの接続の保護、イベントハブ、場合によってはエッジ分析やフォグコンピューティングなどの機能を提供します。[144]エッジゲートウェイ層は、管理を容易にするために、上位層にデバイスの共通ビューを提供するためにも必要です。最後の層には、マイクロサービスアーキテクチャを使用して IoT 用に構築されたクラウドアプリケーションが含まれます。これは通常、多言語で、HTTPS/ OAuth を使用して本質的に安全です。これには、時系列データベースやバックエンドデータストレージシステム（Cassandra、PostgreSQLなど）を使用したアセットストアなど、センサーデータを保存するさまざまなデータベースシステムが含まれます。 [144]ほとんどのクラウドベースIoTシステムのクラウド層には、すべての層で発生する通信を処理するイベントキューイングおよびメッセージングシステムが備わっています。[145]一部の専門家は、IoTシステムの3つの層をエッジ、プラットフォーム、エンタープライズに分類し、これらはそれぞれ近接ネットワーク、アクセスネットワーク、サービスネットワークによって接続されています。[146]
モノのインターネットを基盤とするモノのウェブは、モノのインターネットのアプリケーション層向けのアーキテクチャであり、IoT デバイスからのデータを Web アプリケーションに統合して革新的なユースケースを作成することを目指しています。モノのインターネットでの情報の流れをプログラムおよび制御するために、予測されるアーキテクチャの方向性はBPM Everywhereと呼ばれています。これは、従来のプロセス管理とプロセス マイニング、および多数の調整されたデバイスの制御を自動化する特別な機能を組み合わせたものです。[引用が必要]
ネットワークアーキテクチャ
モノのインターネットでは、デバイスの急増に対応するために、ネットワーク空間に大きなスケーラビリティが必要です。[147] IETF 6LoWPANは、デバイスをIPネットワークに接続するために使用できます。数十億台のデバイス[148]がインターネット空間に追加されると、IPv6はネットワーク層のスケーラビリティを処理する上で重要な役割を果たすことになります。IETFの制約付きアプリケーションプロトコル、ZeroMQ、およびMQTTは、軽量のデータ転送を提供できます。実際には、多くのIoTデバイスのグループはゲートウェイノードの背後に隠れており、一意のアドレスを持っていない可能性があります。また、すべてのものが相互接続されるというビジョンは、ほとんどのアプリケーションでは必要ありません。主にデータが上位層で相互接続する必要があるためです。[要出典]
フォグコンピューティングは、インターネットを介したこのような大量のデータフローを防ぐための実行可能な代替手段です。[149]エッジデバイスのデータを分析し処理する計算能力は非常に限られています。限られた処理能力は、IoTデバイスの重要な属性です。IoTデバイスの目的は、自律性を維持しながら物理的なオブジェクトに関するデータを提供することです。処理能力が高すぎると、バッテリーの電力消費量が増え、IoTの動作能力が低下します。IoTデバイスは、十分な処理能力を持つサーバーにインターネット経由でデータを供給するだけなので、拡張は簡単です。[150]
分散型IoT
分散型モノのインターネット（分散型IoT）は、フォグコンピューティングを利用して接続されたIoTデバイスのリクエストを処理およびバランス調整する修正されたIoTであり、クラウドサーバーの負荷を軽減し、患者のバイタルサインモニタリング、自動運転の車車間通信、産業用デバイスの重大な障害検出など、遅延に敏感なIoTアプリケーションの応答性を向上させます。[151]特に数百万のノードを持つ巨大なIoTシステムでは、パフォーマンスが向上します。[152]
従来のIoTはメッシュネットワークを介して接続され、主要なヘッドノード（集中型コントローラ）によって制御されます。[153]ヘッドノードは、データの作成、保存、および送信方法を決定します。[154]対照的に、分散型IoTは、IoTシステムをより小さな部門に分割しようとします。[155]ヘッドノードは、相互に合意されたポリシーに基づいて、下位レベルのサブノードに部分的な意思決定権を付与します。[156]
分散型IoTにアプローチした一部の人々は、ブロックチェーンを介して、バッテリー駆動またはワイヤレスIoTデバイスの限られた帯域幅とハッシュ容量に対処しようとしています。[157] [158] [159]
複雑
半開ループまたは閉ループ（つまり、グローバルな最終性が解決できるバリューチェーン）では、膨大な数の異なるリンク、自律的なアクター間の相互作用、および新しいアクターを統合する能力のため、IoTは複雑なシステムとして考えられ、研究されることが多い[160] 。全体的な段階（完全な開ループ）では、混沌とした環境と見なされる可能性が高い（システムは常に最終性を持つため）。実用的なアプローチとして、モノのインターネット上のすべての要素がグローバルな公共空間で実行されるわけではありません。プライバシー、制御、信頼性のリスクを軽減するために、サブシステムが実装されることがよくあります。たとえば、スマートホーム内で実行される家庭用ロボット（ドモティクス）は、ローカルネットワーク内でのみデータを共有し、ローカルネットワーク経由でのみ利用できます。[161]従来のネットワークアーキテクチャでは、高度に動的なアドホックIoTモノ/デバイスネットワークの管理と制御は困難な作業ですが、ソフトウェア定義ネットワーク（SDN）は、革新的なIoTアプリケーションの多様性の特別な要件に対応できる俊敏な動的ソリューションを提供します。[162] [163]
サイズに関する考慮事項
モノのインターネットの正確な規模は不明ですが、IoTに関する記事の冒頭では数十億や数兆という数字がよく引用されています。2015年には、家庭内に8,300万台のスマートデバイスがありました。この数は2020年までに1億9,300万台に増加すると予想されています。[43] [164]
オンライン対応デバイスの数は2016年から2017年にかけて31％増加し、84億台に達した。[165]
スペースに関する考慮事項
モノのインターネットでは、モノの正確な地理的位置、そしてモノの正確な地理的寸法が重要になることがあります。[166]そのため、モノの時間と空間における位置などの事実を追跡することはそれほど重要ではありませんでした。なぜなら、情報を処理する人が、その情報が取られている行動にとって重要かどうかを判断し、重要であれば、不足している情報を追加する（または行動をとらないことを決定できるからです）。（モノのインターネット上のいくつかのモノはセンサーであり、センサーの位置は通常重要であることに注意してください。[167]）GeoWebとDigital Earthは、モノが場所によって整理され、接続されることができるときに可能になるアプリケーションです。ただし、残る課題には、可変の空間スケールの制約、膨大な量のデータを処理する必要性、高速検索と近隣操作のためのインデックス作成などがあります。モノのインターネットでは、モノが自発的に行動をとることができれば、この人間中心の仲介の役割はなくなります。したがって、私たち人間が当然のことと思っている時空間コンテキストに、この情報エコシステムにおける中心的な役割を与える必要があります。インターネットやウェブにおいて標準が重要な役割を果たすのと同様に、地理空間標準はモノのインターネットにおいて重要な役割を果たすでしょう。[168] [169]
「リモコンのバスケット」の解決策
多くの IoT デバイスがこの市場の一部を占める可能性を秘めています。Jean -Louis Gassée (Apple の初期卒業生チームのメンバーであり、BeOS の共同創設者) はMonday Noteの記事でこのトピックについて取り上げており、[170]最も起こりそうな問題は「リモコンのバスケット」問題と呼んでいるもので、数百のデバイスとインターフェースするアプリケーションが数百に上り、それらのデバイスが互いに通信するためのプロトコルを共有しなくなると予測しています。[170]ユーザー インタラクションを改善するために、一部のテクノロジー リーダーは協力してデバイス間の通信の標準を作成し、この問題を解決しています。他のリーダーは、デバイスの予測的インタラクションの概念に目を向けています。これは、「収集されたデータを使用して、特定のデバイスでのアクションを予測およびトリガーし」、それらを連携させるというものです。[171]
ソーシャル IoT
ソーシャルIoT（SIoT）は、IoTデバイス間の社会的相互作用と関係性の重要性に焦点を当てた新しい種類のIoTです。[172] SIoTは、ドメイン間のIoTデバイスが人間の介入なしにアプリケーション間の通信とコラボレーションを可能にし、所有者に自律的なサービスを提供するパターンです。[173]これは、IoTソフトウェアとハードウェアエンジニアリングの両方から低レベルのアーキテクチャサポートを得た場合にのみ実現できます。[174]
IoTデバイス向けソーシャルネットワーク（人間ではない）
IoTは、コミュニティの市民のようなアイデンティティを持つデバイスを定義し、それらをインターネットに接続してユーザーにサービスを提供します。[175] SIoTは、人間に役立つさまざまな目的のために相互にやり取りするIoTデバイス専用のソーシャルネットワークを定義します。[176]
SIoT と IoT の違いは何ですか?
SIoTは、コラボレーション特性の点で元のIoTとは異なります。IoTは受動的であり、所定のシステム内の既存のIoTデバイスと専用の目的のために設定されていました。SIoTは能動的であり、AIによってプログラムおよび管理され、ユーザーに利益をもたらすさまざまなシステムの潜在的なIoTデバイスを組み合わせて、計画外の目的のために機能します。[177]
SIoT はどのように機能しますか?
社会性が組み込まれたIoTデバイスは、その能力や機能をブロードキャストすると同時に、同じネットワークまたは近くのネットワーク内の他のIoTデバイスを検出、情報共有、監視、ナビゲート、グループ化することでSIoTを実現し[178]、特に緊急時にユーザーを積極的に日常生活で支援するための有用なサービス構成を容易にします。[179]
ソーシャルIoTの例
- IoTベースのスマートホーム技術は、患者や高齢者の生理学的パラメータを分析することで健康データを監視し、緊急医療サービスが必要なときに近くの医療施設に通知します。[180]緊急時には、自動的に最寄りの病院の救急車が呼び出され、ピックアップ場所が提供され、病棟が割り当てられ、患者の健康データが救急科に送信され、医師のコンピューターにすぐに表示されてさらなる処置が行われます。[181]
- 車両、道路、信号機に取り付けられたIoTセンサーは、車両とドライバーの状態を監視し、注意が必要なときに警告を発し、また、自動運転が正常に機能するように自動的に調整します。残念ながら事故が発生した場合、IoTカメラが最寄りの病院と警察署に連絡して助けを求めます。[182]
ソーシャルIoTの課題
- モノのインターネットは多面的で複雑です。[183] モノのインターネット（IoT）ベースの製品やサービスを採用して使用することを妨げる主な要因の1つは、その複雑さです。[184]インストールとセットアップは人々にとって難しいため、IoTデバイスはさまざまな状況でさまざまなサービスを提供するために、自動的に組み合わせて構成する必要があります。[185]
- システムセキュリティは、あらゆるテクノロジーにおいて常に懸念事項ですが、SIoTにおいては、自身のセキュリティだけでなく、時と場所を問わず連携するIoTデバイス間の相互信頼メカニズムも考慮する必要があるため、さらに重要です。[174]
- SIoTにとってもう一つの重要な課題は、センサーの精度と信頼性です。ほとんどの場合、IoTセンサーは事故、怪我、生命の損失を避けるためにナノ秒単位で反応する必要があります。[174]
実現技術
IoTを実現する技術は数多くある。この分野で極めて重要なのは、IoT設備のデバイス間の通信に使用されるネットワークであり、この役割はいくつかの無線または有線技術が果たすことができる。[186] [187] [188]
アドレス可能性
自動IDセンターの元々のアイデアは、RFIDタグと電子製品コードによる個別の識別に基づいています。これは、 IP アドレスまたはURI を持つオブジェクトへと進化しました。[189]セマンティックウェブの世界からの別の見方[190]は、代わりに、すべてのもの（電子、スマート、または RFID 対応のものだけでなく）をURIなどの既存の命名プロトコルでアドレス指定可能にすることに焦点を当てています。オブジェクト自体は会話しませんが、人間の所有者に代わって動作する強力な集中型サーバーなどの他のエージェントによって参照されるようになりました。[191]インターネットとの統合は、デバイスがIP アドレスを個別の識別子として使用することを意味します。IPv4のアドレス空間は限られているため（43億の異なるアドレスを許可）、IoT 内のオブジェクトは、必要な非常に大きなアドレス空間に拡張するために、次世代のインターネットプロトコル（IPv6 ）を使用する必要があります。 [192] [193] [194] IoTデバイスは、さらに、IPv6のステートレスアドレス自動設定[195] 、ホストの設定オーバーヘッドの削減、[193]、IETF 6LoWPANヘッダー圧縮の恩恵を受けるでしょう。IoTの将来は、IPv6のサポートなしには実現できないでしょう。したがって、今後数年間でIPv6が世界中で採用されることは、IoTの将来の開発を成功させる上で非常に重要です。[194]
アプリケーション層
- ADRC は、 IoT アプリケーションを実装するためのアプリケーション層プロトコルとサポート フレームワークを定義します。
近距離無線
- Bluetooth メッシュ ネットワーキング–ノード数の増加と標準化されたアプリケーション レイヤー (モデル) を備えたBluetooth Low Energy (BLE)のメッシュ ネットワーキング バリアントを提供する仕様。
- Li-Fi (光忠実度) – Wi-Fi 規格に似た無線通信技術ですが、帯域幅を拡大するために可視光通信を使用します。
- 近距離無線通信(NFC) – 2 つの電子デバイスが 4 cm の範囲内で通信できるようにする通信プロトコル。
- 無線周波数識別(RFID) – 電磁場を利用して、他のアイテムに埋め込まれたタグに保存されているデータを読み取るテクノロジー。
- Wi-Fi – IEEE 802.11標準に基づいたローカル エリア ネットワークのテクノロジ。デバイスは共有アクセス ポイントを介して、または個々のデバイス間で直接通信できます。
- Zigbee –パーソナル エリア ネットワーキング用の通信プロトコル– IEEE 802.15.4 標準に基づいており、低消費電力、低データ レート、低コスト、高スループットを実現します。
- Z-Wave –主にホームオートメーションやセキュリティアプリケーションに使用される無線通信プロトコル
中距離無線
- LTE -Advanced – モバイル ネットワークの高速通信仕様。LTE標準の拡張により、カバレッジ範囲が拡大し、スループットが向上し、レイテンシが短縮されます。
- 5G – 5G無線ネットワークは、IoTの高い通信要件を満たし、移動中でも多数のIoTデバイスを接続するために使用できます。[196] 5Gには、拡張モバイルブロードバンド（eMBB）、大規模マシン型通信（mMTC）、超信頼性低遅延通信（URLLC）という3つの機能があり、それぞれがIoTの特定の要素をサポートするのに役立つと考えられています。[197]
- LoRa : 都市部では最大 3 マイル (4.8 km)、農村部では最大 10 マイル (16 km) 以上の範囲 (見通し)。
- DASH7 : 最大2kmの範囲。
長距離ワイヤレス
- 低電力広域ネットワーク(LPWAN) – 低データレートで長距離通信を可能にし、送信電力とコストを削減するように設計されたワイヤレス ネットワーク。使用可能な LPWAN テクノロジーとプロトコル: LoRaWan、Sigfox、NB-IoT、Weightless、RPMA、MIoTy、IEEE 802.11ah
- 超小型衛星端末(VSAT) -狭帯域および広帯域データ用の小型皿アンテナを使用する衛星通信技術。
有線
- イーサネット–ハブまたはスイッチと組み合わせてツイストペアと光ファイバーリンクを使用する汎用ネットワーク標準。
- 電力線通信(PLC) – 電気配線を使用して電力とデータを伝送する通信技術。HomePlugやG.hnなどの仕様では、IoTデバイスのネットワーク化に PLC が利用されています。
レイヤー別の技術比較
プロトコル スタックでは、さまざまなテクノロジがさまざまな役割を果たします。以下は、IoT アプリケーションにおけるいくつかの一般的な通信テクノロジの役割を 簡略化して示したものです[注 1] 。
標準と標準化団体
これはIoTの技術標準のリストであり、そのほとんどはオープンスタンダードであり、それらを成功裏に設定することを目指している標準化団体です。[210] [211]
政治と市民参加
一部の学者や活動家は、デバイス ネットワークがユーザーによる制御と相互運用可能なプラットフォームに開放されれば、 IoT は市民参加の新しいモデルの作成に使用できると主張しています。教授で作家のフィリップ N. ハワードは、民主主義と権威主義体制の両方における政治生活は、IoT が市民参加にどのように使用されるかによって形作られるだろうと書いています。そのためには、接続されたデバイスはすべて、センサー データの「最終的な受益者」のリストを公開でき、個々の市民が受益者リストに新しい組織を追加できる必要があると彼は主張しています。さらに、市民社会グループは、データを活用し、市民と関わるための IoT 戦略の開発を開始する必要があるとも主張しています。[217]
政府の規制
IoT の重要な推進力の 1 つはデータです。デバイスを接続して効率を高めるというアイデアが成功するかどうかは、データへのアクセスと保存および処理にかかっています。この目的のために、IoT に取り組む企業は複数のソースからデータを収集し、クラウド ネットワークに保存してさらに処理します。これにより、プライバシーとセキュリティの危険や、複数のシステムの単一ポイントの脆弱性が広く発生してしまいます。[218]その他の問題は、消費者の選択とデータの所有権[219]およびその使用方法に関するものです。プライバシー、セキュリティ、およびデータの所有権に関するこれらの問題に関する規制とガバナンスは、まだ初期段階ではありますが、発展を続けています。[220] [221] [222] IoT の規制は国によって異なります。プライバシーとデータ収集に関連する法律の例としては、1974 年の米国プライバシー法、1980 年のプライバシー保護と個人データの国境を越えた流通に関する OECD ガイドライン、1995 年の EU 指令 95/46/EC などがあります。[223]
現在の規制環境:
連邦取引委員会（FTC）が2015年1月に発表した報告書では、以下の3つの勧告がなされた。[224]
- データセキュリティ– IoTを設計する際には、企業はデータの収集、保存、処理が常に安全であることを確認する必要があります。企業は「多層防御」アプローチを採用し、各段階でデータを暗号化する必要があります。[225]
- データの同意 – ユーザーは IoT 企業と共有するデータについて選択権を持つ必要があり、データが公開される場合にはユーザーに通知する必要があります。
- データの最小化– IoT 企業は必要なデータのみを収集し、収集した情報を限られた期間のみ保持する必要があります。
しかし、FTCは今のところ勧告を出すだけにとどまっている。FTCの分析によると、FTC法、公正信用報告法、児童オンラインプライバシー保護法からなる既存の枠組みに加え、消費者教育やビジネスガイダンスの策定、マルチステークホルダーの取り組みへの参加、連邦、州、地方レベルの他の機関への提唱は、消費者の権利を保護するのに十分である。[226]
2015年3月に上院で可決された決議は、すでに議会で検討されている。[227]この決議では、IoTに関する国家政策の策定とプライバシー、セキュリティ、スペクトルの問題の必要性が認識された。さらに、IoTエコシステムに弾みをつけるため、2016年3月には、上院議員4名による超党派グループが、連邦通信委員会にIoTデバイスを接続するためのスペクトルの必要性を評価するよう指示する法案「イノベーションの開発とモノのインターネットの成長（DIGIT）法案」を提案した。
2018年9月28日に承認されたカリフォルニア州上院法案第327号[228]は、2020年1月1日に発効します。この法案では、「接続デバイスの製造業者は、その用語の定義に従って、デバイスの性質と機能に適切であり、デバイスが収集、保持、または送信する可能性のある情報に適切であり、デバイスとそこに含まれる情報を不正アクセス、破壊、使用、変更、または開示から保護するように設計された合理的なセキュリティ機能をデバイスに装備する必要がある」 と規定しています。
IoT業界向けの標準規格は、自動車に関連して実際にいくつか制定されている。コネクテッドカーの使用から生じる懸念のほとんどは、医療機器にも当てはまるからだ。実際、米国道路交通安全局（NHTSA）は、自動車のコンピュータシステムをより安全にするためのサイバーセキュリティガイドラインとベストプラクティスのデータベースを準備している。[229]
世界銀行の最近の報告書では、政府によるIoT導入の課題と機会について検討している。[230]これには以下が含まれる。
- 政府におけるIoTはまだ初期段階
- 政策と規制の枠組みが未整備
- 強力な価値提案にもかかわらず、ビジネスモデルが不明確
- 政府と民間部門における制度と能力の明らかなギャップ
- 一貫性のないデータの評価と管理
- インフラが大きな障壁
- 政府による支援
- 最も成功したパイロットには共通の特徴（官民パートナーシップ、地域性、リーダーシップ）がある
2021年12月初旬、英国政府は、IoTの販売業者、製造業者、輸入業者が特定のサイバーセキュリティ基準を満たすよう法制化する取り組みとして、製品セキュリティおよび通信インフラ法案（PST）を導入しました。この法案はまた、消費者向けIoTデバイスのセキュリティ資格を向上させることを目指しています。[231]
批判、問題、論争
プラットフォームの断片化
IoTは、プラットフォームの断片化、相互運用性の欠如、共通の技術標準の欠如に悩まされています[232] [233 ] [234] [235] [236] [237] [238] [引用過剰]。IoTデバイスの多様性は、ハードウェアのバリエーションとデバイス上で実行されるソフトウェアの違いの両方の観点から、異なる一貫性のない技術エコシステム間で一貫して動作するアプリケーションの開発を困難にしています。[1]たとえば、IoTデバイスのワイヤレス接続は、Bluetooth、Wi-Fi、Wi-Fi HaLow、Zigbee、Z-Wave、LoRa、NB-IoT、Cat M1 、および完全にカスタマイズされた独自の無線を使用して行うことができます。それぞれに長所と短所があり、独自のサポートエコシステムがあります。[239]
IoTの不定形なコンピューティング特性は、コアオペレーティングシステムで見つかったバグに対するパッチが、古くて低価格のデバイスのユーザーに届かないことが多いため、セキュリティ上の問題でもあります。[240] [241] [242]ある研究者グループは、ベンダーが古いデバイスにパッチやアップデートをサポートしていないため、アクティブなAndroidデバイスの87％以上が脆弱なままになっていると述べています。[243] [244]
プライバシー、自律性、制御
教授であり作家でもあるフィリップ・N・ハワードは、モノのインターネットは国民に力を与え、政府の透明性を高め、情報へのアクセスを拡大する大きな可能性を秘めていると書いている。しかしハワードは、プライバシーの脅威は大きく、社会統制や政治的操作の可能性もあると警告している。[245]
プライバシーに関する懸念から、モノのインターネットやデータマイニングなどのビッグデータ基盤は、本質的にプライバシーと相容れない可能性があると考える人が増えている。 [246]水、交通、エネルギー分野におけるデジタル化の進展に伴う主な課題は、プライバシーとサイバーセキュリティに関連しており、研究者や政策立案者による適切な対応が必要である。[247]
作家のアダム・グリーンフィールド氏は、広告を読むために立ち止まる通行人の人口統計を追跡する隠しカメラを備えた看板の例を挙げ、IoT技術は公共空間への侵入であるだけでなく、規範的な行動を永続させるためにも使用されていると主張している。
モノのインターネット協議会は、モノのインターネットによるデジタル監視の普及の拡大を、18世紀にジェレミー・ベンサムが述べたパノプティコンの概念と比較した。 [248]この主張は、フランスの哲学者ミシェル・フーコーとジル・ドゥルーズの著作によって裏付けられている。『監獄の誕生』で、フーコーは、パノプティコンは産業革命期に発達した規律社会の中心的要素であったと主張している。[249]フーコーはまた、工場や学校で確立された規律システムは、ベンサムのパノプティシズムのビジョンを反映していると主張した。[249]ドゥルーズは、1992年の論文「管理社会についての追記」で、規律社会は管理社会に移行し、パノプティコンに代わってコンピュータが規律と管理の手段として使われるようになったが、パノプティシズムと似た性質は依然として維持していると書いている。[250]
オランダのトゥエンテ大学の技術哲学教授であるピーター・ポール・フェルベークは、技術はすでに私たちの道徳的意思決定に影響を与えており、それが人間の行為、プライバシー、自律性に影響を与えていると書いている。彼は技術を単なる人間の道具として見ることに警告し、むしろそれを能動的な主体として考えることを提唱している。[251]
民主主義技術センターのジャスティン・ブルックマン氏は、IoTが消費者のプライバシーに与える影響について懸念を表明し、「商業の世界には、『ビッグデータなら、何でも収集して永久に保存して、後でセキュリティについて考える人にお金を払えばいい』と言う人もいる。問題は、それを制限するための何らかの政策枠組みを導入したいかどうかだ」と述べた。[252]
ティム・オライリーは、企業が消費者にIoTデバイスを販売する方法は間違っていると考えており、IoTはあらゆる種類のデバイスをオンラインにすることで効率性を高めることであるという考えに異議を唱え、「IoTは実際には人間の能力を拡張することです。センサーとデータが意思決定を駆動する場合、アプリケーションは大きく異なります」と主張しています。[253]
WIREDの論説も懸念を表明しており、その中の1つは「あなたが失おうとしているのはプライバシーです。実際、それはそれよりも悪いです。あなたは単にプライバシーを失うだけでなく、プライバシーの概念そのものが目の前で書き換えられるのを目の当たりにすることになるでしょう」と述べています。[254]
アメリカ自由人権協会（ACLU）は、IoTが人々の生活に対するコントロールを侵食する能力について懸念を表明した。ACLUは「経済的利益を求める企業と、さらなるコントロールを渇望する政府の手に不釣り合いに蓄積されているこれらの巨大な力がどのように使用されるかを予測する方法はまったくありません。ビッグデータとモノのインターネットにより、私たちがますます不透明になっている強力な企業や政府機関に対してますます透明になるにつれて、私たち自身の生活を制御することがより困難になる可能性があります。」と書いている。[255]
プライバシーとスマートテクノロジーに関する懸念の高まりを受けて、2007年に英国政府はスマートメータープログラムを実施する際、正式なプライバシーバイデザインの原則に従うと発表した。このプログラムは、従来の電力メーターをスマート電力メーターに置き換え、エネルギー使用量をより正確に追跡および管理できるようにするものである。[256]しかし、英国コンピュータ協会は、これらの原則が実際に実施されたかどうか疑問視している。[257] 2009年、オランダ議会はプライバシーの懸念を理由に同様のスマートメータープログラムを拒否した。オランダのプログラムはその後改訂され、2011年に可決された。[257]
データストレージ
IoTアプリケーションの制作者にとっての課題は、センサーによって収集された膨大な量のデータを整理、処理、解釈することです。情報の分析には、ワイヤレスセンサーネットワークと呼ばれるソリューションが提案されています。 [258]これらのネットワークは、センサーデータの分析のために分散システムに送信されるセンサーノード間でデータを共有します。[259]
もう一つの課題は、この大量のデータの保存です。アプリケーションによっては、大量のデータ取得要件があり、その結果、大量のストレージ要件が必要になる場合があります。2013年には、インターネットは生産される総エネルギーの5％を消費していると推定されており、[258] IoTデバイスにデータを収集して保存するための「困難な課題」が依然として残っています。[260]
データサイロは、レガシーシステムの一般的な課題ではあるが、IoTデバイスの実装では、特に製造業において依然としてよく発生している。IoTおよびIIoTデバイスから得られるメリットは多いため、自律性、透明性、相互運用性の原則を考慮しないと、データの保存方法が深刻な課題となる可能性がある。[261]課題はデバイス自体によって発生するのではなく、データベースとデータウェアハウスの設定方法によって発生する。これらの課題は、デジタルトランスフォーメーションを開始した製造業者や企業でよく特定されており、デジタル基盤の一部であり、IoTデバイスから最適なメリットを得て意思決定を行うためには、企業がまずデータ保存方法を再調整する必要があることを示している。これらの課題は、ドイツのM＆E製造業者におけるI4.0実装のITおよびアプリケーションランドスケープを調査した際に、Keller（2021）によって特定された。[261]
安全
セキュリティは、モノのインターネット技術を採用する上での最大の懸念事項であり、[262]深刻なセキュリティ上の課題[263]や必要となる可能性のある規制の変更を適切に考慮せずに急速な開発が行われているという懸念があります。[264] [265]モノのインターネット (IoT) の急速な発展により、数十億のデバイスがネットワークに接続できるようになりました。接続されたデバイスの数が多すぎることと、通信セキュリティ技術の限界により、IoT ではさまざまなセキュリティ問題が徐々に現れています。[266]
技術的なセキュリティ上の懸念のほとんどは、従来のサーバー、ワークステーション、スマートフォンの懸念と同様です。[267]これらの懸念には、弱い認証の使用、デフォルトの資格情報の変更を忘れること、デバイス間で送信される暗号化されていないメッセージ、SQLインジェクション、中間者攻撃、セキュリティ更新の不適切な処理が含まれます。[268] [269]ただし、多くのIoTデバイスでは、利用可能な計算能力に重大な運用上の制限があります。 これらの制約により、ファイアウォールの実装や強力な暗号システムを使用して他のデバイスとの通信を暗号化するなどの基本的なセキュリティ対策を直接使用できないことがよくあります。[270]また、多くのデバイスが低価格で消費者に重点を置いているため、堅牢なセキュリティパッチ適用システムは一般的ではありません。[271]
従来のセキュリティ脆弱性ではなく、フォールトインジェクション攻撃が増加しており、IoTデバイスをターゲットにしています。フォールトインジェクション攻撃は、デバイスに対する物理的な攻撃であり、意図的にシステムに障害を導入して意図した動作を変更します。障害は、環境ノイズや電磁場によって意図せずに発生する可能性があります。フォールトインジェクション攻撃を防ぎ、システムを障害前の正常な状態に回復するための制御フロー整合性（CFI）から生まれたアイデアがあります。[272]
モノのインターネットデバイスは新しいデータ領域にもアクセスでき、多くの場合、物理的なデバイスを制御できるため、[273] 2014年時点でも、テレビ、キッチン家電、 [274]カメラ、サーモスタットなど、インターネットに接続された多くの機器がすでに「自宅にいる人々をスパイ」できると言っても過言ではありませんでした。 [275]ブレーキ、エンジン、ロック、ボンネットとトランクのリリース、クラクション、ヒーター、ダッシュボードなどの自動車のコンピューター制御デバイスは、車載ネットワークにアクセスできる攻撃者に対して脆弱であることが示されています。場合によっては、車両のコンピューターシステムがインターネットに接続されており、リモートから悪用される可能性があります。[276] 2008年までに、セキュリティ研究者は、権限なしでペースメーカーをリモート制御できることを示しました。その後、ハッカーはインスリンポンプ[277]と植込み型除細動器のリモート制御を実証しました。[278]
セキュリティが不十分なインターネットアクセス可能なIoTデバイスは、他のデバイスへの攻撃に利用される可能性もあります。2016年には、Miraiマルウェアを実行するIoTデバイスによる分散型サービス拒否攻撃により、DNSプロバイダーと大手ウェブサイトがダウンしました。[279] Miraiボットネットは、最初の20時間以内に約65,000台のIoTデバイスに感染しました。[280]最終的に、感染台数は約20万～30万台に増加しました。[280]ブラジル、コロンビア、ベトナムが感染の41.5%を占めました。[280] Miraiボットネットは、DVR、IPカメラ、ルーター、プリンターなど、特定のIoTデバイスを標的にしていました。[280]最も多くの感染デバイスを抱えていた上位ベンダーは、Dahua、Huawei、ZTE、Cisco、ZyXEL、MikroTikと特定されました。[280] 2017年5月、 Cloudflareのコンピュータ科学者であるジュナデ・アリ氏は、パブリッシュ・サブスクライブ・パターンの実装が不十分なため、IoTデバイスにネイティブDDoSの脆弱性が存在すると指摘した。[281] [282]こうした種類の攻撃により、セキュリティ専門家はIoTをインターネットサービスに対する真の脅威と見なすようになった。[283]
米国国家情報会議は、非機密の報告書で、「米国の敵、犯罪者、悪意ある者がセンサーや遠隔操作される物体のネットワークにアクセスすることを阻止するのは難しいだろう...集約されたセンサーデータのオープンマーケットは、犯罪者やスパイが脆弱なターゲットを特定するのに役立つのと同じくらい、商業と安全保障の利益に役立つ可能性がある。したがって、超並列センサーフュージョンは、不当な捜索に対する憲法修正第4条の保証と根本的に矛盾することが判明した場合、社会の結束を損なう可能性がある」と主張している。[284]一般的に、諜報機関はモノのインターネットを豊富なデータソースと見なしている。[285]
2019年1月31日、ワシントンポスト紙は、 IoTドアベルやカメラで起こり得るセキュリティと倫理上の課題に関する記事を掲載した。「先月、Ringはウクライナのチームに特定のユーザー動画の閲覧と注釈付けを許可していたことが発覚した。同社は、公開されている動画と同意を得たRing所有者の動画のみを閲覧していると述べている。先週、カリフォルニアのある家族のNestカメラがハッカーに乗っ取られ、弱いパスワードを使用していたため、ミサイル攻撃に関する偽の音声警告が放送され、さらにはのぞき見された。」[286]
セキュリティに対する懸念に対しては、さまざまな対応がなされてきました。Internet of Things Security Foundation (IoTSF) は、知識とベストプラクティスを推進することでモノのインターネットを保護することを使命として、2015 年 9 月 23 日に設立されました。設立委員会は、テクノロジープロバイダーと通信会社で構成されています。さらに、大手 IT 企業は、IoT デバイスのセキュリティを確保するための革新的なソリューションを継続的に開発しています。2017 年、Mozilla はProject Thingsを立ち上げました。これにより、IoT デバイスを安全な Web of Things ゲートウェイ経由でルーティングできます。[287] KBV Research の推定によると、[288] IoT セキュリティ市場全体[289]は、インフラストラクチャに関する懸念の高まりとモノのインターネットの使用の多様化の結果として、2016 年から 2022 年の間に 27.9% の割合で成長すると予想されています。[290] [291]
IoTデバイスとインターネット全体を保護するためには政府による規制が必要だと主張する人もいる。IoTデバイスを保護するための市場インセンティブが不十分だからだ。[292] [264] [265]ほとんどのIoT開発ボードの性質上、予測可能で弱い鍵が生成され、中間者攻撃に利用されやすいことが判明した。しかし、SSHの弱い実装と弱い鍵の問題を解決するために、多くの研究者によってさまざまな強化アプローチが提案された。[293]
製造業におけるIoTセキュリティには、さまざまな課題とさまざまな視点がある。EUとドイツでは、データ保護は製造業とデジタル政策、特にI4.0の政策全体を通じて常に言及されている。しかし、データセキュリティに対する姿勢は企業の視点とは異なり、製造業のIoTデバイスから収集されるデータには個人情報が表示されないことから、GDPRの形ではあまりデータ保護が重視されていない。[261]しかし、調査によると、製造業の専門家は「相互接続性がますます高まる中で、機械技術を国際的な競争相手から守るためのデータセキュリティ」について懸念している。[261]
安全性
IoTシステムは通常、感知したデータ、ユーザー入力、またはその他の外部トリガー（インターネットから）を入力として受け取り、1つ以上のアクチュエータに指示してさまざまな形式の自動化を提供するイベント駆動型のスマートアプリによって制御されます。[294]センサーの例には、煙探知機、モーションセンサー、接触センサーなどがあります。アクチュエータの例には、スマートロック、スマート電源コンセント、ドアコントロールなどがあります。サードパーティの開発者がこれらのセンサーやアクチュエータとワイヤレスで対話するスマートアプリを構築できる一般的な制御プラットフォームには、SamsungのSmartThings、[295]、 AppleのHomeKit、[296]、AmazonのAlexa、[297]などがあります。
IoT システムに特有の問題は、バグのあるアプリ、予期しないアプリの相互作用の不具合、またはデバイス/通信障害により、安全でない危険な物理的状態が発生する可能性があることです。たとえば、「家に誰もいないときに玄関のドアの鍵を開ける」や「気温が 0 度以下で人々が夜寝ているときにヒーターをオフにする」などです。[294]このような状態につながる欠陥を検出するには、インストールされているアプリ、コンポーネントデバイス、それらの構成、そしてさらに重要なことに、それらがどのように相互作用するかを全体的に把握する必要があります。最近、カリフォルニア大学リバーサイド校の研究者は、モデルチェックをビルディングブロックとして使用し、システムを安全でない状態に導く可能性のあるイベントを特定することで「相互作用レベル」の欠陥を明らかにする新しい実用的なシステムである IotSan を提案しました。[294]彼らは Samsung SmartThings プラットフォームで IotSan を評価しました。手動で構成された 76 のシステムから、IotSan は 147 の脆弱性 (つまり、安全な物理的状態/プロパティの違反) を検出しました。
デザイン
モノのインターネットの設計と管理の進化する性質が広く認識されていることから、IoT ソリューションの持続可能で安全な展開は「無秩序なスケーラビリティ」を考慮して設計する必要があります。[298]無秩序なスケーラビリティの概念の適用は、不確実な管理の将来を考慮して設計されている物理システム (つまり、制御された現実世界のオブジェクト) にまで拡張できます。このハードな無秩序なスケーラビリティは、物理的な障害のリスクなしにすべての管理体制を可能にするために物理システムを選択的に制約することにより、モノのインターネット ソリューションの可能性を完全に実現するための道筋を提供します。[298]
ブラウン大学のコンピューター科学者マイケル・リットマンは、モノのインターネットを成功させるには、技術そのものだけでなく、インターフェースの使いやすさも考慮する必要があると主張している。これらのインターフェースは、よりユーザーフレンドリーであるだけでなく、より統合されている必要がある。「掃除機、鍵、スプリンクラー、照明、コーヒーメーカーなど、ユーザーがそれぞれ異なるインターフェースを習得する必要があるとしたら、生活が楽になったとは言い難い。」[299]
環境の持続可能性への影響
モノのインターネット技術に関する懸念は、半導体を多用したデバイスの製造、使用、そして最終的には廃棄が環境に与える影響に関係している。[300]現代の電子機器には、多種多様な重金属や希土類金属、そして毒性の高い合成化学物質が溢れている。そのため、適切にリサイクルすることは極めて困難である。電子部品は焼却されるか、通常の埋め立て地に捨てられることが多い。さらに、現代の電子部品に不可欠な希土類金属の採掘にかかる人的および環境的コストは増加し続けている。このため、IoT デバイスの寿命全体にわたる環境への影響に関する社会的な疑問が生じている。[301]
デバイスの意図的な陳腐化
電子フロンティア財団は、企業が接続デバイスのサポートに必要な技術を利用して、リモートソフトウェアアップデートやデバイスの操作に必要なサービスを無効にすることで、顧客のデバイスを意図的に無効にしたり「ブリック」したりできるのではないかと懸念を表明している。ある例では、「生涯サブスクリプション」を約束して販売されたホームオートメーションデバイスが、Nest LabsがRevolvを買収し、Revolvデバイスが動作するために使用していた中央サーバーをシャットダウンする決定を下した後、役に立たなくなった。[302] NestはAlphabet（Googleの親会社）が所有する会社であるため、EFFはこれが「自動運転車、医療機器、および人の生活や身体の安全に不可欠である可能性のあるその他のハイエンドガジェットの販売を目指す会社にとってひどい前例となる」と主張している。[303]
所有者は、自分のデバイスを別のサーバーに接続したり、ソフトウェアの改善に協力したりすることが自由にできるはずだ。しかし、そのような行為は、米国DMCAセクション 1201 に違反する。この条項は「ローカル使用」のみを例外としている。このため、自分の機器を使い続けたいと考えている改造者は、法的にグレーゾーンに追いやられる。EFF は、購入者は、自分の希望よりもメーカーの希望を優先する電子機器やソフトウェアを拒否すべきだと考えている。[303]
販売後の操作の例としては、Google Nest Revolv、Androidのプライバシー設定の無効化、ソニーによるPlayStation 3でのLinuxの無効化、Wii UでのEULAの強制などがあげられる。[303]
紛らわしい用語
ビジネス技術雑誌Information AgeのKevin Lonergan氏は、IoTを取り巻く用語を「用語の動物園」と呼んでいます。[304]明確な用語がないことは「実用的な観点からは役に立たず」、エンドユーザーを混乱させる原因となっています。[304] IoT分野で事業を展開している企業は、センサー技術、ネットワーク、組み込みシステム、分析に関連するあらゆる分野で事業を展開している可能性があります。[304]ロナーガンによれば、IoTという用語は、今日知られているスマートフォン、タブレット、その他のデバイスが存在する前から造られており、さまざまな程度の重複と技術的収束を伴う用語が数多く存在する：モノのインターネット、あらゆるもののインターネット（IoE）、商品のインターネット（サプライチェーン）、産業用インターネット、パーベイシブコンピューティング、パーベイシブセンシング、ユビキタスコンピューティング、サイバーフィジカルシステム（CPS）、無線センサーネットワーク（WSN）、スマートオブジェクト、デジタルツイン、サイバーオブジェクトまたはアバター、[160]協調オブジェクト、マシンツーマシン（M2M）、アンビエントインテリジェンス（AmI）、運用技術（OT）、情報技術（IT）。[304] IoTの産業分野であるIIoTに関しては、インダストリアルインターネットコンソーシアムの語彙タスクグループは、インダストリアルインターネットコンソーシアムが発行する出版物全体で「一貫した用語」[305] [306]を確保するために、「共通で再利用可能な用語の語彙」[305]を作成しました。IoT Oneは、新しい用語が公開されたときに通知される新用語アラート[307]を含むIoT用語データベースを作成しました。2020年3月現在[update]、このデータベースは807のIoT関連用語を集約しており、資料を「透明性と包括性」に保っています。[308] [309]
導入の障壁
相互運用性の欠如と価値提案の不明確さ
IoTの可能性に対する共通の信念にもかかわらず、業界リーダーと消費者はIoT技術をより広く採用するための障壁に直面しています。マイク・ファーリーはフォーブス誌で、 IoTソリューションは早期導入者には魅力的であるものの、相互運用性やエンドユーザーにとって明確な使用例が欠けていると主張しました。[310]エリクソンによるデンマーク企業におけるIoTの採用に関する調査では、多くの企業が「IoTの価値が自分たちにとってどこにあるのかを正確に特定する」のに苦労していることが示唆されています。[311]
プライバシーとセキュリティに関する懸念
IoT、特にコンシューマIoTにおいては、ユーザの日常生活に関する情報が収集され、ユーザの周囲の「モノ」が連携して、個人の嗜好を満たすより良いサービスを提供する。[312]サービス、デバイス、ネットワークの多様な統合により、ユーザを詳細に記述する収集情報がネットワーク内の複数のホップを通過すると、デバイスに保存された情報は、 IoTネットワーク内に存在するノードを侵害することでプライバシー侵害の危険にさらされる。[313]
例えば、2016年10月21日には、ドメインネームシステムプロバイダーのDynが運営するシステムが複数の分散型サービス拒否（DDoS）攻撃を受け、 GitHubやTwitterなどの複数のウェブサイトがアクセス不能になった。この攻撃は、IPカメラ、ゲートウェイ、さらにはベビーモニターを含む多数のIoTデバイスで構成されたボットネットを通じて実行された。[314]
基本的に、IoTシステムに必要なセキュリティ目標は4つあります。(1)データの機密性：権限のない者が送信および保存されたデータにアクセスできないこと。(2)データの完全性：送信および保存されたデータの意図的または意図的でない破損が検出される必要があること。(3)否認不可性：送信者は特定のメッセージを送信したことを否定できないこと。(4)データの可用性：送信および保存されたデータは、サービス拒否（DOS）攻撃があった場合でも、権限のある者が利用できる必要があります。[315]
情報プライバシー規制では、組織に「合理的なセキュリティ」の実践も求めています。カリフォルニア州の SB-327 情報プライバシー: 接続デバイスは、「接続デバイスの製造業者は、その用語の定義に従って、デバイスの性質と機能に適しており、デバイスが収集、保持、または送信する情報に適しており、指定されたとおり、デバイスとそこに含まれる情報を不正アクセス、破壊、使用、変更、または開示から保護するように設計された合理的なセキュリティ機能をデバイスに装備する必要があります。」[316]各組織の環境はそれぞれ異なるため、「合理的なセキュリティ」とは何か、ビジネスにどのような潜在的なリスクが伴う可能性があるかを示すことは困難です。オレゴン州の HB2395 も、「接続デバイスを製造、販売、または販売を申し出る人物は、接続デバイスと接続デバイスが収集、保持、保存、または送信する情報を、消費者が許可していないアクセス、破壊、変更、使用、または開示から保護する合理的なセキュリティ機能を接続デバイスに装備する必要があります。」 [317]
ウイルス対策プロバイダーのカスペルスキーによれば、2020年にはIoTデバイスのデータ侵害が6億3900万件発生し、2021年上半期には15億件の侵害が発生した。[231]
伝統的な統治構造
エリクソンがデンマーク企業によるモノのインターネットの導入に関して発表した調査では、 「IoT は依然として不確実性と歴史的前例の欠如の両方を抱えているため、 IoT と企業の従来のガバナンス構造が衝突している」ことが明らかになりました。 [311]インタビューを受けた回答者のうち、60% が「IoT の機会を捉える組織能力が自分たちにはなく、4 人中 3 人が必要なプロセスが自分たちにはないと考えている」と述べています。[311]このことから、組織設計プロセスを促進し、新しいイノベーション管理手法をテストするために、組織文化を理解する必要性が生じています。デジタル変革の時代におけるデジタル リーダーシップの欠如も、イノベーションと IoT の導入を妨げており、多くの企業は不確実性に直面して「市場のダイナミクスが発揮されるのを待っている」[311]か、IoT に関するさらなる行動は「競合他社の動き、顧客の引き込み、または規制要件を待っている」程度になっています。[311]これらの企業の中には、「コダック化」される危険を冒している企業もある。「コダックは、デジタル写真がフィルム写真を凌駕するまでは、市場リーダーだった」が、「業界に影響を与える破壊的な力を見抜くことができず」[318]、「破壊的な変化が切り開く新しいビジネスモデルを真に受け入れることができなかった」。[318]スコット・アンソニーはハーバード・ビジネス・レビューで、コダックは「デジタルカメラを開発し、技術に投資し、写真がオンラインで共有されることさえ理解していた」[318]が、最終的には「オンラインでの写真共有は、印刷事業を拡大する手段ではなく、新しいビジネスである」ことに気づかなかったと書いている。 [318]
事業計画とプロジェクト管理
2018年の調査によると、IoT導入の70～75%はパイロットまたはプロトタイプの段階で止まっており、事業計画の欠如もあって規模を拡大することができなかった。[319] [ページが必要] [320]
世界中の科学者、エンジニア、マネージャーが IoT 製品の利点を生み出し、活用するために継続的に取り組んでいるにもかかわらず、そのようなプロジェクトのガバナンス、管理、実装にはいくつかの欠陥があります。情報やその他の基礎技術の分野では大きな前進が見られますが、IoT は依然として複雑な分野であり、IoT プロジェクトの管理方法の問題は依然として解決する必要があります。IoT プロジェクトは、単純で従来の IT、製造、建設プロジェクトとは異なる方法で実行する必要があります。IoT プロジェクトはプロジェクト タイムラインが長く、熟練したリソースが不足しており、セキュリティや法的問題がいくつかあるため、新しく特別に設計されたプロジェクト プロセスが必要です。次の管理手法により、IoT プロジェクトの成功率が向上するはずです。[321]
- 独立した研究開発段階
- 実際のプロジェクトが始まる前の概念実証/プロトタイプ
- 学際的な技術的知識を持つプロジェクトマネージャー
- 普遍的に定義されたビジネスおよび技術用語
参照
注記
- ^ 実際の標準では、ここで提示されているものとは異なる用語が使用されたり、異なるレイヤー境界が定義されたりする場合があります。
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ウィキメディア・コモンズには、モノのインターネットに関連するメディアがあります。
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