拡張IoT (XIoT) とは

拡張IoT (XIoT) とは、すべてのIoT（インターネットに接続された物理デバイス）を含む包括的な用語です。これには、IoT、オペレーショナルテクノロジー (OT)、医療分野のIoT (IoMT)、インダストリアルIoT (IIoT)、監視制御およびデータ取得 (SCADA) が含まれます。

インテリジェントカー、家電製品、ウェアラブルフィットネストラッカーなどの日常的に使用する製品は、IoTの一部としてWebに接続されている製品のほんの数例にすぎません。

ビジネス分野では、相互に接続されたデバイスや機器を組織に導入することで、「第4次産業革命」が到来することが期待されています。実際、さまざまな業界の経営幹部の80%以上が、IoTは自社の事業の一部またはすべてにとって非常に重要であると述べています。

ここでは、さらに接続が進む世界におけるIoTの概念を理解するために必要な内容をすべてご紹介します。

IoTの定義

IoTとは、データを収集および交換するためのセンサー、ソフトウェア、ネットワーク接続機能を備えた、相互接続された物理オブジェクト（デバイス、車両、電化製品、その他の物理ガジェット）のネットワークのことです。IoTデバイスは関連データを収集することで、その環境とやり取りし、他のデバイスと相互に学び合うことができます。

これらの「スマートオブジェクト」は、「スマートホーム」のインテリジェントなサーモスタットをはじめ、スマートフォン、ノートパソコン、複雑な産業機械や輸送ネットワークに至るまで、あらゆる分野に存在します。街全体に大規模にIoTを導入した「スマートシティ」を構想している政府も多数あります。IoTの最終的な目標は、デジタルの世界と物理の世界をシームレスに統合することで、効率を高め、意思決定を改善し、新たな機会を創出することです。

XIoTデバイスの例

XIoTデバイスは、家庭でも職場でも、私たちの身の回りに溢れています。

XIoTデバイスの例をいくつか紹介します。

OT

• プログラマブルロジックコントローラー (PLC)
• ヒューマンマシンインターフェース (HMI)
• エンジニアリングワークステーション (EWS)
• SCADA

IoT

• 照明
• カメラ
• 生体認証スキャナー

ビル管理システム

• エレベーター
• HVAC
• スマートグリッドシステム

IIoT

• センサー
• ポンプ
• ロボティクス

IoMT

• CTスキャナー
• 血液ガス分析装置
• 血液分析装置
• 麻酔器

XIoTの仕組み

XIoTは、ひとまとまりのXIoTシステムとして相互に連携して動作する、次の4つの要素から成り立っています。

• デバイス/センサー：デバイスには、温度、場所、動きといったさまざまな種類のデータを収集するセンサーが備わっています。
• 接続機能：収集されたすべてのデータはクラウドに送信されますが、そのためには接続機能が必要です。XIoTデバイスでは、Wi-Fi、Bluetooth、モバイル通信、衛星通信、イーサネット、低消費電力広域ネットワーク (LPWAN) などのさまざまな接続方法が使用されます。
• データ処理：収集された豊富なデータは、有用なインサイトを提供するのに役立ちます。クラウドに送信されたデータには、このような情報を抽出するために高度なアルゴリズムや機械学習が適用されます。
• ユーザーインターフェース：抽出されたデータインサイトがユーザーに提供され、意思決定のための情報として利用できるようになります。これは、テキストアラートなどの通知として提供されることもあれば、ユーザーがXIoTアプリケーションによるインターフェースを使用して、積極的にデータにアクセスすることもできます。

XIoTの利点と重要性

XIoTは、現代の多くの企業にとって、流行を作り出す、新たな経済の起爆剤となっています。XIoTの取り組みは現実のビジネス上の利点をもたらし、そのプラスの影響は今後数年にわたって拡大していくと予想されています。例えば、46%の組織がXIoTデバイスによって効率が向上したと報告しています。XIoTが企業にもたらす主な利点をいくつかご紹介します。

効率の向上

XIoTはプロセスの自動化を促進するため、人間の介入が最小限で済み、ミスが発生する確率を最小限に抑えられます。さらに、XIoTソリューションは、インベントリー、サプライチェーン、サービスの提供のいずれを自動化する場合でも、組織の隅々からリアルタイムのインサイトを提供します。組織はこのインサイトを活用して、事業運営をモニタリング、制御、最適化して、ビジネスワークフロー全体で効率を向上させることができます。

データ起点の意思決定

XIoTによって生成されたデータは、主要な事業運営のメトリック、製品パフォーマンス、顧客満足度などに関する有用なインサイトを組織に提供します。また、複数のチームが同じ共有データセットを基に作業できるため、チーム間のコラボレーションも容易になります。データの分析速度もこれまでになく高まります。このデータ起点型のアプローチによって、情報に基づく意思決定が可能になり、より優れた戦略や結果を生むことができます。

コスト削減

組織がXIoTを導入することでコストを削減できる機会は無限にあります。例えば、XIoTによって事業運営を合理化し、むだを最小限に抑えることで、大幅にコストを削減できます。また、予防的なメンテナンスを行えば、機器の故障を予測して、メンテナンスが必要な時期を予測することができるため、ダウンタイムを削減し、コストのかかる修理を行わずに済むようになります。

ビジネスのアセット管理の面では、XIoTによって提供される、信頼性の高いリアルタイムのインベントリーデータを利用して、過剰在庫や在庫切れを回避できます。こうすることで、製品の在庫を確保して売上を向上させ、在庫保有コストを最小限に抑えることができます。

コスト削減は、企業のIoTプロジェクトの54%において、主要な収益拡大要素となっています。

カスタマーエクスペリエンスの向上

XIoTによって、個々の顧客に合わせた応答性の高いカスタマーエクスペリエンスを実現できます。ウェアラブルヘルスモニターなどのスマートデバイスは、ユーザーにリアルタイムのインサイトを提供し、エンゲージメントと満足度を高めることができます。小売業では、XIoTデバイスは個々の顧客に合わせた提案を行い、顧客の振る舞いに基づいて店舗のレイアウトを最適化することで、購買エクスペリエンスを向上させることができます。これは、売上の増加や顧客満足度の向上につながります。

従業員の生産性の向上

XIoTによって、組織はプロセスのむだを省いて簡略化し、より価値の高い業務に従業員を専念させることができます。多数のプロセスが関与するビジネス環境では、XIoT対応の機器で生産プロセスを追跡し、ボトルネックを特定して、ワークフローを最適化することができます。これは、従業員の効率を向上させ、プロセスの中断に起因するアイドルダウンタイムを削減するのに役立ちます。

統合型のビジネスモデル

XIoTを導入した場合、新しい統合型のビジネスモデルでは、製品、サービス、データ、デジタルプラットフォームが自然に統合されるため、企業は市場の需要や顧客のニーズに対して包括的なソリューションを提供することができます。スタンドアロンの製品を提供するのではなく、相互に接続されたデバイスとサービスが連携してより高い価値を提供するエコシステムを作成できます。このような変化が生じたのは、顧客は単に製品を購入するのではなく、その製品がもたらす成果を求めていることがわかったためです。

XIoTを可能にするテクノロジー

XIoTは、連携してXIoTシステムを実現するさまざまなテクノロジーを利用しています。XIoTを可能にする主なテクノロジーには、次のものがあります。

• ワイヤレスセンサーネットワーク：これらのネットワークは、センサーを備えた複数のデバイスをワイヤレス接続して、データをシームレスに収集し、共有できるようにします。

• クラウドコンピューティング：クラウドは、蓄積されたデータが保存、処理、分析される中央ハブとして機能し、スケーラブルで強力なコンピューティングリソースを提供します。

• 通信プロトコル：これらのプロトコルは、デバイスが効果的に通信するためのルールと言語を確立して、XIoTエコシステム全体で円滑にデータ交換が行われるようにします。

• 組み込みシステム：XIoTデバイスの中心には組み込みシステムがあり、デバイスの機能を効率的に制御および管理して、物理的な世界とやり取りできるようにします。

XIoTのユースケース

XIoTは、データと接続を活用してプロセスを改善し、操作性を向上し、より効率的なリソース管理を実現することで、業界を変革しています。XIoTにより変革がもたらされた5つの業界をご紹介します。

ヘルスケア

XIoTは、バイタルサインを常時モニタリングするウェアラブルヘルスデバイスによって、医療業界に多大な影響を与えました。医療従事者は、このデータをリモートでモニタリングして、危険な計測値にアラートを設定し、異常や懸念がある場合は迅速に介入することができます。このXIoTを活用した常時モニタリングモデルは、健康上の問題が懸念される状況を早期に検知することで患者の予後を改善し、悪化を防いで、頻繁な通院を不要にします。

• 例：ウェアラブルヘルスモニター

フィットネストラッカーやスマートウォッチなどのXIoT対応のウェアラブルデバイスは、心拍数、血圧、睡眠パターンなどのバイタルサインを常時モニタリングします。このデータが医療従事者や介護者に送られ、異常な測定値があった場合に積極的に対応を開始することができます。

製造

製造業におけるXIoTは一般にインダストリアルIoTと呼ばれ、製品の生産方法、顧客への販売方法、サポートによるフォローアップ方法を改善することで、業界に大きな進歩をもたらしました。XIoTは、機械、機器、プロセスが相互接続され、シームレスに通信する「スマートファクトリー」の構築を可能にしました。

• 例：工場における予知保全

機械や生産ラインに埋め込まれたXIoTセンサーが、温度、湿度、圧力、振動、生産率などの要因に関するリアルタイムデータを収集します。このデータが中央システムに送信され、生産オペレーションを最適化し、異常や潜在的な問題を検知するために分析されます。

農業

機器のセンサーやドローンといった「スマート農業」のXIoTデバイスは、作物の状況に関するリアルタイムのインサイトを提供します。農業従事者はこのデータを使用して、灌漑、害虫駆除、収穫時期を情報に基づいて決定し、作物の生産高と収益性を向上させています。

• 例：精密農業

精密農業では、土壌水分センサー、気象観測所、温度測定値が使用されます。農業従事者は、土壌の状態、気象パターン、作物の健康状態に関するリアルタイムのデータを収集できます。このデータを分析して、灌漑スケジュールを最適化し、施肥を効率化して、病気や害虫の兆候を早期に検出することができます。

運輸

XIoTセンサーとGPSを備えたコネクテッド車両は、安全性、ナビゲーション、交通管理を改善します。現在、2025年までに新車の約88%がIoTテレマティクスを搭載すると予測されています。XIoTは、ドライバーの安全性の向上、環境条件の改善、リアルタイムの車両モニタリング、移動中の快適性の向上といった利点を企業にもたらします。

• 例：コネクテッド車両と交通管理

XIoT搭載車両は、他の車両および信号機や道路センサーなどの交通インフラストラクチャと通信することができます。これにより、リアルタイムの交通状況の更新と最適な経路選択が可能になります。さらに、車両のXIoTセンサーはタイヤの空気圧やエンジンのパフォーマンスといった要素をモニタリングして、問題が悪化する前にその兆候をドライバーやメンテナンスチームに通知することができます。

小売業

オンラインか実店舗かを問わず、消費者は購入の際、簡単かつシンプルに、楽しく買い物できることを期待しています。スマートストアテクノロジーは小売市場を変革して、カスタマーエクスペリエンスを向上させます。スマート小売店では、ショッピングの全過程で、QRコード、スマートシェルフ、バーチャルショッピングカート、モバイル支払い、セルフサービス決済など、さまざまなスマートテクノロジーを統合して、顧客のショッピングジャーニーと購入プロセスをサポートします。

• 例：パーソナライズされたショッピング

小売業者は、XIoTを活用したビーコンを店舗のあちこちに設置して、店舗内での位置に基づいてパーソナライズされたオファーや通知を買い物客のスマートフォンに送信します。これは、顧客に合った割引や商品情報を提供し、ショッピングエクスペリエンスを向上させます。小売業者は、顧客の動きや振る舞いを追跡して、店舗のレイアウトや商品の配置を最適化することもできます。

2023年には、小売業者の80%がXIoTテクノロジーを導入して、顧客の好みを追跡し、在庫管理を最適化し、位置情報に基づくプロモーションを提供するようになると予測されます。

XIoTの課題

XIoTにはこのように多くの利点がありますが、XIoTの導入を慎重に計画、管理しなかった場合、企業に悪影響が生じる可能性があります。組織でXIoTを最大限に活用するためには、事業運営および顧客からの信頼を危険にさらすセキュリティ侵害や、意思決定を妨げる過剰な量のデータといったリスクを理解して対処することが重要です。

セキュリティとプライバシーのリスク

XIoTデバイスとそれを可能にするテクノロジーの急増は、組織に重大なセキュリティとプライバシーのリスクをもたらします。実際、XIoTデバイスを専門に狙ったサイバー攻撃が年間15億件発生しており、セキュリティはいまだに最大の懸念事項です。

組織にXIoTエコシステムを導入する際には、デバイスのセキュリティ対策が不十分であることに起因する脆弱性のリスクに対処する必要があります。このような脆弱性は、攻撃者が不正アクセスできる隙を生みます。XIoTデバイスは、相互接続というその性質から、組織の攻撃対象領域を拡大させるため、悪意のあるアクターは侵害されたデバイスをネットワーク全体に侵入するための足掛かりとして悪用できるようになります。

さらに、大量の機密データを収集するXIoTデバイスは、不正アクターにとって魅力的な標的となります。これはプライバシー侵害や不正なデータ共有のリスクを増大させ、データの損失、規制の不遵守、組織のブランドや市場価値の毀損を引き起こすおそれがあります。

異なる基準を使用するチーム間での業務の分断

XIoTにはさまざまなデバイスやプラットフォームが関与します。組織内のチームがそれぞれ独自にXIoTを導入している場合、プロトコルや通信に関する基準がないことが原因で、分断が生じたり、非互換性の問題が引き起こされたりする可能性があります。

異なるメーカーのデバイスは常に円滑に連携するとは限らないため、デバイス間の相互運用やデータ共有で問題が生じる可能性があります。一貫性のあるIoTエコシステムがない場合、組織はデータのサイロの中で行き詰まり、十分に分析を行うことができません。その場合、データを包括的に把握できなくなります。例えば、スマート製造環境において、連携がうまくいかない機械がある場合、企業はリアルタイムで生産を最適化することができなくなる可能性があります。

過剰な量のデータ

IDCの予測によると、2025年には420億台のコネクテッドXIoTデバイスが存在し、79.4ゼタバイトのデータを生成するようになるとのことです。このことを考えると、XIoTによって生成される膨大な量のデータが、組織のデータストレージを指数関数的に増加させる可能性があることは想像に難くありません。この過剰な量のデータが、組織の処理能力を飽和させ、ネットワークの帯域幅を減少させる可能性もあります。

データ管理と分析の効果的な戦略を持たない企業は、データのノイズの中に埋もれた貴重なインサイトを見逃すおそれがあります。さらに、データ量が多すぎることで意思決定に遅れが生じ、リアルタイムの事態に対応できず、データストレージのコストが大幅に増大する可能性もあります。

規制および法的な課題

XIoTデバイスからのデータの収集、保存、使用は、法的および規制上の問題を多数引き起こします。一般データ保護規則 (GDPR) などのプライバシー法では、データ収集とユーザーの権利に関する厳格な指針が定められており、違反した場合は重大な罰則が科される可能性があります。

規制が厳しい業界の企業は、XIoTデータの共有と処理が、データの所有権と同意を規定する規制に違反していないかに注意する必要があります。さらに、XIoTに関連した事故や障害が発生した場合、データの所有権と責任に関する紛争が発生し、多額の費用がかかる法的紛争に発展する可能性があります。このようなさまざまな状況によって、IoT導入におけるコンプライアンスの水準が引き上げられています。

IoTの未来

IoTにはわくわくするような将来が待ち受けています。5Gネットワークの導入が進むことで、IoTデバイスの接続は高速になり、信頼性も高まります。エッジコンピューティングはデバイスレベルでのリアルタイムのデータ処理を可能にし、（特に地方での）レイテンシーの削減や対応時間の短縮が実現されます。

IoTの将来性は、何十億台ものデバイスを接続することだけでなく、膨大な量の貴重なデータを使用してさまざまなビジネスプロセスを自動化することでもたらされます。IoTが組織の業務に根付いていくにつれ、セキュリティとプライバシーの課題に対応し、責任ある展開を行うことが、IoTの可能性を最大限に引き出すために重要になってきます。

IoTとXIoTに対するクラウドストライクのアプローチ

ITネットワークとOTネットワークの統合が進むにつれ、これまで「エアギャップ」された産業用制御システム (ICS) ネットワークで防御されていた脅威が、XIoTアセットを脅かすようになります。IoTインフラストラクチャの保護は、アセットを理解することから始まります。CrowdStrike Falcon Insight® for IoTでは、10分以内にインサイトを取得して、業界最速の時間でXIoTの完全な可視性を実現します。インフラストラクチャを展開、運用する必要はありません。

さらに、CrowdStrike Falcon^® Insight for IoTには、XIoTの侵害を阻止する専用ソリューションが用意されており、事業運営を中断することなく、各組織に合った方法で脅威の防御、検知、対応を行えます。Falcon Insight for IoTは、最先端の保護を組織全体で実現し、IT/OTのサイロを解消することで盲点をなくし、クラス最高の投資収益率 (ROI) を実現します。