IoTデバイスとは
現場の機器やセンサをネットワークにつなぐ機器

IoTデバイスとは

IoTデバイスは、機器やセンサをネットワークにつなぎ、データを集めたり、機器を制御したりできるようにする機器です。

IoTシステムは、役割の違う3つの要素を組み合わせて作ります。現場でデータを集めるIoTデバイス、デバイスとサーバのあいだでデータを受け渡すIoTゲートウェイ、受け取ったデータをためて分析するIoTサーバです。このうち、現場の機器にいちばん近いのがIoTデバイスです。

デバイスの仕事は2つあります。1つは、センサが捉えた情報をデータにして、ゲートウェイやサーバへ送ること。もう1つは、サーバから届いた制御のデータに従って、アクチュエータなどの機器を動かすことです。データを上げるだけでなく、遠くから機器を動かすときの入り口にもなります。

IoTデバイスの基本構成

IoTデバイスの中身は、役割ごとに次の4つの部分に分けて考えます。

• 入出力部: センサ・アクチュエータと、内側の処理部とを結ぶ窓口です。信号の出し入れや、アナログからデジタルへの変換（A/D変換）、シリアル通信を担当します。
• 信号処理部: デバイスの動きを取りまとめる中枢で、サーバからの命令の受け渡しにも関わります。マイクロプロセッサ（MPU）などが担います。
• ネットワーク通信部: エリアネットワークや広域のネットワークと、データをやり取りする部分です。
• 電源管理部: 電池（バッテリ）や、エナジーハーベスティング（環境発電）などで、デバイスに電力を供給する部分です。

センサから得たデータは、MPUでフィルタリングなどの処理や加工をしてから送ります。そのため、センサで得られたデータの量が、そのままデバイスの出力データ量になるとは限りません。送信は、通常は定期的に行います。

試験での問われ方

IoTシステム技術検定 中級の第4章「IoT通信方式」では、IoTデバイスという語が問題文のあちこちに出てきます。もちこ道場の第4章の問題では、IoTデバイスを含む問題が17問あります。ただし、多くは「IoTデバイスが主語で、答えは別の用語」という形です。

• 穴埋め: 「デバイスが混信なく送信できる時間を割り当てる機器（コーディネータ）」「チャネルが空いているときだけ送って衝突を避ける技術（CSMA/CA）」のように、デバイスの通信まわりの用語を選びます。
• 2つの空欄: 「周波数が高いほど直進性が強まり、アンテナは小さくなる」「デバイスはセンサのデータを処理したうえで、定期的に送る」といった文の空欄を埋めます。
• 正しい記述の組み合わせ・不適切な記述を選ぶ: ネットワークの形（1対1・スター・ツリー・メッシュ）、無線LAN、LPWA、通信量の計算などを述べた複数の文から、正誤を見分けます。

デバイスの中身（4つの部分）は、第5章で穴埋めに出ます。部分の名前と役割を結びつけておくと、取り違えを防げます。

似た用語との違い

IoTシステムの3つの要素は、どこにあって、何をするかで分けます。

デバイスの電源を支える技術は「エナジーハーベスティングとは」、デバイスをつなぐ広域の無線は「LPWAとは」にまとめています。

覚え方

• 「集める・動かす」がデバイス、「中継する」がゲートウェイ、「ためて分析する」がサーバと覚えると、3つを取り違えません。
• デバイスの4つの部分は、「入出力 → 処理 → 通信」の流れに、電源が支えると考えます。電源管理部には電池のほか、環境発電もあります。

第4章のほかの用語は「第4章 IoT通信方式の要点」にまとめています。