IoTとは？市場拡大の背景と導入メリット、課題と活用事例を紹介

工場の生産ラインから家庭のエアコンまで、身のまわりの機器がインターネットにつながり始めています。こうした「モノのインターネット化」を指す言葉が、IoT（Internet of Things）です。

一方で、「導入すると何が変わるのか」「セキュリティ面は大丈夫なのか」と気になっている方も多いのではないでしょうか。

そこで今回は、IoTの基本的な仕組みから市場拡大の背景、導入のメリット・リスク、産業別の活用事例まで徹底解説します。本記事を参考に、自社でIoTを活かすためのヒントを探ってみてください。

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IoTとは？

IoTとは、家電・自動車・建物・工場設備といった身のまわりのモノをインターネットに接続し、データの収集や送受信を行う技術の総称です。正式名称は「Internet of Things」で、日本語では「モノのインターネット」と呼ばれています。

IoTを構成する要素は大きく4つに分けられます。通信機能を持つ「デバイス」、温度・湿度・振動・位置情報などを測定する「センサー」、Wi-FiやLTE・LPWAといった「ネットワーク」、そして収集したデータを可視化・分析する「アプリケーション」です。

この4つが連携することで、離れた場所からモノを操作したり、機器の状態をリアルタイムに把握したりできるようになります。用途に決まった形はなく、どの分野にどう応用するかは使い手次第です。

IoT市場が拡大している背景

IoTの導入が加速している背景には、テクノロジーの進化・産業間の連携強化・政府の後押しといった、3つの要因があります。それぞれ詳しく見ていきましょう。

●テクノロジーの進化

「令和6年版 情報通信白書 データ集」（総務省）のデータを見ると、世界のIoTデバイス数は2019年時点で約230.7億台でした。それが2023年には約378.0億台まで増えており、4年間で147億台ほど増加しています。

デバイス数がここまで伸びた背景には、5Gの普及やセンサーの小型化・低価格化があります。通信・センサー・クラウドの3領域で技術革新が同時に進み、かつては大企業に限られていた技術が中堅・中小企業にも広がりました。

実際、IoTの導入ハードルが下がったことで、デバイス数の伸びは業種を問わず加速しています。2027年には約572.6億台に達する見込みであり、とりわけ医療や産業用途、自動車・宇宙航空分野がけん引役になると予測されています。

【出典】総務省「令和6年版 情報通信白書 データ集」

●産業間の連携強化
IoTによって、これまで業種ごとに閉じていたデータを企業間で共有できるようになりました。たとえば、製造業と物流業が在庫情報や配送状況をリアルタイムに共有することで、サプライチェーン全体の効率を底上げできます。

こうした業界の垣根を越えた連携が新たなビジネスを創出し、IoT市場の拡大を後押ししています。

●政府による後押し
日本政府はIoTの普及を国策として位置づけ、補助金制度やガイドラインの整備を通じて企業の導入を支援しています。

起点となったのが、情報通信審議会 技術戦略委員会が2016年7月に取りまとめた「スマートIoT推進戦略」です。日本の産業競争力を高め、国際市場での優位性を確保する狙いのもと、以降の施策は段階的に拡充されてきました。

現在はIoTやAIを活用した「Society 5.0」の実現に向けて、官民一体で社会実装を進めている段階です。

IoTで実現できること

IoTの活用範囲は広く、業種や目的に応じて多様な役割を果たします。ここでは、代表的な4つの機能を紹介します。

●予防・予知保全
設備や機器の故障を「起きてから直す」のではなく、「兆候の段階で手を打つ」のがIoTによる予防・予知保全です。

なかでも橋やトンネルといったインフラ分野では、高所や狭所の点検に人手とコストがかかるという課題がありました。近年はセンサーを搭載した点検ロボットが構造物を巡回し、振動や傾きの変化を自動で測定する仕組みへの切り替えが進んでいます。

安全と維持コストの両面を改善できる予防・予知保全は、今後さらに活用領域が広がるでしょう。

●データ連携
製造現場には、生産設備の稼働データや品質検査データ、在庫管理データなど種類の異なる情報が日々蓄積されています。IoTを活用すれば、これらをクラウド上で統合して横断的な分析が可能です。

たとえば、ある工程で不良率が上がった場合、稼働データと突き合わせることで原因となる設備をすぐに特定できます。在庫データとも連動させれば、部品の発注タイミングまで一元的に管理できるでしょう。

こうしたデータは拠点や部門をまたいでリアルタイムに共有されるため、経営層がダッシュボード上で全拠点の稼働状況を把握し、迅速な判断を下すといった活用も広がっています。

●モニタリング
温度・湿度・照度・振動といった環境データをリアルタイムに監視できるのがモニタリング機能です。ビニールハウスの温湿度管理やオフィスの空調制御、工場設備の稼働確認など、活用場面は多岐にわたります。

最大のメリットは、現場に足を運ばなくても状況を把握できる点です。従来は担当者が巡回して確認していた作業を遠隔地からリアルタイムに行えるうえ、異常値を検知すればアラートが即座に届きます。

人手に頼っていた監視作業をIoTで代替できるため、少ない人員で安定した管理体制を維持しやすくなります。

●遠隔制御
インターネットを介して、離れた場所から機器や設備を操作できる機能です。家庭ではスマートフォンによるエアコンの遠隔操作、工場では生産ラインの調整といった使い方が定着しつつあります。

また、遠隔制御の活用は、建設現場にも広がっています。高所作業や災害跡地の復旧など、人が立ち入りにくい場所での作業を無人化することで、作業者を危険にさらさずに現場を動かし続けられます。

IoTを導入する主なメリット

IoTを導入するメリットは、コスト削減や業務効率化だけではありません。人手不足への対応や品質管理の高度化など、経営課題を幅広くカバーできる点が注目されています。

●業務の効率化
製造現場では、設備の稼働状況の確認や記録業務の多くを人手に頼ってきました。IoTのセンサーやデバイスでデータを自動収集し、クラウド上で一元管理すれば、こうした作業の大部分を自動化できます。

たとえば、製造装置にセンサーを取り付けて稼働状況を自動取得し、材料の発注タイミングを最適化すれば、在庫の過不足が防げます。データの収集から分析までがクラウド上で一元管理されるため、部門間の情報共有もスムーズです。

●コストの削減
設備が突然壊れると、修理費だけでなくライン停止中の生産ロスも重なります。IoTの「予知保全」を導入すれば故障の兆候を事前につかめるため、こうした突発コストを大幅に抑えられます。

「壊れてから直す」から「壊れる前に手を打つ」への転換が、IoTによるコスト削減の基本です。

●新しいビジネスモデルの創出
IoTで収集したデータを活用すれば、製品を「売る」だけでなく「サービスとして提供する」という新たな収益モデルを構築できます。

実例として、機器メーカーが製品の稼働データをモニタリングし、メンテナンスサービスを定額で提供するサブスクリプション型のビジネスが生まれています。従来の「売り切り型」から「継続利用型」へとビジネスの軸を転換することで、安定した収益基盤を確保しやすくなります。

●人手不足の解消
少子高齢化による人手不足は、製造・農業・物流など幅広い業界に共通する課題です。IoTを活用すれば、センサーによるデータ収集や設備の自動制御で作業の一部を機械に任せられるため、限られた人員でも現場を回しやすくなります。

実際に、国内工場では産業用ロボットとIoTセンサーを組み合わせた生産ラインの自動化が進んでいます。それによって人手不足解消を図っているのです。

●品質の向上
製造工程のデータをリアルタイムに取得・分析すれば、不良品の発生を早期に検知し、原因をすばやく特定できます。

品質に影響する温度・湿度・圧力などの環境条件をIoTで常時監視すれば、製品のばらつきを最小限に抑えられます。検査工程でもIoTセンサーを活用することで、目視では見落としやすい微細な不具合を自動検出でき、最終製品の品質を底上げできます。

●データ分析による予測
IoTで蓄積された大量のデータは、AIや機械学習と組み合わせることで大きな価値を発揮します。具体的には、過去のデータパターンから将来のトレンドを読み解けば、需要の予測や設備の故障時期の推定が可能です。

こうした分析結果を在庫の適正化や設備更新の計画に反映すれば、感覚・経験に頼っていた意思決定をデータに基づく客観的な判断へと転換できます。先手を打った経営判断ができる点は、IoT活用の大きなメリットといえます。

IoT導入時の主なリスク

多くのメリットがある一方で、導入にあたって注意すべきリスクも存在します。詳しく見ていきましょう。

●セキュリティのリスク
IoTデバイスはインターネットに常時接続されるため、サイバー攻撃や不正アクセスの標的になるリスクがあります。一方で、パソコンやサーバーほどの処理能力を持たない機器が多く、十分なセキュリティ対策を端末側に組み込みにくいのが実情です。

企業情報や顧客データの漏えいが発生すれば、経済的な損害に加えて企業の信用も大きく損なわれます。このリスクを抑えるには、ファームウェアの定期更新やアクセス制御の徹底、ネットワークの暗号化といった多層的な対策を導入段階から組み込んでおく必要があります。

●データ管理のリスク
IoTデバイスの数が増えるほど収集されるデータ量は膨大になり、それを安全に保管・管理・分析するための基盤と人材が欠かせません。

とりわけ注意が必要なのが、個人情報や機密情報を含むデータの取り扱いです。データの収集範囲や保持期間、アクセス権限を明確に定め、法令やガイドラインに準拠した運用体制を整備しておかなければ、プライバシー侵害や情報漏えいにつながるおそれがあります。

●相互運用性のリスク
IoTデバイスやプラットフォームはメーカーごとに仕様が異なるため、異なるベンダーの製品同士がスムーズに連携できないケースがあります。通信プロトコルやデータフォーマットの違いが壁となり、システム全体の統合が難航するケースも少なくありません。

こうしたリスクを避けるには、導入時の設計段階で将来的な拡張性や他システムとの連携を見据えておくことが大切です。業界標準の通信規格に対応した製品を選び、オープンなプラットフォームを採用すれば、ベンダーロックインを防ぎつつ柔軟なシステムを構築できます。

産業別・IoTの主な活用方法

IoTの活用は特定の業界にとどまらず、物流・製造・農業・飲食・医療・建設・小売・自動車と幅広い産業に広がっています。ここでは、それぞれの現場におけるIoTの活用方法をご紹介します。

●物流業
物流業では、RFIDタグを活用した入出庫作業や在庫管理の自動化が進んでいます。従来のバーコード方式では1点ずつ読み取る必要がありましたが、RFIDなら大量の物品情報を一括で読み取れるため、作業時間を大幅に短縮できます。

倉庫内の管理にはWMS（倉庫管理システム）が使われており、在庫数量や保管場所をリアルタイムに把握することで棚卸し業務の負担が大きく減ります。さらにTMS（輸配送管理システム）と組み合わせれば、どの荷物をいつ・どのルートで届けるかまで一元的にコントロールでき、物流コスト全体の見直しに踏み込めます。

●製造業
製造業はIoT活用が進んでいる分野の一つです。生産ラインの稼働データをリアルタイムに収集・分析し、設備の予知保全や不良品率の低減に役立てています。

なかでも注目されているのが、PLC（プログラマブルロジックコントローラー）のIoT化です。加工条件や動作データをクラウドに蓄積すれば、職人の経験や勘に頼っていた加工作業を「見える化」できます。さらに蓄積したデータを機械学習で分析し、加工条件の最適化に活かす取り組みも広がっています。

●農業
農業分野では、IoTセンサーやドローン、AIを組み合わせた「スマート農業」の取り組みが広がっています。ビニールハウスにセンサーを設置して温度・湿度・土壌水分量を自動取得し、水やりや換気のタイミングをデータで判断する手法はその代表例です。

屋外の農地でも、無人トラクターの導入によって少人数での耕作・収穫が可能になりつつあります。農業従事者の高齢化や後継者不足が深刻な現場ほど、こうした省人化の仕組みへの関心が高まっています。

●飲食業
飲食業界では、タブレット端末を使った注文システムやPOSレジとの連携が広がっています。注文データをリアルタイムに集約することで、売れ筋メニューの把握や食材の発注量の最適化に役立てられます。

厨房まわりでもIoTの活用が進んでいます。冷蔵庫や厨房設備にセンサーを取り付けて温度管理を自動化すれば、食品の品質管理や衛生管理の水準が向上します。

●医療・ヘルスケア
ウェアラブルデバイスを通じた患者の健康データの遠隔モニタリングは、IoT活用の代表例です。心拍数や血圧、体温、睡眠データを継続的に計測し、異常値を検知した際に医師や本人へアラートを送る仕組みが実用化されています。

●建設業
建設現場は高所作業や炎天下での作業が多く、作業者の安全管理が常に求められる環境です。近年はヘルメットに装着したセンサーデバイスで脈拍や活動量を測定し、熱中症リスクを段階的に評価して管理者に通知する仕組みが導入されています。

先述のとおり、インフラの維持管理でもIoTの存在感は増しています。建物や橋梁に加速度センサーを設置し、地震直後に構造物の健全性を即座に判定するシステムが開発されるなど、安全確保と長寿命化の両面でIoTが貢献しています。

●小売業
店舗運営において、設備の突発的な故障や在庫切れは売上に直結するリスクです。このようなリスクを抑える手段として、店舗設備のIoT化が進んでいます。

たとえば、業務用冷蔵庫にセンサーを取り付けて稼働データを収集し、故障の予兆を検知して事前にメンテナンスを行えば、設備トラブルによる営業停止を防げます。重量センサーで商品の残量を自動検知する仕組みも登場しており、欠品・発注漏れを未然に防ぐ取り組みが進んでいます。

●自動車（コネクテッドカー）
自動車の役割は「移動手段」から「通信端末」へと変わりつつあります。車両に通信機能を搭載した「コネクテッドカー」は、リアルタイムの交通情報から最適ルートを提案したり、メンテナンス時期をドライバーに自動通知したりする機能を備えています。

昨今はGPSと通信機能の組み合わせにより、走行データや位置情報を管理プラットフォームへ送信し、車両管理やフリート運営を効率化する使い方も広がっています。自動運転技術との融合が進むなか、コネクテッドカーの可能性はまだまだ広がりそうです。

IoTの導入事例

IoTが実際にビジネスの現場でどのように活用されているか、具体的な導入事例をご紹介します。

●故障予知サービス
NTTドコモビジネスは、AI分析ツール「Node-AI」を軸にサン電子株式会社とパートナー連携し、故障予知ソリューションを展開しています。これは半導体製造装置などにセンサーを設置して振動や電流のデータを収集・分析し、故障を事前に予測する仕組みです。

こうした故障予知の仕組みが求められる背景には、製造現場の人手不足があります。限られた人員では設備の異常を常時監視しきれないため、「予兆の段階で検知したい」というニーズが高まっているのです。

Node-AIは確実な異常データがない段階でもモデル構築を始められるため、導入ハードルの低さが現場から評価されています。異常を「人の目」から「データ」で捉える流れは、今後あらゆる分野で広がると予想されます。

【参考】IoTビジネスを支えるパートナー型支援プログラムがアップデート ―サン電子にみる製品の魅力向上施策とは

●体調管理・熱中症予防
製造現場や建設現場では、作業中の熱中症リスクや転倒事故への備えが欠かせません。アイフォーカスが開発した4G通信対応ウェアラブルウォッチ「AAASWatch Pro」は、現場の安全管理を支えるデバイスです。

AAASWatch Proは心拍数・体温・環境温度から熱中症リスクを段階的に評価して管理者に通知するほか、転倒やうずくまりも自動で検知するため、体調の異変や事故の兆候をいち早く把握できます。さらにスマートフォンなしで音声通話やグループチャットが行えるため、製造現場・建設現場・警備業務など両手がふさがりやすい職場でも導入が進んでいます。

【参考】従業員の健康管理から災害時の安否確認まで―4G通信対応ウェアラブルウォッチ「AAASWatch Pro」で加速する現場改革

●ドローン交通管理システム（UTM）
物流や災害対応などの分野でドローンの導入が進むなか、複数機が飛行する状況を安全に管理する仕組みが求められています。その解決策として開発が進んでいるのが、「UTM（UAS Traffic Management）」と呼ばれるドローン交通管理システムです。

日本でもこのUTMの整備が進んでいます。国の研究機関であるNEDO（新エネルギー・産業技術総合開発機構）のプロジェクトのもと、NEC・日立・NTTデータが中心となって機能構造を答申しました。

登録管理・空域情報管理・飛行計画管理・位置情報管理・報告作成・情報提供の6つの機能で構成されるこの枠組みは、2023年4月に国際標準（ISO 23629-5）として正式に採択されています。

NTTドコモビジネスも上空LTE通信サービス「LTE上空利用プラン」を提供し、ドローンの社会実装を通信面から支えています。

【参考】「空の産業革命」その土台となる“UTM”とは？ドローン交通管理システムの国際規格化が描くネクストステージ

IoTに関するよくある質問

●Q. IoTとは何？
IoTは「Internet of Things」の略称で、家電・設備・車両などのモノをインターネットにつなぎ、データの収集・遠隔操作・自動化を行う仕組みです。現場や日常生活の状態を「見える化」し、業務改善やサービス向上に活かすことを目的としています。

●Q. IoTの身近な例は？
スマートスピーカーへの音声操作で照明やエアコンを制御したり、スマートウォッチで心拍数や歩数を計測したりする仕組みで知られます。ビジネスの現場でも、工場設備の稼働監視や配送車両の位置管理など、幅広い場面で活用されています。

●Q. IoTとAIの違いは？
IoTは「モノからデータを集めてつなぐ仕組み」、AIは「集めたデータから判断・予測を行う技術」です。IoTがデータの「入口」、AIが「活用エンジン」と捉えるとわかりやすいでしょう。

●Q. IoTとICTの違いは？
ICT（Information and Communication Technology）は、インターネットやパソコン、業務システムなどを含む情報通信技術全般を指す概念です。IoTはICTの一領域にあたり、「モノがインターネットにつながってデータを収集・活用する」点に特化しています。

●Q. IoTの読み方は？日本語で何という？
「アイオーティー」と読みます。日本語では「モノのインターネット」と訳されるのが一般的で、「Internet of Things」の頭文字を取った略語です。

●Q. スマートフォンはIoT機器？
インターネットに接続してデータを送受信できる端末なので、広義にはIoT機器に含まれます。ただし一般的にIoTといえば、パソコンやスマートフォン以外のモノを指すのがほとんどです。

IoTとは「見える化」から始まり「自動化」へ広がる技術

IoTは、あらゆるモノをインターネットにつなぎ、データの収集・分析・活用を通じて業務効率化やコスト削減、新たなビジネスモデルの構築を後押しする技術です。製造業・物流業・医療・農業など幅広い産業で導入が進んでおり、その流れは今後さらに加速すると予想されます。

ただしIoTの導入にあたっては、セキュリティ対策やデータ管理体制の整備が前提になります。自社の経営課題と照らし合わせ、改善効果の見えやすい領域から小さく始めると良いでしょう。