スマートセンサーの将来的な機能とは？ - パート1

（編集者注：この記事はulinkmediaの記事を翻訳したものです。）

センサーは今や至るところに普及している。インターネットが登場するずっと前から存在し、もちろんモノのインターネット（IoT）が登場するずっと前から存在していた。現代のスマートセンサーは、これまで以上に多くの用途で利用可能になり、市場は変化しており、成長を促進する要因は数多く存在する。

自動車、カメラ、スマートフォン、そしてIoT（モノのインターネット）をサポートする工場機械などは、センサーの数多くの応用市場のほんの一例に過ぎません。

• インターネットの物理世界におけるセンサー

モノのインターネット（IoT）の出現、製造業のデジタル化（インダストリー4.0と呼ばれる）、そして経済社会のあらゆる分野におけるデジタル変革への継続的な取り組みに伴い、スマートセンサーは様々な産業で活用されるようになり、センサー市場はますます急速に成長しています。

実際、ある意味では、スマートセンサーこそがIoTの「真の」基盤と言えるでしょう。IoTの導入が始まったばかりのこの段階では、多くの人がIoTをIoTデバイスの観点から定義しています。IoTは、スマートセンサーを含む接続されたデバイスのネットワークとして捉えられることが多く、これらのデバイスはセンシングデバイスとも呼ばれます。

そのため、センサーや通信機器など、様々な計測機器や計測結果をデータに変換し、それを様々な用途に活用できる技術も含まれます。使用するセンサーの種類は、アプリケーションの目的や状況（例えば、どのような接続技術が使用されるかなど）によって決まります。

センサーとスマートセンサー ― その名前にはどんな意味が込められているのか？

• センサーとスマートセンサーの定義

センサーやその他のIoTデバイスは、IoTテクノロジースタックの基盤となるレイヤーです。これらは、アプリケーションが必要とするデータを収集し、上位の通信プラットフォームシステムに渡します。IoTテクノロジーの概要で説明したように、IoT「プロジェクト」では複数のセンサーを使用できます。使用するセンサーの種類と数は、プロジェクトの要件とプロジェクトのインテリジェンスによって異なります。例えば、インテリジェントな石油掘削装置には、数万個のセンサーが搭載されている場合があります。

• センサーの定義

センサーは、いわゆるアクチュエーターと同様に、エネルギー変換器です。センサーは、エネルギーをある形態から別の形態に変換します。スマートセンサーの場合、これはセンサーが接続されているデバイスや、センサーが使用する物理的な物体（状態や環境）の内部および周囲の状況を「感知」できることを意味します。

センサーはこれらのパラメータ、イベント、または変化を検知および測定し、上位システムや他のデバイスに送信します。これらのシステムは、そのデータを操作、分析などに利用できます。

センサーとは、光、熱、動き、湿度、圧力などの特定の物理量を、他の形式（主に電気パルス）に変換することによって検出、測定、または表示する装置である（出典：United Market Research Institute）。

センサーが「感知」して伝達できるパラメータやイベントには、光、音、圧力、温度、振動、湿度、特定の化学組成やガスの存在、動き、塵粒子の存在などの物理量が含まれます。

言うまでもなく、センサーはモノのインターネット（IoT）の重要な構成要素であり、データ取得の最初の手段であるため、非常に高い精度が求められる。

センサーが情報を感知して送信すると、アクチュエータが起動して動作します。アクチュエータは信号を受信し、環境内で動作するために必要な動きを設定します。下の図はそれをより具体的に示し、私たちが「感じる」ことができるいくつかのものを示しています。IoTセンサーは、センサーモジュールや開発ボード（通常は特定のユースケースやアプリケーション向けに設計されている）などの形をとる点で異なります。

• スマートセンサーの定義

「スマート」という言葉は、モノのインターネット（IoT）で使われるようになる以前から、数多くの用語で使われてきました。スマートビルディング、スマート廃棄物管理、スマートホーム、スマート電球、スマートシティ、スマート街路灯、スマートオフィス、スマートファクトリーなど。そしてもちろん、スマートセンサーもその一つです。

スマートセンサーは、マイクロプロセッサ、ストレージ、診断機能、接続ツールなどのオンボード技術を備えた高度なプラットフォームであり、従来のフィードバック信号を真のデジタルインサイトに変換するという点で、従来のセンサーとは異なります（デロイト）。

2009年、国際周波数センサ協会（IFSA）は、スマートセンサの定義を策定するため、学術界と産業界の複数の関係者を対象に調査を実施した。1980年代のデジタル信号への移行と1990年代の数々の新技術の導入を経て、現在ではほとんどのセンサがスマートセンサと呼べるようになった。

1990年代には、「ユビキタスコンピューティング」という概念も登場しました。これは、特に組み込みコンピューティングの進歩に伴い、モノのインターネット（IoT）の発展において重要な要素と考えられています。1990年代半ば頃から、センサーモジュールにおけるデジタルエレクトロニクスと無線技術の開発と応用が拡大し続け、センシングなどに基づくデータ伝送の重要性がますます高まりました。これは今日、モノのインターネットにおいて顕著に表れています。実際、モノのインターネットという言葉が存在する以前から、センサーネットワークについて言及していた人もいました。このように、2009年にはスマートセンサー分野で多くの出来事がありました。