IoTサーバーとは？概要やIoTの構成要素を徹底解説

IoTを利用するうえで欠かせないのが、「サーバー」の存在です。サーバーがなければデータを収集できず、分析もできません。では、IoTには一体どのようなサーバーが利用されているのでしょうか。本記事では、IoTの基礎知識や使用されているサーバーについて解説します。

そもそもIoTとは

「IoT（Internet of Things）」とは、家電や車といった身近なモノをインターネットとつなげて、より便利な製品にするための技術をいいます。製品に無線SIMやセンサーを搭載することで、インターネットを介してデータをサーバーに送信するという仕組みです。

これを利用すれば、「データの可視化」「電源の自動ON/OFF」「遠隔操作」など、さまざまなことが実現します。また、データ解析には機械学習が用いられることが多く、人的手段では発見できない法則を見つけ出し、利用者に新しい発見をもたらすことも可能です。このようにIoTは、従来の製品を全く新しいものに生まれ変わらせる、革新的なシステムといえます。

IoTで用いられるサーバー

「サーバー」とは、簡単にいうとインターネット利用に必須のシステムのことで、たとえば「Webサーバー」「メールサーバー」「データベースサーバー」「DNSサーバー」などさまざまなものがあります。インターネットとつなぐIoTにも当然サーバーが必要となり、製品から受け取ったデータを集約したり、データをもとに指示を出したりしなければいけません。ここでは、これらのサーバーのうち、自社で構築するタイプと、インターネット上で利用するタイプの2つをご紹介します。

オンプレミス型のサーバー

「オンプレミス（on-premises）」には「構内」という意味合いがあり、文字通り自社の設備内に立てるサーバーのことを「オンプレミス型サーバー」と呼びます。サーバーを自社で管理するため情報が漏れにくく、独自のセキュリティを構築できるメリットがあります。一方、サーバーの作成から管理までをすべて自社で行うため、コストがかさみやすい点はデメリットです。 従来、重要なデータが詰まったサーバーの管理は、社内の情報資産を守るという意味でも、自社で行われることが一般的でした。しかし、近年のIT技術の発達により、オンプレミス型サーバーからクラウド型サーバーへと切り替える企業が増えています。

クラウド型のサーバー

「クラウド型サーバー」とは、外部に設置してあるサーバーをインターネット通信で利用する方法です。ユーザーは必要な分だけリソースを使えるうえ、柔軟に機能を追加できるなどのメリットがあります。インターネットの接続環境さえあればどこからでもアクセスでき、コストも低いため、多くの企業で利用されています。

しかしクラウドサービスは、自社の大事なデータを外部で扱うため、情報漏えいなどのセキュリティリスクが懸念されます。そこでクラウドサービスでは、複数の企業が共有するサーバーを「パブリッククラウド」、占有するサーバーを「プライベートクラウド」と区別し、2つのサービスを展開しています。

プライベートクラウドは、企業独自のインターネット回線やVPN接続を用いることで、セキュリティを担保したシステムとなっています。さらにセキュリティを担保するため、自社でインフラ構築を行ってオンプレミスで共有する方法と、外部に占有システムを設ける「ホスティング型」の2つのサービスを展開しています。

また近年では、オンプレミス型とクラウド型の2つを利用する、「ハイブリッドクラウド」という手法を採用する企業も増えています。このように、クラウドサービスにはさまざまな種類がありますが、IoTでは基本的にクラウドサーバーが用いられます。

3つの構成要素からなるIoT

IoTは、大きく分けて「デバイス」「クラウドサーバー」「アプリケーション」の3つから構成されます。それぞれ詳しく見ていきましょう。

デバイス

デバイスは、IoTの要となる製品のことを指します。たとえばスマートフォンや冷蔵庫、掃除機、車などです。デバイスは、実際に人が触ったり声をかけたりすることで動作しますが、その際さまざまなデータを収集します。

位置情報・加速度・温度・気圧・湿度など、製品をより便利にするために必要な情報が、センサーによって集められるわけです。こうして収集したデータは、デバイス搭載の無線SIMからインターネットを通じて、クラウド上にあるデータベースサーバーに送られます。

クラウドサーバー

デバイスから収集したデータは、データベースサーバーに集約されます。「データベース」とは、必要な情報を簡単に抽出できるように整理された、いわばデータの集合場所です。集められたデータは乱雑に入れられるわけではなく、検索してすぐに取り出せるよう、一定のルールに基づいて整理されます。

たとえば、従来のデータは「リレーショナルデータベース」と呼ばれる手法で管理されていました。これは2次元の表形式で、Excelのようなイメージと捉えればわかりやすいかもしれません。一方、IoTのデータベースには「NoSQL」という手法が用いられています。これは、半構造化データの取り扱いが可能で、多種多様なデータを容易に蓄積できるためです。

データにもさまざまな形があります。名前・住所・数値のように単純なものもあれば、画像や音などのデータもあります。リレーショナルデータベースは、テキスト化できる単純なデータこそ扱えますが、画像や音といったデータは扱えません。また、アプリケーションへの素早い対応が困難であるため、IoTには専ら「NoSQL」が使用されているのです。

アプリケーション

データベースに集められたデータは、アプリケーションにて解析します。従来、解析は人的手法で行われることが一般的でしたが、現在はAI・機械学習で行われるケースが増えています。
解析時には、データベースから必要なデータを取り出します。その後、取り出したデータから法則性を見つけ出し、わかりやすいようにグラフやチャートで可視化します。このように、大量のデータから素早く法則性を見つけ出せるのが、AIの最大の利点といえるでしょう。そして、この法則をもとにシミュレーションを行い、製品の動作に活かすわけです。
このようにIoTは、デバイス・クラウドサーバー・アプリケーションの3つが連携することで製品として機能します。

IoTとクラウドサーバー

IoT製品とクラウドサーバーは親和性が高いといわれています。ここからは、その理由について解説します。

両者の関係性とは

IoTのデータにおいて重要視されるのは、グローバルな規模とリアルタイム性です。近年では新型コロナウイルスの流行や自然災害の頻発など、急激な変化を経験することが多く、企業への影響も少なくありません。

このような外的要因により、市場の需要が一変したり、災害などで稼働できる工場が限られたりする場合、瞬時にその情報をキャッチし適切な対応を取る必要があります。そして、IoTはこのような情報を得るために導入するケースが大半です。しかし、こうしたタイムリーかつ大規模なデータを取り扱うには、オンプレミス型のサーバーではコストや運用性の面で非効率といわざるを得ません。

クラウドサービスであればデータを瞬時に扱えるうえ、AIのような最先端技術をもってリアルタイムにデータを取得することが可能です。さらに、クラウドはスケーラビリティにも富んでいるため、データの増減に合わせてリソースを変化させられます。このようにコスト・運用性の両面で、クラウドサービスとIoTサービスは相性に優れているのです。

IoTクラウドサーバーによって可能になること

最後に、IoTとクラウドサーバーの連携が可能とするイノベーションについてご紹介します。

企業の業務効率化

IoTクラウドサーバーの利点は、多くの情報を統合・可視化できることです。これを有効活用すれば、業務効率化に大きく貢献できます。多くの企業では、業務に必要なデータを単体で取り扱っていることでしょう。たとえば製造業なら、工場の設備やライン単位のデータなどです。 しかし、こうしたデータを単体で取り扱っても、効率化にはなかなか結び付きません。そこで、複数の関連設備にある情報を収集してAIが分析・可視化すれば、より正確な情報が掴めるようになります。リアルタイム性も高いため、スピード感のある対応も実現します。

オフィス業務のスマート化

ここまでIoTによる利点をご紹介してきましたが、オフィスにおいても下記のように、さまざまな方法で利用されています。

• 業務効率化 オフィス業務における定型作業は、IoTの得意分野です。IoT搭載のRPAなどで定型的な事務作業を自動化すれば、業務効率の向上や省人化、業務負担の軽減などに寄与します。
• 環境改善 オフィス内の照明や空調をIoTで管理すれば、人の出入りや温度変化などに応じて自動で動作させることが可能です。労働環境の快適性を保てるだけでなく、電気代の節約も期待できます。
• 設備の可視化 IoTを活用することで、会議室やトイレなど社内設備の利用状況を可視化できます。わざわざ足を運んでまで利用中かどうか確認する必要がなくなり、設備の利便性向上につながります。

まとめ

IoTにおいて、クラウドサーバーは不可欠な存在といえます。しかし種類が多いあまり、どのサーバーを選択すればよいか悩んでしまう方も多いことでしょう。そこでおすすめなのが、Microsoft社が提供する「Azure IoT」です。IoTに特化したサービスを提供しており。安全性の高いサービスを素早く導入できます。