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IoT(工場・設備のIoT:しくみ・通信方式の種類と選び方・導入事例とセキュリティ)

IoT(工場・設備のIoT:しくみ・通信方式の種類と選び方・導入事例とセキュリティ)
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IoT(工場・設備のIoT:しくみ・通信方式の種類と選び方・導入事例とセキュリティ)

工場の中で、表示灯に付けた小さなセンサーと、ポンプのモーターに付けた振動センサーから、壁の制御盤の中のゲートウェイへ無線でデータが送られ、クラウドを通してノートパソコンのグラフに表示される様子を描いたイラスト(AI で生成したイメージ)

品質の安定コストダウン信頼性・長寿命計測・制御センサーAI・デジタル技術IoT異常検知・予測センサー(製品)産業機械・ロボット

IoT(モノのインターネット)は、設備や製品に付けたセンサーのデータを、ネットワークを通して集め、見える化・分析して使うしくみです。工場では、設備の稼働・故障の予兆・電力・品質のデータを集めて、止まる時間やムダを減らすために使います。設備の近く(エッジ)で処理するか、クラウドで処理するか、どの無線で送るかは、データの量と置き場所で決めます。

このページでは、製品や設備を設計・保全する技術者に向けて、IoT のしくみ、古い設備に後付けでデータを取る方法、Wi-Fi・Bluetooth・LPWA・ローカル5G の選び方、OPC UA・MQTT のつなぎ方、電池寿命とデータ量の見積もり、工場のセキュリティ、進め方と費用、研究・統計からわかること、よくある失敗、事例、相談先までを1ページにまとめました。集めたデータで故障を予測する話は技術ページ「予知保全」、仮想の工場で試す話は「デジタルツイン」、カメラの画像で判定する話は「画像認識AI」、搬送ロボットは「AGV・AMR」にあります。

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症状から探す

症状考えられる原因対策を書いた所
データがときどき途切れる・届かない設備による遮蔽・モーターのノイズ・外の電波・混雑通信の種類とつなぎ方:Wi-Fi・LPWA・ローカル5G・OPC UA・MQTT・稼働中の工場で無線を測ると(NICT)
電池がカタログより早く切れる測る・送る回数、温度、通信方式の条件の違い電池寿命は「何回測って送るか」で決まる
波形を送ろうとして通信が追いつかないデータ量が通信の速さを超えているデータ量の計算例:波形をそのまま送れるか
古い設備から信号が取れない通信の口がない・PLC の配線がわからない古い設備に後付けで稼働を取る
データは集まったが改善につながらない目的・見る人・見る場が決まっていない導入の進め方と費用・よくある失敗と、公的な研究・事例
外とつないだ機器が攻撃されないか心配リモート接続の機器・パスワードの管理セキュリティ:工場はゾーンに分けて守る

このページの出典をもとに編集部が整理したものです。リンクを押すと、対策を書いた所へ移ります。

目次

IoT の基本:集める・運ぶ・使う

IoT とは:モノがセンサーと通信でつながる

総務省の情報通信白書は、パソコンやスマートフォンだけでなく、さまざまな「モノ」がセンサーと無線通信を介してインターネットの一部を構成することを IoT と説明しています。言葉の始まりについて、IEEE の歴史のサイト(ETHW)は、Kevin Ashton が1999年に Procter & Gamble の経営陣に「Internet of Things」と題した発表をし、この語を初めて使ったと紹介しています(本人は2009年の記事で、たぶんそれが最初だと書いています)。

出典:平成27年版 情報通信白書「ユビキタスからIoTへ」|総務省、Kevin Ashton|Engineering and Technology History Wiki(IEEE History Center)、That ‘Internet of Things’ Thing(Kevin Ashton、2009年6月22日)|RFID Journal

しくみ:センサー・ゲートウェイ・ネットワーク・サーバー

神奈川県立産業技術総合研究所の報告は、IoT をデータを“集め”、IP 網でデータを“運び”、必要に応じてデータを“使う”の3段階で整理しています。基本の構成は、モノ(機器)、通信のインターフェースとゲートウェイ、データを処理するサーバーです。ゲートウェイは、センサーや設備の信号を受け取ってネットワークに送る中継の機器です。

表示灯と光センサー・振動センサーを付けた設備、ゲートウェイ、ネットワーク、サーバー・クラウド、グラフを映した画面を左から右へ並べた工場の IoT のしくみの絵
図1 工場の IoT のしくみ:集める・運ぶ・使う
出典:神奈川県立産業技術総合研究所の報告・総務省の情報通信白書をもとに AI(Claude)で作成

出典:IoTにおけるデータ取得手段と通信方式の選択について(研究報告 2018)|神奈川県立産業技術総合研究所

設備からデータを取る方法:IP 通信・非 IP 通信・後付けのセンサー

同じ報告は、機器からデータを取る手段を、① IP 通信、② 非 IP 通信(シリアル・USB など)、③ 非通信(電圧や光などの信号をセンサーで物理的に取る)の3通りに分けています。② と ③ は、IP に変えるゲートウェイが別に要ります。報告では、通信の口のない昭和49年製の家具耐久試験機について、制御盤のカウンタの入力信号をリレーで 3.3V に変え、小型コンピューター(Raspberry Pi)を使ったゲートウェイに入れて Web 画面に表示した例を紹介しています。

取り方しくみ向いている設備
① IP 通信装置が LAN(IP)でつながり、そのままネットワークへ新しい装置・PLC
② 非 IP 通信シリアル・USB などで出力し、ゲートウェイで IP に変える古めの測定器・装置
③ 非通信(後付け)電圧・光などの信号を、センサーで物理的に取る表示灯・電流・接点・振動。通信の口のない古い設備

出典:IoTにおけるデータ取得手段と通信方式の選択について(研究報告 2018)|神奈川県立産業技術総合研究所

エッジとクラウドの役割分担

総務省の令和2年版 情報通信白書は、エッジコンピューティングを、ユーザーに近い場所(ネットワークのゲートウェイ、顧客の施設、エッジのデバイス上)でデータを処理し、クラウドを補うものとし、用途に応じて組み合わせて使うと説明しています。振動の波形のように量が多いデータは設備の近く(エッジ)で特徴だけを取り出し、たくさんの設備のデータを比べる・ためる処理はクラウドやサーバーで行う、という分け方がよく使われます(データ量の計算はデータ量の計算例:波形をそのまま送れるか)。

出典:令和2年版 情報通信白書「5G時代に向けての各レイヤーの動向」|総務省

得られることと、つまずきやすい所

工場の IoT で得られるのは、止まっている時間・故障の前ぶれ・電気のムダ・不良の原因が、数字でわかることです。一方で、古い設備に通信の口がない、工場の中で電波が届きにくい、集めても使われない、外とつなぐと攻撃の入口になる、といった所でつまずきやすくなります(このページの出典をもとにした編集部の整理)。

通信の種類とつなぎ方:Wi-Fi・LPWA・ローカル5G・OPC UA・MQTT

主な無線の速度と距離

総務省の「製造現場におけるローカル5G等の導入ガイドライン」は、工場で使う主な無線を、周波数・速度・同時接続数・距離で比べています。Wi-Fi は速いが届くのは数十m、LPWA は遅いが約2〜15km 届くといったように、速さと距離と消費電力は両立しにくいので、送るデータの量と範囲で選びます。同じガイドラインによると、総務省が令和2年に行った全国の製造業へのアンケートで、70.4%の企業が工場内で無線通信を導入しており、そのうち 56.3%が今後は増やしたいと答えています。

Wi-Fi・Bluetooth・Zigbee は10m〜100m程度、LPWA は約2〜15km、4G は約1〜5km、ローカル5G は数百m〜1km の伝送距離を対数目盛の横棒で並べ、周波数と速度を添えた図
図2 工場で使う主な無線の通信距離と速度(目安)
出典:総務省「製造現場におけるローカル5G等の導入ガイドライン」をもとに AI(Claude)で作成

出典:製造現場におけるローカル5G等の導入ガイドライン|総務省

方式周波数帯速度(理論値)同時接続(規格値)伝送距離向いている場面
Wi-Fi2.4GHz・5GHz9.6Gbps〜8台(MU-MIMO)数十m画像・波形など量の多いデータ、タブレット
Bluetooth2.4GHz2Mbps7台10m〜100m程度近くのセンサー、電池で動く小さな機器
Zigbee2.4GHz250kbps65,000台10m〜75m程度多数のセンサーの網
LPWA200/400/800/900MHz250bps〜50kbps100台〜約2〜15km広い敷地・屋外の少ないデータ
4G(LTE)3.5GHz など1.0Gbps(2020年3月)数百〜数千台/km²約1〜5km工場の外・離れた拠点とのやり取り
ローカル5G4.6〜4.9GHz・28GHz帯20Gbps(規格目標 100万台/km²)数百m〜1km(28GHz は数十m)自社の敷地で大容量・低遅延が要るとき

方式から伝送距離までの列は、総務省のガイドラインの表の理論値・規格値です。向いている場面の列は、このページの出典をもとに編集部が整理したものです。工場の中では、機械・壁・ほかの電波で届く距離が短くなります。同じガイドラインは、工場では 2.4GHz 帯から混雑する傾向があるとしています(実測は稼働中の工場で無線を測ると(NICT))。

LPWA:少しのデータを遠くから

LPWA(Low Power Wide Area)は、消費電力が小さく、遠くまで届く無線の総称です。総務省の資料(2018年1月時点の比較)では、Sigfox は上り 100bps・数km〜数十km、LoRa は 250bps〜50kbps 程度・数km〜十数kmで、どちらも免許のいらない 920MHz 帯を使います。携帯電話の周波数を使う LTE-M(eMTC)は 300kbps〜1Mbps、NB-IoT は上り 62kbps・下り 21kbps で、どちらも数km〜十数km です。速さが遅いので、温度・メーターの値・開閉など、少しのデータをときどき送る用途に向きます。

方式周波数帯速度カバレッジ
Sigfox920MHz 帯(免許不要)上り 100bps・下り 600bps数km〜数十km
LoRa920MHz 帯(免許不要)250bps〜50kbps 程度数km〜十数km
LTE-M(eMTC)携帯電話の周波数帯300kbps〜1Mbps数km〜十数km
NB-IoT携帯電話の周波数帯上り 62kbps・下り 21kbps数km〜十数km

総務省の資料(2018年1月時点の比較)。今のサービスの状況は各社で確かめてください。

LPWA紹介ビデオ(YouTube の動画)
動画 LPWA紹介ビデオ
出典:マスプロ電工【公式】(YouTube)

出典:LPWAに関する無線システムの動向について(平成30年3月)|総務省

中継しながら広げる無線(マルチホップ)

センサーどうしが電波を中継して届く範囲を広げる方式を、マルチホップと呼びます。例えば、ソナスの UNISONet は、1ホップ(中継1回分)で見通し〜500m(2.4GHz)・〜2km(920MHz)、数百台のユニットを収容でき、電池で年単位の動作をうたっています(同社のページ)。中継を重ねると、その分だけ実際に送れる量(実効スループット)は下がります。同社のスペック表では、2.4GHz で 10ホップまでなら 12kbps、4ホップまでなら 24kbps です(ソナス株式会社)。

出典:次世代IoT無線「UNISONet」とは|ソナス、UNISONet のスペック|ソナス

つなぎ方(プロトコル):OPC UA・MQTT・Modbus の使い分け

集めたデータの受け渡しの決まり(プロトコル)も選びます。神奈川県立産業技術総合研究所の報告は、既存の制御機器との通信なら Modbus、多対多の配信なら MQTT のような publish/subscribe 型、と使い分けを示しています。MQTT は、届け方の確実さを3段階(QoS0〜2)で選べます。日本OPC協議会のホワイトペーパーは、OPC UA を産業用システム間の相互接続と情報交換のためのオープンプラットフォーム型の産業通信規格とし、暗号化・認証・アクセス制御が標準で備わっていること、Client/Server と PubSub の両方に対応することを特徴に挙げています。

プロトコル特徴向いている使い方
OPC UA設備・PLC どうしの国際的な規格。データの意味も一緒に送る。暗号化・認証が標準意味と安全が要るとき
MQTT軽い publish/subscribe 型。届け方の確実さを3段階(QoS)で選べる多くの相手に配るとき
Modbus TCP今ある制御機器とのやり取りに使われる。レジスタの値を読む・書く既存の機器とつなぐとき
HTTP(REST)Web と同じしくみ。社内のファイアウォールを通しやすいWeb 画面・API

OPC UA の情報を MQTT でクラウドに送る(OPC UA over MQTT)など、組み合わせて使うこともあります(編集部の整理)。

出典:IoTにおけるデータ取得手段と通信方式の選択について(研究報告 2018)|神奈川県立産業技術総合研究所、OPC UAがわかる! 導入の基本と成功のヒント(ホワイトペーパー v1.0)|日本OPC協議会、MQTT Version 5.0(OASIS Standard)|OASIS

つなぐ前に決めておくこと

プロトコルを選ぶ前に、どのデータを、何秒ごとに、どこ(現場の画面・社内のサーバー・クラウド)へ送り、だれが見るかを決めておくと、方式が絞れます。設備のデータを 3D モデルやシミュレーションとつなぐ使い方は技術ページ「デジタルツイン」、搬送ロボットと上位のシステムをつなぐ話は「AGV・AMR」にあります(編集部の整理)。

使う場面・古い設備への後付けと、カタログ値の見方

使う場面と、取るデータ

何に使うかで、取る信号とセンサー、通信が変わります。稼働監視なら表示灯や電流、故障の予兆なら振動や温度、省エネなら電力を取ります。大阪府IoT推進Labは、中小企業の IoT をシンプル・安く・小さく始める(IoT リーンスタート)ことを理念に、「とりあえず見える化だけ」「一部導入や試験導入」「あと付けで既存の設備も活かす」を挙げています。

使う場面よく取るデータ・センサー選ぶときのポイント詳しいページ
稼働監視(止まっている時間)表示灯の光、電流、接点の信号設備を止めずに付けられるか。停止の理由をどう集めるかこの章
故障の予兆(状態監視・予知保全)振動、温度、電流測る頻度と波形の量。エッジで処理するか予知保全
電力・エネルギーの見える化電力(クランプ式の電流・電力センサー)、ガスの流量工事が要るか。設備ごとに測れるかSIRC
品質・トレーサビリティ加工条件、検査結果、部品のコードロット・部品とのひも付け、データを残す期間外観検査装置
巡回・点検の省力化メーターの値、水位、温湿度電源のない場所か。LPWA・LTE で遠くから送るかLiLz
目で見ていた判定の自動化カメラの画像画像の量が多い。現場で判定するか画像認識AI

このページの出典をもとに編集部が整理したものです。

出典:大阪府IoT推進Lab 事業概要(地方版IoT推進Lab)|IPA

古い設備に後付けで稼働を取る

岩手県工業技術センターは、鉄鋳物を作るシグマ製作所の工場で、砂型造型機・電気炉・モールドクーラーの稼働と停止を1分単位で記録するしくみを作りました。はじめは制御装置(PLC)の信号をリレーで取りましたが、装置を止めての設置で2台に半日かかり、PLC の配線が分からず誤接続が起き、サージノイズが原因と思われる SSR の故障も出ました。ランプを光センサーで間接的に読む方式に変えると、装置の稼働中に、製造設備6台への設置が3時間で終わったとしています。

表示灯に光センサー、電線に電流センサー(CT)、モーター・軸受に振動センサーを付ける3つの方法の絵と、岩手県工業技術センターの例(PLC からの取得は2台に半日、光センサーでは6台に3時間)を書いた図
図3 古い設備に後付けで稼働を取る3つの方法
出典:岩手県工業技術センターの事例紹介(令和4年11月)・神奈川県立産業技術総合研究所をもとに AI(Claude)で作成

出典:中小企業へのIoTシステム導入 事例紹介(産業技術連携推進会議 IoTものづくり分科会、令和4年11月30日)|岩手県工業技術センター、IoTにおけるデータ取得手段と通信方式の選択について(研究報告 2018)|神奈川県立産業技術総合研究所

同じセンターの別の資料では、光センサーの非接触の方式なので装置の稼働中に設置・撤去ができ、Wi-Fi で配線の引き回しが要らず、最小構成で約3万円(部材費のみ)としています。

出典:IoTによる製造ラインの監視と生産性向上の取り組み(成果発表会、令和2年10月9日)|岩手県工業技術センター

カタログ値の見方

項目見方
通信距離多くは「見通し」の値。工場の中では機械・壁・金属の棚で短くなる
電池寿命測る間隔・送る間隔・温度の条件つき。条件が違えば何倍も変わる
計測間隔・サンプリング稼働監視なら秒〜分、振動の周波数を見るなら kHz の速さが要る
測定範囲・精度電流・加速度などの範囲と、「F.S.(フルスケール)に対して ±何%」かを見る
使用温度・保護等級(IP)炉の近く・屋外・水のかかる所なら、温度範囲と IP 等級を確かめる
つなぎ先出力の形(CSV・API・MQTT など)、クラウドかオンプレミスか

見方の列は、このページの出典と各社のカタログをもとに編集部が整理したものです。

電池寿命は「何回測って送るか」で決まる

電池で動くセンサーの寿命は、条件つきで書かれています。SIRC の IoT 電力センサユニット DDS33 B シリーズは、計測間隔10秒・20℃で約3年(リチウム電池 CR123A 2個、Bluetooth で見通し約100m)としています。中山水熱工業の振動センサー コナンエアー(CNA-WLVS-02L)は、1日1回の間欠測定で4年、連続測定では8時間(CR2 リチウム一次電池1本、Wi-Fi)です。LiLz の IoT カメラ LC-10 シリーズは、1日3回の撮影なら約3年充電不要としています。同じ電池でも、測る回数・送る回数・通信方式で寿命が大きく変わるので、自分の使い方に近い条件の値で比べます。

製品電池寿命の書き方電池・通信
SIRC の電力センサー(DDS33 B シリーズ)計測間隔 10秒・20℃で約3年CR123A リチウム電池2個、Bluetooth(見通し約100m)
中山水熱工業の振動センサー(コナンエアー)1日1回の測定(間欠)で4年、連続で測ると8時間CR2 リチウム電池1本、Wi-Fi

数値は各社の公表値(条件つき)。2社の値どうしを比べるためのものではありません。

出典:IoT電力センサユニット DDS33 Bシリーズ|SIRC、Wi-Fi振動センサー コナンエアー|中山水熱工業、LC-10シリーズ 仕様|LiLz

データ量の計算例:波形をそのまま送れるか

振動の波形を送るときは、先にデータ量を計算します。例えば、コナンエアーのサンプリング(3,200Hz)で3軸を測り、1回を16ビット(2バイト)とすると、3,200 × 3 × 2 = 19,200 バイト/秒、つまり約 153.6kbpsになります(通信の前置きや再送は含めない、編集部の計算例)。これは LPWA の速さ(250bps〜50kbps)を大きく超えるので、LPWA では波形を送らず、エッジで実効値(RMS)などの特徴だけを計算して送るのが基本です。波形が要るときは、測る時間を区切る、Wi-Fi など速い無線を使う、といった方法を選びます。

計算の手順(振動の波形の例)

  • ① 1秒あたりのバイト数 = サンプリング 3,200回/秒 × 3軸 × 2バイト = 19,200 バイト/秒
  • ② ビットに直す = 19,200 × 8 = 153,600bps = 約 153.6kbps(連続で送り続ける場合)
  • ③ 通信の速さと比べる:Wi-Fi(理論値 9.6Gbps)なら送れる。Bluetooth(2Mbps)は台数・距離に注意。Zigbee(250kbps)は台数が増えると足りない。LPWA(250bps〜50kbps)では波形は送れない

16ビットは説明のための仮の値です。実際の分解能・送り方は製品ごとに違います。

出典:Wi-Fi振動センサー コナンエアー|中山水熱工業、製造現場におけるローカル5G等の導入ガイドライン|総務省、LPWAに関する無線システムの動向について(平成30年3月)|総務省

セキュリティ:工場はゾーンに分けて守る

経済産業省のガイドライン:ゾーンと3ステップ

経済産業省の「工場システムにおけるサイバー・フィジカル・セキュリティ対策ガイドライン」(2022年11月)は、工場のシステムはこれまで外部のネットワークにさらされないことを前提に設計されてきたが、IoT 化や自動化の流れで外部とつながる機会が増えたとしています。工場では、データを守るだけでなく、機器の稼働の維持や安全の確保が求められることを特徴に挙げ、業務の内容や重要度が同じ領域を「ゾーン」として整理し、①要件・業務・守るものの整理、②対策の立案、③対策の実行と見直し、の3ステップで進めるよう示しています。

OAゾーン・監視ゾーン・制御ゾーン(生産現場)を上下に重ねて境目で通信を絞り、外のネットワークから VPN・リモート保守の機器を通って制御ゾーンに入る道を描いた図
図4 工場のネットワークをゾーンに分けて守る
出典:経済産業省「工場システムにおけるサイバー・フィジカル・セキュリティ対策ガイドライン」と警察庁の資料をもとに AI(Claude)で作成

出典:工場システムにおけるサイバー・フィジカル・セキュリティ対策ガイドライン Ver1.0(令和4年11月16日)|経済産業省

入口になりやすいのは、外とつなぐ機器

警察庁の「令和6年におけるサイバー空間をめぐる脅威の情勢等について」によると、令和6年のランサムウェアの被害報告件数は222件でした。同じ資料は、被害企業へのアンケートでVPN やリモートデスクトップ用の機器からの侵入が、感染経路の8割以上を占め、その原因として ID・パスワードなどが非常に安易だったこと、不要なアカウントが管理されずに残っていたことを挙げています。工場の IoT でも、リモート保守用の機器やゲートウェイの更新、パスワード、使っていないアカウントの整理が欠かせません(編集部の整理)。仕入先の機器から入られて取引先の工場が止まった例は小島プレス工業の事例にあります。

出典:令和6年におけるサイバー空間をめぐる脅威の情勢等について|警察庁

導入の進め方と費用

  1. 目的を1つに絞る止まる時間・故障・電力・品質のどれを良くしたいか、見たい数字を決める
  2. 小さく始める数台・後付け・安い方法で試し、データが取れて使えるかを確かめる
  3. 効果を見て広げる改善の効果を数字で確かめてから、台数とつなぐ範囲を広げる

この3点は、大阪府IoT推進Labの資料と、下の公的機関の事例をもとに編集部が整理したものです。

出典:大阪府IoT推進Lab 事業概要(地方版IoT推進Lab)|IPA

3台から22台へ広げた例(静岡県)

静岡県工業技術研究所は、家電・自動車用部品を作る宮川工業で、設備に加工時の接点信号を検出するセンサーを後付けし、生産履歴のデータを集めて稼働状況を見える化する自作の IoT システムの構築を支援しました。プレス加工機3台から始め、22台の稼働状況をリアルタイムに把握できるようになりました。プレス加工機2台の 2020年と2021年の比較では、平均 0.9秒(1日30分程度)の作業時間の短縮と、作業時間のばらつきの平均 27%の低減が確認できたとしています(研究所は、作業者に効率化のヒントとなる情報を提供できたことが一因と考えられるとしています)。検査機器4台では、カイゼン前より 15%の作業効率の向上を確認しています。

出典:中小企業への IoT 導入支援の実例-モデル工場の導入事例-(研究成果事例)|静岡県工業技術研究所

見える化して初めて分かること(岩手県)

古い設備に後付けで稼働を取るのシグマ製作所の例では、データを集めた結果、電気炉1号 71%・2号 80%、造型機1号 51%・2号 49%・3号 27%、モールドクーラー 94%という稼働率が分かりました。造型機3号だけ稼働率が低いことや、電気炉では稼働時間のうち保持時間の比率が予想より大きいことが見えた、としています。IoT の効果は、データを見て、こうした差の理由を現場で調べるところから生まれます。

電気炉1号71%、電気炉2号80%、造型機1号51%、造型機2号49%、造型機3号27%、モールドクーラー94%の稼働率を棒グラフで並べ、造型機3号だけオレンジにした図
図5 稼働率を見える化した例(シグマ製作所)
出典:岩手県工業技術センター「中小企業へのIoTシステム導入 事例紹介」(令和4年11月30日)をもとに AI(Claude)で作成

出典:中小企業へのIoTシステム導入 事例紹介(産業技術連携推進会議 IoTものづくり分科会、令和4年11月30日)|岩手県工業技術センター

費用の目安

公表されている例では、表示灯を光センサーで読む方式が最小構成で約3万円(部材費のみ、岩手県工業技術センター)、中小の金属加工会社が全設備にセンサーを付ける費用を約80万円と試算した例(経済産業研究所のコラム、2017年)、Wi-Fi 振動センサーのコナンエアーは「3万円から」(中山水熱工業)とされています。条件がそれぞれ違うので比べられません。ほかに、ソフト・クラウドの利用料、通信回線、取り付けの人手がかかります。

出典:IoTによる製造ラインの監視と生産性向上の取り組み(成果発表会、令和2年10月9日)|岩手県工業技術センター、Start Up 中小製造業のIoT 第11回(2017年12月19日)|経済産業研究所(RIETI)、Wi-Fi振動センサー コナンエアー|中山水熱工業

進めるときのチェックポイント

工場の IoT は、見たい数字を先に決め、データ量と電波と電源を見積もり、小さく試してから広げると、つまずきが減ります。進める前の確認点を、編集部が整理しました。

  • 目的:止まる時間・故障・電力・品質のどれを良くするか、見たい数字を1つ決めた
  • 信号:表示灯・電流・振動・温度・PLC のどれから取るか決めた
  • 頻度:何秒・何分ごとに、どれだけの量を測るか決めた
  • データ量:1台・全台で何 kbps になるか計算し、通信で送れるか確かめた
  • 電波:置き場所で、届くか・途切れないかを試した
  • 電源:電源が取れるか。電池なら、自分の条件での寿命と交換の手間を見積もった
  • 守り:外とつなぐ機器・パスワード・ゾーンの分け方を決めた
  • 使う人:だれが、いつ、どこでデータを見て、何を決めるかを決めた

よくある失敗と、公的な研究・事例

よくある失敗と、まず疑うところ

工場の IoT でよくある失敗を、このページの出典をもとに整理しました。

よくある失敗まず疑うところ対策
データがときどき途切れる・届かない設備の遮蔽、モーターのノイズ、外の電波、同時に送る台数置き場所で電波を実測し、中継や周波数を変える(稼働中の工場で無線を測ると(NICT))
電池がカタログより早く切れる測る・送る回数、温度、通信の再送自分の条件に近いカタログ値で見積もる(電池寿命は「何回測って送るか」で決まる)
波形を送ろうとして回線があふれたデータ量が通信の速さを超えているエッジで特徴量にする・測る時間を区切る(データ量の計算例:波形をそのまま送れるか)
データは集まったが、だれも見ない目的と、見る人・見る場が決まっていない見たい数字を1つに絞り、毎日見る場を作る(導入の進め方と費用)
PLC から取ろうとして設備を止めた・誤接続した配線図がない・ノイズ表示灯・電流を外から読む方式を試す(古い設備に後付けで稼働を取る)
リモート保守の機器から侵入された機器の脆弱性・安易なパスワード・不要なアカウント更新・パスワード・アカウントの整理、ゾーンで分ける(セキュリティ:工場はゾーンに分けて守る)

このページの出典(岩手県工業技術センター・NICT・警察庁など)をもとに編集部が整理したものです。

稼働中の工場で無線を測ると(NICT)

情報通信研究機構(NICT)と企業などは、2015年6月から Flexible Factory Project として、稼働中の複数の工場で無線環境の評価と通信実験を1年以上行いました。三菱重工工作機械の本社・栗東工場、トヨタ自動車の堤工場・高岡工場で、音・振動・温度・湿度・電流波形のセンサーを生産設備に付けて無線で送る実験をしています。その結果、大型モーターのノイズが無線の周波数帯に及ぶ、大型設備の遮蔽で通信品質が悪くなる、多くの設備が同時に動くと送信の待ち時間が長くなることなどがわかり、さまざまな無線が混在して通信が不安定になるリスクを確認したとしています。

NICT の研究報告(2017年)は、住宅地に隣接する工場の 2.4GHz 帯で外の Wi-Fi ホットスポットの電波が強く入っていたこと、AGV(自動搬送機)の制御と同じチャネルで 54 バイトを 10ms ごとに送って測ったところ、遅延は平均 5ms 以下でしたが、搬送機の発進の制御信号に合わせて長い遅延がまとまって出たことを報告しています。そして、平均的には帯域が空いていても、通信できなくなる場合があると想定しています。カタログの値だけで決めず、置き場所で実測することが大切です。モーターのノイズへの対策は技術ページ「EMC対策」にあります。

出典:工場内の無線通信の安定化に向けた実証実験の成果(2017年1月17日)|情報通信研究機構(NICT)、無線通信技術を活用したスマート工場実現に向けて(研究報告 Vol.63 No.2、2017年)|情報通信研究機構(NICT)

IoT を使っている製造業は、まだ一部(JILPT の調査)

労働政策研究・研修機構(JILPT)が従業員30人以上の製造業2万社に行った調査(2023年10月1日時点、有効回答3,366社)では、開発・設計から生産現場までのどこかでデジタル技術を使っている企業は 83.7%でした。そのうち(2,819社)、使っている技術は CAD/CAM 67.8%、生産管理システム 66.8%、クラウド 48.7%の順で、IoT は 19.9%でした。デジタル技術を使っている企業が挙げた効果は「作業負担の軽減や作業効率の改善」58.5%、「品質の向上」39.2%、「在庫管理の効率化」38.7%、「生産態勢の安定(設備や装置の安定稼働など)」35.3%などです。

CAD/CAM 67.8%、生産管理システム 66.8%、クラウド 48.7%、ICT 31.9%、プログラミング 26.2%、ロボット 25.6%、IoT 19.9%、制御技術 19.4%の横棒グラフで、IoTだけオレンジにした図
図6 デジタル技術を使っている製造業が使っている技術(複数回答)
出典:労働政策研究・研修機構「ものづくり産業の人材育成・処遇とデジタル化に関する調査結果」(2026年3月)をもとに AI(Claude)で作成

出典:ものづくり産業の人材育成・処遇とデジタル化に関する調査結果(調査シリーズ No.265、2026年3月)|労働政策研究・研修機構

事例:止まった工場と、効果が出た工場

当事者の公式発表、公的機関の資料、企業の公式ページから、工場の IoT・ネットワークに関わる事例を集めました。

仕入先のリモート接続機器から侵入され、取引先の国内全工場が1日止まった(2022年)

小島プレス工業の調査報告書(第1報)によると、子会社が特定の外部企業との専用通信に使っていたリモート接続機器に脆弱性があり、そこから不正アクセスを受けたとしています。攻撃者は子会社のネットワークから同社のネットワークに入り、ランサムウェアでサーバーやパソコンの一部のデータが暗号化されました。トヨタ自動車は、この仕入先のシステム障害の影響で、2022年3月1日に国内全14工場28ラインの稼働を止め、翌日から再開すると発表しました。

出典:システム停止事案調査報告書(第1報)(2022年3月31日)|小島プレス工業、3/2(水)以降の国内工場における稼働再開について(2022年3月1日)|トヨタ自動車

表面実装ラインの共同実証で、6カ月で生産性30%向上(RIETI のコラム)

経済産業研究所(RIETI)のコラムは、富士通とオムロンが2014年に始めたオムロン草津工場のプリント基板の表面実装ラインでの共同実証で、6カ月で30%の生産性向上という効果を確認したと紹介しています。設備のログデータを「生産ラインの波形」として表し、アラームや停止が出なければ気づけなかった異常の箇所を早く見つけられるようにしたとしています。

出典:Start Up 中小製造業のIoT 第5回(2017年)|経済産業研究所(RIETI)

カメラでメーターを読み、毎日40分の点検が1分に(LiLz の導入事例)

LiLz の LiLz Gauge のページは、あきた美郷づくりが温泉の汲み上げ量の監視をリモート化し、毎日40分かかっていた点検が1分になったと紹介しています。ほかに、日本パーカライジングが薬剤タンクの残量の確認をリモート化して週3回・毎回45分の巡回の移動を減らした例、山陰酸素工業が毎月1,726km分の移動コストを大幅に減らした例を載せています。

出典:LiLz Gauge(リルズゲージ)|LiLz

全設備のセンサーを約80万円と試算、「どのデータを取るか」が課題に(RIETI のコラム)

経済産業研究所のコラム(2017年12月)は、中小の金属加工会社が IoT を導入した例で、すべての設備にセンサーを取り付ける費用を80万円ほどと試算し、稼働率を5%改善すると1日あたり7.4時間の削減になるという概算を紹介しています。同じコラムは、どのようなデータを取得すれば良いのかが判然としなかったこと、集めたデータの活用がこれからの鍵であることも書いています。

出典:Start Up 中小製造業のIoT 第11回(2017年12月19日)|経済産業研究所(RIETI)

熟練に頼っていた検査作業の動きを見える化(KDDI の動画)

KDDI の公式チャンネルは、ダイキン工業のグループ会社の大金機電設備(蘇州)有限公司で、作業者の熟練度に頼っていた圧縮機の気密検査について、人の動きを見える化する動作監視システムを開発し、検査作業の標準化につなげた事例を動画で紹介しています。

【製造/工場IoT見える化ソリューション】 大金機電設備(蘇州)有限公司様 導入事例(YouTube の動画)
動画 【製造/工場IoT見える化ソリューション】 大金機電設備(蘇州)有限公司様 導入事例
出典:KDDIofficial(YouTube)

1件目は当事者の公式発表、2件目・4件目は経済産業研究所のコラム、3件目・5件目は企業の公式ページ・動画です(編集部の整理)。

企業紹介(IoT 技術)

古い設備に後付けする稼働監視とカイゼンの支援、産業用の IoT ゲートウェイ、電池で動く無線の振動センサー、工事のいらない電力センサー、IoT 機器の受託開発、メーターを読む IoT カメラ、省電力のマルチホップ無線まで、得意分野の違う会社を紹介します。掲載は各社の公開情報にもとづきます。

相談する前に整理すること

IoT の機器やサービスを相談するときは、次の点を整理しておくと話が早く進みます(編集部が整理した項目です)。

  • 目的(止まる時間・故障・電力・品質のどれを良くしたいか)
  • 対象(設備の種類・台数・年式、置き場所)
  • 取る信号(表示灯・電流・振動・温度・PLC のどれか)
  • 頻度(何秒・何分ごとに、どれだけの量を)
  • 通信(LAN の有無、距離、電波の届き方)
  • 電源(電源が取れるか、電池にするか)
  • 使い方(だれがデータを見て、何を判断するか)
  • 安全・費用(社外のクラウドとつなぐか、試験導入の予算)

困りごとごとの相談先

困りごと相談先の種類このページで紹介した会社
古い設備の止まっている時間と理由を集め、改善につなげたい後付けの稼働監視・カイゼン支援i Smart Technologies
自社の装置に通信と処理のできる機器を組み込みたいIoT ゲートウェイのメーカーアットマークテクノ
ポンプ・モーターの振動を、安く少ない台数から測りたい無線の振動センサー中山水熱工業
工事をせずに、設備ごとの電力を測りたいクランプ式の電力センサーSIRC
電池で動く IoT 機器を、設計から量産まで頼みたいIoT 機器の受託開発Braveridge
アナログのメーターの巡回点検を減らしたい電池式のカメラと読み取りソフトLiLz
広い範囲の多くのセンサーを、無線でつなぎたいマルチホップ無線ソナス
故障を予測したい・デジタルツインにしたい—技術ページ「予知保全」「デジタルツイン」

各社の公式サイトの情報をもとに編集部が整理したものです。紹介は、この下にあります。

企業稼働監視
(後付け)
振動・
状態監視
電力の
見える化
ゲート
ウェイ
無線
センサー
メーター
読み取り
受託
開発
改善の
支援
i Smart Technologies後付けの稼働監視 iXacs とカイゼン支援(愛知県)●●
アットマークテクノ産業用の IoT ゲートウェイ Armadillo(北海道)●
中山水熱工業電池式の Wi-Fi 振動センサー コナンエアー(三重県)●●
SIRC工事不要のクランプ式 IoT 電力センサー(大阪府)●●●
Braveridge電池で動く IoT 機器の開発から量産まで(福岡県)●●
LiLz電池で動く IoT カメラとメーター読み取り(沖縄県)●
ソナス省電力マルチホップ無線 UNISONet(東京都)●●

●は、各社の公式サイトで扱いを確認できたものです(空欄は、扱っていないという意味ではありません)。社名を押すと、その会社の紹介へ移ります。

i Smart Technologies株式会社|設備に後付けで、停止時間と停止理由を集めて改善につなげる iXacs

i Smart Technologiesとは

愛知県碧南市に本社を置く会社です。旭鉄工で実績を持つ IoT システムとノウハウを、ほかの会社の製造現場に展開し、生産性の向上と CO2 の削減を支援するとしています。

シグナルタワーに光センサーを付けて停止時間を自動で集める、作業者がタブレットで停止理由を入れる、毎日のラインストップミーティングで対策を決める、停止時間が1日あたり1.0時間減った、という4つのカードを矢印で結んだ図
図7 iXacs を使った改善の流れ(共和電機工業の事例)
出典:i Smart Technologies の導入事例(共和電機工業様)・トップページをもとに AI(Claude)で作成

i Smart Technologiesの得意技術

技術内容
iXacs(アイザックス)後付けで、カイゼン活動に使う製造ラインの状況を見える化する。情報だけでなく、製造ラインの「ムダ」を見える化するとしている
停止理由の収集シグナルタワーに光センサーを付けて停止時間を自動で集め、停止理由は作業者がタブレット端末から入力する(共和電機工業の事例)
カイゼンの伴走IoT の活用ノウハウで現場に伴走するカイゼンコンサルティング、工場見学会、人材育成も手がける

i Smart Technologiesが解決できる課題

  • 古い設備も含めて、どこでどれだけ止まっているかを知りたい
  • 停止の理由まで集めて、毎日の改善活動につなげたい
  • IoT を入れたが、改善の効果に結びつかない

公開されている実績・用途

  • 導入事例のページに「200社以上の導入実績があります」と記載
  • 共和電機工業:停止理由と停止理由ごとの停止時間を自動で集め、ラインストップミーティングを毎日実施して、対象ラインの停止時間を1日あたり1.0時間減らした
  • オーテック:活動から半年で、時間あたり出来高が 16%向上し、残業時間を2時間低減した(2022年3月の対談時)

出典:i Smart Technologies(トップページ)|i Smart Technologies、会社概要|i Smart Technologies、導入事例|i Smart Technologies、部品を加工している時間だけ価値がある(共和電機工業様)|i Smart Technologies、IoT活用で変化した会社風土、さらなる生産性向上へ(オーテック様)|i Smart Technologies

株式会社アットマークテクノ|現場のデータを集めてインターネットへ橋渡しする、産業用の IoT ゲートウェイ

アットマークテクノとは

北海道札幌市に本社を置く、組み込みコンピューターのメーカーです(創業1997年11月)。工場・電力・農業・インフラ・物流などの分野に向けて、IoT ゲートウェイや CPU ボードを「組み込みプラットフォーム」として、企画・設計・開発から製造・販売まで自社で手がけているとしています。

Armadillo-IoT ゲートウェイの G4(i.MX 8M Plus 4コア1.6GHz、メモリ2GB、eMMC 10GB、LTE Cat.4、NPU 2.3TOPS)、G3、A9E の仕様を3枚のカードで並べた図
図8 アットマークテクノの IoT ゲートウェイ(Armadillo-IoT)
出典:アットマークテクノの製品サイト(Armadillo)・採用事例のページをもとに AI(Claude)で作成

アットマークテクノの得意技術

技術内容
IoT ゲートウェイArmadillo-IoT ゲートウェイ G4:i.MX 8M Plus(1.6GHz 4コア)、メモリ 2GB、eMMC 10GB、LTE Cat.4、NPU(2.3TOPS)でエッジの AI 処理・機械学習に対応
省電力の機種A9E:i.MX 8ULP(800MHz 2コア)、LTE Cat.1 bis、RS485・DI/DO を搭載し、間欠動作にも対応
ソフトとサービスLinux OS「Armadillo Base OS」、クラウドサービス「Armadillo Twin」も提供

アットマークテクノが解決できる課題

  • 自社の装置や監視システムに、通信と処理のできるゲートウェイを組み込みたい
  • 設備の近く(エッジ)でデータを処理してから送りたい
  • LTE で、工場の LAN を使わずにデータを送りたい

公開されている実績・用途

  • 採用事例のページで、工場設備の状態監視システム(コンピュートロン)、ヘルスモニタリングシステム「HM-5013」(IMV)などに、Armadillo-IoT ゲートウェイ G3 が採用されたと紹介している

出典:会社概要・沿革|アットマークテクノ、事業の紹介|アットマークテクノ、Armadillo(製品サイト)|アットマークテクノ、採用事例・活用シーン|アットマークテクノ

中山水熱工業株式会社|3万円から始める予知保全。電池で動く Wi-Fi 振動センサー コナンエアー

中山水熱工業とは

三重県鈴鹿市にある会社です(会社概要の表記で、会社設立1969年11月)。主な業務は、ポンプ・コンプレッサー・冷蔵庫・エアコンなど流体・熱輸送機械の設置とメンテナンスで、大手自動車メーカーとそのサプライヤーを主な顧客としています。その経験から、Wi-Fi 振動センサー「コナンエアー」を開発・販売しています。

中山水熱工業の得意技術

技術内容
振動センサーの仕様CNA-WLVS-02L:検出加速度 ±160m/s²、3軸(X・Y・Z)と合成値、応答周波数 10〜1,000Hz、サンプリング 3,200Hz、Wi-Fi(2.4GHz)、IP67、使用温度 −10〜60℃、重さ 54g(電池含む)
電池で長く動くCR2 リチウム一次電池1本で、1日1回の間欠測定なら4年、連続なら8時間
データの使い方生データ(CSV)を出力できる。無償プラグイン(MQTT connect)で、振動のトレンドデータを既存の PLC などへ自動で定期配信できる

中山水熱工業が解決できる課題

  • ポンプ・モーターの突発故障でラインを止めたくない
  • 巡回点検より高い頻度で、振動を自動で測りたい
  • 安く少ない台数から、振動の監視を試したい

公開されている実績・用途

  • 累計出荷数 3,000台を突破(国内外、2026年3月時点)と記載
  • JERA(発電所)・千代田化工建設(プラント)のインタビュー、倉敷市水道局での軸受(ベアリング)の損傷の特定の事例を公開している
  • 30日間の無料お試しがある

出典:会社概要|中山水熱工業(コナンエアー)、Wi-Fi振動センサー コナンエアー|中山水熱工業

株式会社SIRC|電線にはさむだけ。工事のいらない IoT 電力センサーと SIRC クラウド

大阪市中央区に本社を置く、大阪市立大学発のスタートアップです(設立2015年2月18日)。1つのデバイスで電流・電力・角度などを測れる独自の「SIRC デバイス」をもとに、既設の設備に工事なしで後付けできる IoT センサーとクラウドを提供しています。

SIRC の IoT 電力センサユニット DDS33 B シリーズ。黒い四角い本体から2本のケーブルが出て、先に電線をはさむクランプ式のセンサーヘッドが2つ付いている写真
IoT 電力センサユニット DDS33 B シリーズ(SIRC)(出典:SIRC)

SIRCの得意技術

技術内容
工事のいらない電力センサー2つのセンサーヘッドを電線にクランプするだけで、電圧の配線なしに、力率の変動を反映した有効電力を測る(同社の独自技術)。三相3線・単相2線・3線に対応
仕様の例(DDS33 B シリーズ)計測間隔 0.2秒・1秒・10秒・30秒、Bluetooth(見通し約100m)、リチウム電池 CR123A 2個で約3年(計測間隔10秒・20℃)
ほかのセンサーとクラウドIoT 角度センサユニット、既存の流量計などのパルスを取るデジタル入力ユニット、ゲートウェイ、データを一元管理する SIRC クラウド

SIRCが解決できる課題

  • 設備ごとの電力が分からず、どこにムダがあるか知りたい
  • 分電盤の工事や設備の停止をせずに、電力を測りたい
  • 省エネの効果を、実測の数字で示したい

公開されている実績・用途

  • 自動車部品向けの金属熱処理の会社で、ガス流量と電力を測り、焼入れ炉1基のガス使用量が、メンテナンス前後の約1か月の比較で約72%減ったことが分かった(リジェネバーナー周りの清掃の効果をデータで確認)
  • 導入事例として、豊田合成、ダイキン工業、中国電力×広島精密工業などを公開している

出典:会社概要|SIRC、株式会社SIRC(トップページ)|SIRC、IoT電力センサユニット DDS33 Bシリーズ|SIRC、焼入れ炉のガス使用量を約72%削減(導入事例)|SIRC

株式会社Braveridge|電池で動く IoT 機器を、企画・設計から自社工場での量産まで

Braveridgeとは

福岡市西区に本社を、福岡県糸島市に工場を置く会社です(設立2004年7月、従業員数は本社37名・糸島工場42名、2025年6月1日時点)。無線の IoT 機器の開発と製造、ODM・OEM・EMS の受託を手がけています。

Braveridge の BraveJIG の構成図。熱電対・照度・測距・加速度・温湿度・気圧などのセンサーモジュールが Bluetooth でルーターにつながり、ルーターから LTE-M・USB-C・Ethernet でクラウドや社内 LAN に送る流れを描いた図
BraveJIG の全体構成(Braveridge)(出典:Braveridge)

Braveridgeの得意技術

技術内容
電池で動く IoTOS を使わない省電力のマイコン制御を基本に、電池駆動で設置工事のいらない IoT を実現するとしている。Bluetooth LE と LTE-M を組み合わせて遠隔のセンシングを行う
BraveJIGセンサーのモジュールとルーターを組み合わせる IoT/DX 汎用モジュラーデバイス。既存設備に後付けでき、タッチするだけでペアリングし、LAN から見える化を始められる
受託開発(ODM)福岡本社の開発拠点と糸島工場で、企画・ハードウェア設計・ファームウェア開発・量産から通信回線・クラウドまでワンストップで受ける。100機種以上の開発経験があるとしている

Braveridgeが解決できる課題

  • 電源のない場所で、電池で動くセンサーを使いたい
  • 自社の製品・装置に組み込む IoT 機器を、設計から量産まで頼みたい
  • 既存の設備に、いろいろなセンサーを後付けで足したい

公開されている実績・用途

  • ため池の遠隔監視が全国約400か所で稼働中と記載
  • BraveJIG が 2026年度グッドデザイン賞を受賞したと発表している

出典:企業情報|Braveridge、強み(BraveridgeのIoT)|Braveridge、ODM|Braveridge、IoT/DX汎用モジュラーデバイス BraveJIG|Braveridge

LiLz株式会社|電源も配線もいらない IoT カメラで、アナログのメーターを読む

沖縄県宜野湾市に本社を置く会社です(設立2017年7月28日)(同社の会社概要)。AI と IoT の技術を使ったサービスの提供と研究開発をしています。電池で動く IoT カメラと、点検に特化した AI のクラウドソフトを組み合わせて、計器の点検をリモートにします。

LiLzのLC-10シリーズ(電池・LTEのIoTカメラ、1日3回撮影で約3年充電不要)、LiLz Gauge(アナログ計器をAIで数値化)、工事なし(国内約10,000台)の3枚のカードの図
図9 LiLz の IoT カメラとメーター読み取り
出典:LiLz の公式サイトをもとに AI(Claude)で作成

LiLzの得意技術

技術内容
LC-10シリーズ電池で動き LTE(Cat.1)で送る IoT カメラ。1日3回の撮影なら約3年充電不要、IP65、動作温度 −10〜60℃(同社の仕様)。電源・ネットワークの工事がいらず、即日起ち上げ可能としている
LiLz Gaugeカメラの画像のアナログ計器を AI で数値にするクラウドソフト。円型・矩形型・カウンタ型・ナナセグ型・フロート型・レベル型・ランプ型に対応。しきい値は上下2段階の計4つ、CSV 出力と REST API での連携
ほかの機種防爆タイプ(LC-EX10 シリーズ)、サーモグラフィタイプ(LC-T10 シリーズ)、外部の入出力をもつ LC-20 シリーズもある

LiLzが解決できる課題

  • アナログのメーターを読むための巡回点検を減らしたい
  • 電源やネットワークのない場所の計器を、遠くから見たい
  • 計器の値がしきい値を超えたら、すぐに知りたい

公開されている実績・用途

  • 日本国内で約10,000台の導入実績(2025年12月時点)と記載
  • あきた美郷づくりで、毎日40分かかっていた温泉の汲み上げ量の点検が1分に。山陰酸素工業で毎月1,726km分の移動コストを大幅に削減、などの事例を公開している

出典:会社概要|LiLz、LC-10シリーズ|LiLz、LC-10シリーズ 仕様|LiLz、LiLz Gauge(リルズゲージ)|LiLz

ソナス株式会社|電池で動き、中継しながら広がる省電力無線 UNISONet

東京都文京区本郷に本社を置く会社です(設立2015年11月)(同社の会社概要)。センシングに関するハードウェア・ソフトウェア・サービスの企画、設計、製造、販売をしています。独自の省電力マルチホップ無線 UNISONet と、それを使った無線の計測システムを提供しています。

ソナスのUNISONetの2.4GHz(1ホップ〜500m、250kbps)、920MHz(1ホップ〜2km、240kbps)、特長(電池で年単位、数百台、μ秒オーダーの時刻同期)の3枚のカードの図
図10 ソナスの省電力マルチホップ無線 UNISONet
出典:ソナスの公式サイトをもとに AI(Claude)で作成

ソナスの得意技術

技術内容
UNISONet2.4GHz と 920MHz の2つの規格。1ホップの範囲は見通しで〜500m(2.4GHz)・〜2km(920MHz)、物理層の伝送速度は 250kbps・240kbps(同社のスペック表)
特長電池で年単位の動作、数百台のユニットを収容、再送制御を標準で搭載、マイクロ秒オーダーの時刻同期(同社のページ)
無線の計測システム多点で時刻をそろえて測る振動計測システム、傾斜監視システムなど

ソナスが解決できる課題

  • 配線を引けない広い範囲に、たくさんのセンサーを置きたい
  • 電池で長く動く無線で、多点を同時に測りたい
  • 有線の計測システムの工期と費用を減らしたい

公開されている実績・用途

  • 超高層ビルの振動計測(関西電力。振動計測システムのページ)、河川内工事での既設橋脚の傾斜監視(首都高速道路。導入・協業事例のページ)などの事例を公開している(建築・土木の事例が多い)

出典:会社概要|ソナス、次世代IoT無線「UNISONet」とは|ソナス、UNISONet のスペック|ソナス、無線式 振動計測システム|ソナス、導入・協業事例|ソナス

UNISONet のしくみは、同社の公式チャンネルの動画で説明されています。

【紹介/PR】UNISONet解説動画(YouTube の動画)
動画 【紹介/PR】UNISONet解説動画
出典:ソナス公式チャンネル(YouTube)

よくある質問

しくみと選び方

IoT とは何ですか?
設備や製品に付けたセンサーのデータを、ネットワークで集めて見える化・分析して使うしくみです。総務省の白書は、さまざまな「モノ」がセンサーと無線通信を介してインターネットの一部を構成することと説明しています(IoT の基本:集める・運ぶ・使う)。
工場の IoT で何ができますか?
止まっている時間、故障の前ぶれ、設備ごとの電力、不良の原因などが数字でわかるようになります。データを見て改善するところで効果が出ます(得られることと、つまずきやすい所)。
通信の口がない古い設備でも使えますか?
表示灯を光センサーで読む、電線に電流センサーをはさむ、振動センサーを付けるなど、外から信号を取る方法があります。岩手県の例では、稼働中の6台に3時間で付けられました(古い設備に後付けで稼働を取る)。
Wi-Fi と LPWA はどう選びますか?
Wi-Fi は速いが届くのは数十m、LPWA は遅いが約2〜15km 届きます。波形や画像のように量が多いなら Wi-Fi など、少しのデータを遠くから送るなら LPWA です(通信の種類とつなぎ方:Wi-Fi・LPWA・ローカル5G・OPC UA・MQTT)。
OPC UA と MQTT の違いは?
OPC UA は産業用システムの間で情報をやり取りする規格で、暗号化・認証が標準で備わっています。MQTT は publish/subscribe 型の軽い通信の決まりで、多対多の配信に向きます(つなぎ方(プロトコル):OPC UA・MQTT・Modbus の使い分け)。
振動の波形を LPWA で送れますか?
3,200Hz・3軸の波形をそのまま送ると約 153.6kbps になり(編集部の計算例)、LPWA の速さを超えます。エッジで特徴量にして送ります(データ量の計算例:波形をそのまま送れるか)。
電池はどのくらいもちますか?
測る・送る回数と温度で大きく変わります。例えばコナンエアーは1日1回の測定で4年、連続なら8時間です(電池寿命は「何回測って送るか」で決まる)。

セキュリティ・費用・ほかの技術

工場の IoT のセキュリティで気をつけることは?
外とつなぐ機器(リモート保守・VPN の機器)の更新とパスワードの管理、ゾーンで分けて守ることです。警察庁の資料では、ランサムウェアの感染経路の8割以上が VPN やリモートデスクトップ用の機器でした(セキュリティ:工場はゾーンに分けて守る)。
費用はどのくらいかかりますか?
公表例では、光センサーの後付けが最小構成約3万円(部材費のみ)、全設備のセンサーで約80万円の試算などがあります。ほかにソフト・回線の費用がかかります(費用の目安)。
故障の予測やデジタルツインは?
IoT で集めたデータの使い方として、技術ページ「予知保全」「デジタルツイン」にまとめています。

回答は、このページの出典をもとに編集部がまとめたものです。

課題このページでの使い方課題ページ
状態を検知したい振動・電流・温度のセンサーを後付けし、変化を常時見る(使う場面・古い設備への後付けと、カタログ値の見方)振動センサー(無線・後付け)
機械の異音の原因を突き止めたい振動を測って周波数で見る。データを残して比べる(データ量の計算例:波形をそのまま送れるか)振動を測って周波数で見る
工場の電力を減らしたい設備ごとの電力を測り、ムダと効果を数値で見る(使う場面・古い設備への後付けと、カタログ値の見方)電力の見える化とデマンド管理
不良の再発を防ぎたい加工・検査の記録を残し、あとから原因を追えるようにする(使う場面・古い設備への後付けと、カタログ値の見方)トレーサビリティと作業の記録
部品・製品のトレーサビリティを取りたい刻印したコードと、工程のデータをひも付ける(つなぎ方(プロトコル):OPC UA・MQTT・Modbus の使い分け)データのひも付け(システム)
センサーを小さく組み込みたい無線化と省電力で、配線のいらないセンサーにする(電池寿命は「何回測って送るか」で決まる)無線化と省電力
生産ラインをデジタルツインで事前に検証したい稼働データを 3D モデルやシミュレーションとつなぐ(つなぎ方(プロトコル):OPC UA・MQTT・Modbus の使い分け)稼働データとつなぐ
工場内の搬送を自動化したい搬送ロボットと上位のシステムを通信でつなぐ(通信の種類とつなぎ方:Wi-Fi・LPWA・ローカル5G・OPC UA・MQTT)台数と上位システムとのつなぎ方

右の列は、関係する課題ページの対策の節へのリンクです。

出典・確認日

※製品名・会社名・サービス名は各社の商標または登録商標です。本ページでは数値と事実だけを要約し、各社・各機関の文章・図は転載していません(写真は出典を明記して使っています)。データ量の計算は、説明のために編集部が仮の値で計算したものです。

※アイキャッチ画像は、AI(ChatGPT)で生成したイメージです。実在の製品・設備ではありません。図はAI(Claude)で作成した概念図です。

情報の確認日:2026年10月22日(2026年10月21日に公開したページを、2026年10月22日に総まとめの形に作り直しました) 本ページの内容は一般的な情報です。通信距離・電池寿命・効果は、設備・置き場所・使い方により異なります。数値は各出典の時点・条件の値なので、導入するときは最新の資料とメーカーに確かめてください。

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