産業IoTは、物理的設備、センサー、ネットワーク、ビッグデータを集積・分析をするプラットフォーム環境、複数の設備と複合的な構成によるサービス群を持ち寄って初めて成立する、ベスト・オブ・ブリードのソリューションであり、業種や業界をまたいだエコシステム、エコパートナーの形成が重要になる。産学の知見を結集させて成立する、きわめてダイナミックかつイノベーティブな取り組みでもある。
本白書は、産業IoTを主題に、基盤技術、協議会・コンソーシアムの動向、各種イニシアティブ、アライアンスの動向、産業IoTエコシステム形成の動向、インダストリ4.0と産業IoT、生産技術/スマートファクトリと産業IoT、第5世代移動通信(5G)システムとIoT、産業ロボットと産業IoT、産業装置の監視・制御を司るOTとITの融合、出資・投資・提携・ファンド動向、規格・標準化および標準化活動間の連携、知的所有権など各種課題、実証実験/実装・課題などの主要ポイントについて包括的に分析・考察した本邦初の白書である。
内容編成(目次)
序
第1章 産業IoTの構造/進化形態
1-1 産業IoTの概念・コンセプトを巡る論考
[1] 拡大するIoTの定義と産業IoT
[2] 製造分野以外に波及する産業IoT
1-2 産業IoTの構造とエコシステム形成
[1] 産業IoTの基本構成
[2] 産業IoTの需要母体・供給モード
[3] 産業IoTのエコシステム化
[4] IoTを先導する次世代無線通信規格(5G)
[5] 産業IoTプラットフォーム共通言語としての“Web(WoT=Web of Things)”
[6] インターネット3.0/デバイス・ファーストとの共進化
[7] 人の能力がネットワークとつながる“IoA”
[8] 自己構成型ネットワークとの統合
第2章 第4次産業革命と産業IoT
2-1 第4次産業革命を牽引する産業IoT
2-2 既存業界のバウンダリー(境界)を無効化するIoTの潮流
2-3 産業IoTの推進団体動向
第3章 産業IoTの情報政策・官民連携策
3-1 IoT時代に対応した情報政策
3-2 経済産業省 産業構造審議会
3-3 産業革新機構
3-4 「第4次産業革命」の方針が盛り込まれた第5期科学技術基本計画
3-5 総務省/総務省 「情報通信白書2015年版」
3-6 官民連携によるIoT支援の仕組みづくり
3-7 IoT関連技術の規制緩和策
3-8 IoT関連ファンド/IoT育成基金
第4章 産業IoTのビジネス構成/ビジネスモデル
4-1 ハードウェアとサービス結合による価値の再定義
4-2 ビジネス全体の構成力が試されるIoT
4-3 センサーネットワーク(WSN)とIoT
4-4 IoEが形成する膨大なデータ資産・経済価値
4-5 センサーネットワーク基盤とビジネスモデルの競争領域変容
4-6 IoTとアナリティクス/ビッグデータの結合
第5章 産業IoTを構成する基盤技術・フレームワーク
5-1 並列処理基盤/並列処理フレームワーク
5-2 第4世代移動通信(4G)システムとIoT規格
5-3 第5世代移動通信(5G)システムとIoT規格
5-4 次世代スマートフォンと産業IoT
5-5 LPWA(Low Power Wide Area)とセルラーIoT
5-6 エリクソンが進める「セルラーIoT」の進展状況
5-7 IoTエコシステムを形成する次世代半導体技術
5-8 エッジコンピューティング
5-9 フォグ(霧)コンピューティング
5-10 ビジネス・インテリジェンス/ビジネス・アナリティクス
5-11 ビッグデータ
5-12 スマートグリッド/スマートバッテリー
5-13 データ流通・分析プラットフォーム
5-14 ビジネス・アナリティクスとIoT先進ソリューション
第6章 産業IoT市場・市場予測
6-1 IoT市場概況・市場展望
[1] 電子情報技術産業協会(JEITA)
[2] IDC
[3] 野村総合研究所
[4] M2M通信モジュールの国内出荷動向
6-2 調査会社分析/シンクタンク予測
[1] ガートナーグループ
[2] 野村総合研究所
[3] 矢野経済研究所
[4] ROA Holdings
[5] 台湾自動車リサーチコンソーシアム(TARC)
6-3 産業IoTの今後の需要予測
[1] グローバルに展開するM2M需要
[2] IoT政策需要
[3] IoT企業需要
[4] IoT消費者需要
[5] IoT通信インフラ高度化需要
[6] IoTサービス需要
第7章 インダストリ4.0と産業IoT
7-1 インダストリ4.0が促すIoTの新しい次元
[1] 概説
[2] スマート工場のコンセプト
[3] IoTとスマート工場、ビッグデータの結合
[4] インダストリー4.0実践戦略(Umsetzungsstrategie Industrie 4.0)
7-2 インダストリー4.0とIoT結合を実現するための課題
[1] 概説
[2] インダストリー4.でしなやかなIoTインターフェイスを実現するための課題
[3] インダストリー4.0における日独連携と産業IoT拡張
7-3 GEが推し進めるインダストリアルインターネット
[1] LIXILの「Predix」採用が意味するもの
[2] LIXILのジョブスケジューリングソリューション
7-4 ベッコフオートメーションが進めるオートメーションとITの融合
第8章 スマートファクトリーと産業IoT
8-1 IoT指向スマートファクトリー 概説
8-2 スマートファクトリーのデファクトへ向けた取り組み
第9章 産業IoTの要素技術・先端技術動向
9-1 加速度センサー/複合センサー技術
[1] 加速度センサー技術概説
[2] 加速度センサー端末向け超低電力IoTチップ
[3] 複合センサー搭載によるベアリングの知能化
9-2 3軸地磁気センサー
9-3 電源供給が不要な無線センサー
9-4 幅広い分野での応用が期待される3Dセンサー技術
9-5 産業IoTによる計測/テストシステムの再定義
9-6 非接触充電とIoT拡張
[1] ワイヤレス給電 概況・近況
[2] EV用の非接触給電装置に関する実証実験動向
[3] ワイヤレス給電の標準仕様
[4] 非接触給電に規格「J2954」の基本案・規格化進捗状況
[5] ワイヤレス給電参入企業動向
9-7 IoT志向の次世代半導体/次世代チップ
[1] カーボンナノチューブを使った次世代メモリーチップ
[2] 半導体エネルギー研究所 IoT志向の次世代半導体量産技術
9-8 IoT対応型パワーモジュール
第10章 産業IoTの実証実験/産学官連携活動
10-1 実証実験/技術評価活動
[1] IoTに向けた次世代データ通信の実証実験/技術評価
[2] ワイヤレス送電の実証実験動向
[3] 工場実装ラインの品質向上・生産性改善を目的としたビッグデータ分析の実証実験
[4] 次世代物流サービス実用実験プロジェクト「ロボネコヤマト」
10-2 推進事業
[1] IoT推進のための社会システム推進事業(平成28年度)
10-3 IoT活用研究産学官連携組織
[1] 産学連携拠点・ナレッジキャピタル/フランス政府・電子情報技術研究所
[2] 長野県 「環境エネルギー分野の産業化研究会(仮称)」
[3] 徳島IoT活用研究会
第11章 産業IoTの課題
11-1 産業IoTの品質保証と安全保証課題
11-2 産業IoTにおける品質保証・安全保証の前提となるSoSの考え方
11-3 産業IoTに関する標準化活動間の連携
11-4 知的所有権とIoT標準規格覇権を巡る動向
11-5 IoTの知的所有権問題
11-6 レガシーと新規の円滑な接続、統合化
11-7 ビッグデータ解析技術の基盤確立あってのIoT
11-8 IoTビジネス収益化に向けた障壁
11-9 相互接続性とプラットフォーム課題
11-10 インターネットの不安定性・輻輳問題
第12章 産業IoT向け大型助成・出資・投資/大型提携/ファンド・ベンチャー育成動向
12-1 大型助成・出資・M&A
[1] シーメンス
[2] ゼネラル・エレクトリック(GE)
[3] シュナイダーエレクトリック
[4] ABBグループ(アセア・ブラウン・ボベリ)
[5] インテル
[6] クアルコム(Qualcomm)
[7] エヌビディア
[8] サムスン電子
[9] ヒューレット・パッカード・エンタープライズ
[10] 経済産業省/日立製作所
[11] 産業革新機構
[12] ソフトバンク
[13] みずほキャピタル
[14] DMG森精機
[15] TDK
[16] 日立建機
12-2 大型投資
[1] インテル(Intel)
[2] ソフトバンクグループ
[3] 華為技術(ファーウェイ)
[4] 聯発科技(メディアテック)
[5] サムスン電子
[6] ルネサスエレクトロニクス
[7] 日立製作所
[8] JFEスチール
[9] DMG森精機
12-3 大型提携・協業
[1] シーメンス/IBM
[2] シーメンス/マイクロソフト
[3] ゼネラル・エレクトリック(GE)/マイクロソフト
[4] グーグル/インテル
[5] ABBグループ/マイクロソフト
[6] ARM/IBM
[7] ヒューレット・パッカード・エンタープライズ/ゼネラル・エレクトリック(GE)
[8] シェフラー/IBM
[9] SAP/ボッシュ
[10] SAP/シーメンス
[11] コンチネンタル/グーグル
[12] シスコシステムズ/セールスフォース・ドットコム
[13] 鴻海科技集團/アーム・ホールディングス
[14] 日立製作所/ジョーンズラングラサール(JLL)
[15] ファナック/NVIDIA
[16] ファナック/シスコシステムズ
[17] ファナック/NTT
[18] パナソニック/シーメンス
[19] ヤマザキマザック/シスコシステムズ
[20] NEC/GE
[21] トヨタ自動車/KDDI
[22] NTT/SAP
[23] 川崎重工業/IHI
[24] 富士通/上海儀電
[25] ダイキン工業/NEC
[26] 東京電力ホールディングス/GEパワー
[27] 東京電力ホールディングス/OSIソフト
[28] オークマ/GEデジタル
[29] ソニー/ヤフー
[30] 栗田工業/東芝
[31] 日本精機/インターネットイニシアティブ(IIJ)
12-4 ベンチャー育成/ベンチャー支援
[1] みずほ銀行
[2] 三井化学
[3] 安川電機
[4] シャープ
第13章 産業IoT標準化団体/フォーラムの活動状況
13-1 産業IoTの標準化団体の活動状況概説
13-2 IPSO Alliance
13-3 3GPP
13-4 ETSI
13-5 IETF
13-6 ITU-T
13-7 JTC1(ISOIEC/IoT関連WG)
13-8 FCC(米連邦通信委員会)
13-9 ZigBee(無線センサネットワーク用プロトコル)
13-10 IP500 Alliance(インターネット回線センサーネットワーク無線通信規格)
13-11 OPC Foundation
13-12 oneM2M(M2M向けサービスレイヤ標準化)
13-13 Bluetooth SIG(Special Interest Group)
13-14 TSN(産業・自動車用途向けEthernet AVB拡張規格)
13-15 6LoWPAN(ワイヤレス・メッシュ・ネットワーク)
13-16 MQTT(MQ Telemetry Transport)
13-17 情報処理学会 情報規格調査会 「WG10(Internet of Things)」
第14章 産業IoTに関係する主な協議会/研究機構/コンソーシアムの活動状況
14-1 OCF(Open Connectivity Foundation)
14-2 IIC(Industrial Internet Consortium)
14-3 OpenFog Consortium
14-4 ロボット革命イニシアティブ協議会
14-5 IVI(Industrial Value Chain Initiative)
14-6 AllSeen Alliance
14-7 Wi-SUN Alliance
14-8 Thread Group
14-9 SIG(Bluetooth Special Interest Group)
14-10 欧州委員会 eCo-FEV(efficient Cooperative infrastructure for Fully Electric Vehicles)
14-11 M2.COM
14-12 prpl Foundation
14-13 ARM
14-14 トロンフォーラム
14-15 エコーネットコンソーシアム
14-16 モビリティ変革コンソーシアム(仮称)
第15章 IoT/産業IoTの規格・標準化[1]
15-1 概説
15-2 産業IoT発展の鍵を握る標準化
[1] 規格競争で火花を散らすIT/家電大手
[2] ECHONET
[3] IoT標準化の経緯
[4] IoTの基本技術領域と標準化課題
[5] 通信に関するIoT標準化
[6] IoTサービスの水平統合モデルとインタフェース規準
第16章 産業IoTの規格・標準化[2]
16-1 センサー/スマートセンサーと産業IoT通信規格
16-2 Bluetooth
16-3 Bluetooth 4.1
16-4 Bluetooth 4.2
16-5 Bluetooth 5
16-6 BeagleBoard(ビーグルボード)
16-7 Z-Wave
16-8 SoC/Intel Quark(インテルクォーク)
16-9 Intel edison
第17章 産業IoTの規格・標準化[3]
17-1 工場内フィールドネットワークの標準仕様動向
17-2 EtherNET/IP
17-3 EtherCAT
17-4 産業用ネットワーク「PROFINET」
17-5 ファクトリーオートメーションにおけるフィールドバス通信標準 「PROFIBUS」
17-6 産業IoT用向けイーサネット
17-7 生産技術の規格・標準化とIoT
[1] ファクトリーオートメーション(FA)におけるネットワークインタフェース標準化
[2] 分散制御システム標準化とIoT
[3] 産業制御システム標準化とIoT
17-8 工場自動化/プロセス制御の規格・標準化
17-9 プロセス制御の標準規格 「OLE for Process Control(OPC)」
17-10 産業オートメーション標準規格 「OPC UA」
第18章 IoT/産業IoTの規格・標準化[3]
18-1 Wi-SUN/Wi-SUN HAN
18-2 Wi-SUN Profile for ECHONET Lite
18-3 Thread(Nest Labs・ホームオートメーション向けプロトコル)
18-4 JEM-A(スマートハウス、HEMS通信規格)
18-5 スマートデバイス制御規格 「CSRmesh」
18-6 AllJoyn
18-7 Smart Objects Guideline
18-8 HyperCat
18-9 Z-Wave アライアンス
18-10 HomeKit/HalthKit(iOS・機器連携フレームワーク)
18-11 家庭内IoT規格「Homekit」
第19章 産業用次世代ネットワークと産業IoT
19-1 産業用オープンネットワーク規格と工場用情報システム用ミドルウェアの提携
19-2 イーサネットベースの統合ネットワーク「CC-Link IE」の概要新規格
[1] CC-Link IEフィールドネットワークBasicの概要
[2] 「CC-Link IE」の新規格(CC-Link IEフィールドネットワークBasic)
19-3 メッシュネットワーク技術「 「TSCH:Time Synchronized Channel Hopping)
第20章 産業IoTの通信方式、通信プロトコル
20-1 IPv6の128ビットアドレス体系
20-2 IEEE802.15.4
20-3 6LoWPAN(通信プロトコル)
20-4 ZigBee(無線通信プロトコル)
20-5 ホームネットワーク向け無線規格「Z-Wave」
第21章 産業IoTの無線通信技術・方式、サービス動向
21-1 無線通信仕様を巡る動向
21-2 世界標準規格(IEEE802.15.4とIEEE802.15.4g/e)
21-3 ITとOT(制御技術)間の連携向け通信規格
21-4 920MHz帯無線(サブギガ帯無線)
21-5 2.4GHz帯
21-6 IEEE 802.11ah(サブギガ帯無線)
21-7 LPWA関連の無線通信技術
[1] LPWA(Low Power, Wide Area)
[2] LoRaWAN
[3] LPWA(Low Power Wide Area)の実証実験動向
第22章 産業IoTと次世代セキュリティ/認証技術/不正利用防止策
22-1 産業IoTリスクマネジメントのフレームワーク
[1] サイバー脅威の実態
[2] IoT機器/IoTプラットフォームとセキュリティリスク
[3] IoTのセキュリティ/プライバシー問題
[4] エコシステムの拡大とIoTセキュリティの課題
[5] 日本政府 「IoTの安全性を確保するためのガイドライン案」
[6] 情報処理推進機構 「IoT開発におけるセキュリティ設計の手引き」
22-2 半導体産業における産業IoTのセキュリティ対策
22-3 工場/スマートファクトリーのセキュリティ対策
22-4 公共インフラのセンシング機能高度化とセキュリティ制御
22-5 スマートハウス/スマートメータのセキュリティ
22-6 セキュリティ面を重視したスマートメーターの設計
[1] スマートメーターの宅内表示器機能
[2] 上位システムとの通信方式
[3] MDMS(Meter Data Management System)
22-7 各国におけるスマートハウス・セキュリティへの取組み
22-8 マイナンバー/ガバメント・トラストフレームワーク
22-9 IoT/M2Mサービスプラットフォームとセキュリティ機能実装事例
[1] NEC M2Mサービスプラットフォーム「CONNEXIVE」
[2] NTTデータ 「Xrosscloudマルチデバイス・アプリケーションプラットフォーム」
[3] パナソニック 「IoTプラットフォーム向けウイルス感染監視サービス」
第23章 産業IoTに関係する各種団体・協議会・研究会等
23-1 ビッグデータ・オープンデータ活用推進協議会
23-2 情報処理学会 「ビッグデータ活用フォーラム」
23-3 次世代医療ICT基盤協議会
23-4 農業データ交換・システム規格統一に関する協議会
23-5 京都未来交通イノベーション研究機構
23-6 IIJ他 「データエクスチェンジ・コンソーシアム」
23-7 デバイスWebAPIコンソーシアム
23-8 LOHACOECマーケティングラボ
23-9 セブン&アイグループ 「オムニチャネルプロジェクト」
23-10 オプトグループ 「オプトデータサイエンスラボ」
23-11 全脳アーキテクチャ勉強会