モノのインターネット（IoT）の概念は以前からありましたが、産業用IoT（IIoT）は最近、その急速な成長と産業環境での最適化された運用、生産性、効率性の可能性により、多くの注目を集めています。そして今、IIoTデバイスを接続する方法が増えたことで、世界のIIoT市場は2025年までにほぼ1兆ドルに達すると予想されています。
IoTとIIoT
IIoTは技術的にはより広範なIoTの概念の下位カテゴリーですが、主に産業環境で使用されるメーター、センサー、アクチュエーター、コントローラーなどのデジタルデバイスに関連し、Industry 4.0と呼ばれることの多いスマートテクノロジーによる自動化の基盤を作り出しています。
ネットワーキングの観点から見ると、IIoTデバイスは通常、産業用イーサネットを介して機械指向の監視、制御、監督データを処理する運用技術（OT）ネットワークに関連付けられています。対照的に、IoTは商用イーサネットを介してビジネスおよび消費者指向のデータを主に処理する情報技術（IT）ネットワークに関連する商業および消費者デバイスと同義になっています。ITとOTのネットワークは産業プロセスを最適化するためにデータを共有する面で収束していますが、IoTとIIoTデバイスがどのように通信するか、どれだけの帯域幅が必要か、そしてどのようなコンポーネントを使用するかについては、いくつかの根本的な違いが残っています。
IoTとIIoTデバイスの両方がイーサネットフレームを使用してネットワーク接続されたデバイス間でデータパケットを送受信しますが、IIoTデバイスは時間敏感ネットワーキング（TSN）を必要とします。衝突検出（つまり、他のデバイスも送信しようとしているときにデータ送信を待機する）のために特定のパケットが目的地に到達するまでの時間を決定できない商用イーサネットとは異なり、産業用デバイス間の通信にはわずかな遅延も許容されず、特定の産業用イーサネットプロトコルを介した優先順位付けと時間同期メカニズムが必要です。
高精細ビデオなどの大量のデータを送信するために1 Gb/s以上の高速データレートを必要とする多くのIoTデバイスとは異なり、大多数のIIoTデバイスは低速で、100 Mb/s未満のデータレートしか必要としません。また、多くの産業用イーサネットアプリケーションでは、各デバイスが独自のリンクを持つスター型トポロジーで構成されるほぼ常に商用イーサネットとは対照的に、複数のデバイスが共通のリンクを共有するバストポロジーを使用しています。産業用デバイスはまた、広大な製造スペースを効果的に横断して遠隔地に到達するために、より長いリンク長を必要とすることがよくあります。
また、IIoTデバイスを接続するために使用されるコンポーネントは、機械的な力（例：圧壊や振動）、液体や粉塵の侵入、化学的または気候的な問題（例：温度や腐食性溶剤）、電磁干渉（EMI）などの過酷な環境要因から保護される必要があることも重要です。そのため、多くのIIoTデバイス接続には堅牢化されたケーブルと接続性が必要です。
新しい接続方法
IIoTテクノロジーは、制御および自動化システムで見られる産業用デバイスに従来使用されていたフィールドバス通信プロトコルを大幅に上回る利点を提供する新興アプリケーションによって一部推進されています。多くの従来のフィールドバスシステムは、様々な長さとコネクタインターフェースを持つ幅広いメディアで動作し、それらはしばしば独自仕様で相互運用性がありません。これにより、より高価で複雑な展開が必要になっただけでなく、I/Oレベルの産業用デバイスがOTおよびITネットワーク全体で情報を効果的に送信および共有する能力が大幅に制限されてきました。
商業企業で使用される従来の4対イーサネットアプリケーションは、IIoTデバイス接続にとってコスト的に禁止的です。そのため、IEEEは802.3cg 10BASE-T1L規格を開発し、シングルペアイーサネット（SPE）をサポートしています。これは、バランスのとれたシングルペアケーブリングを使用して少なくとも1000メートルまで10 Mb/sイーサネット伝送をサポートし、IEEE 802.3電力データライン（PoDL）を使用してDC電力の供給も可能にします。
SPEの出現は、本質的に、10 Mb/sまでのIIoT接続を非独自のカテゴリースタイルのケーブリングでサポートする必要性を解決し、同時にIT/OT収束のための共通のネットワーキングプラットフォームを提供する収束通信アプリケーションを提供します。
IIoTデバイスを接続するための新たな応用として、次世代Wi-Fi 6/6Eが登場しています。これは5 Gb/s以上の実際のデータ転送速度、より長いデバイスのバッテリー寿命、より多くのデバイスの接続能力、そして改善されたセキュリティを提供し、ワイヤレスIIoTデバイスの接続を実現可能にする可能性があります。これは、産業環境の遠隔地や到達困難な場所にあるワイヤレスセンサーやデバイス、また在庫管理や資産追跡・監視に使用されるような移動式IIoTデバイスの接続に非常に有益である可能性があります。実際、Guidehouse Insightsの新しいレポート「Wi-Fi 6とIIoT」では、IIoTとWi-Fiインフラが産業用サイトにどのように使用できるかを検討し、産業用Wi-Fiインフラが2021年の17億ドルから2030年には69億ドルに成長し、年間成長率16.8%に達すると推定しています。このレポートのエグゼクティブサマリーはGuidehouse Insightsのウェブサイトで無料ダウンロードが可能です。
最大10 Gb/sの速度と低遅延を提供する高周波電波を持つ5Gセルラーには、IIoTデバイスの接続、特に分散型テレメトリーアプリケーションや遠隔採掘、掘削、スマートグリッド/変電所、鉄道や交通機関のアプリケーションに使用されるデバイスの接続に大きな可能性があります。Wi-Fiは構造物内に永続的に配置されたワイヤレスIIoTデバイスに理想的ですが、分散アンテナシステム（DAS）は建物キャンパス全体に5G信号を拡張し、施設の内外で運用する必要のあるモバイルIIoTデバイスのシームレスなワイヤレス通信を効果的にサポートできます。例えば、有効性を維持するためにマイナス70°Cを保つ必要がある新型コロナウイルスワクチンの出荷と温度を監視・追跡するために使用されているセンサーを考えてみましょう。
あらゆるニーズに対応します！
ビルや工場がIoTとIIoT技術によってよりスマートで効率的になり、ITとOTネットワークが引き続き収束する中で、これらすべてをサポートするための適切なインフラストラクチャが必要です。デバイスをITネットワークに接続するか、OTネットワークに接続するか、商業環境か産業環境かにかかわらず、Siemonは、デバイスへの直接SPEおよび4ペアの有線イーサネット接続、さらにWi-FiアクセスポイントやDASノードへの接続をサポートする適切な低電圧システムを提供しています。
詳細については、以下のリソースをご確認ください：
