「センサー」とは、熱、振動、光、化学性質といった様々な情報を計測・判別する機器のことをいいます。
現代において、センサーは、自動車/鉄道/船舶/航空宇宙などの「交通システム」、機械/化学/農業/土木/エネルギーなどの「産業」、医療/防災/住宅/防犯などの「生活環境」といったあらゆる分野において活用されています。
このページでは、様々な展開が期待されているセンサーの活用について詳しくご紹介しています。
センサーの機能と種類
センサーは、人が感じる感覚を人工的に再現（数値化）したものです。人の能力を超える精密な測定が可能となることも多々あります。こうした機能は、物理量や化学量を電気信号に変化させることで実現しています。
センサーの種類
センサーが計測する情報には膨大な量の種類があります。私たちの身近にある情報として、次のようなものが挙げられます。
- 速度
- 振動
- 温度、湿度
- 光、放射線
- 電流、電圧、磁気
- 匂い、ガス
- 時間
- 位置など
このような情報は、単体ではあまり意味をもちません。しかし、これらをデータとしてシステムに入力することにより、各種製品の機能として利用されます。具体的な例として、以下のようなものがあります。
身近なセンサー機器の例
- 冷蔵庫（温度センサー）：冷蔵庫内の温度を一定に保つ
- エアコン（温度センサー）：室内の温度を検知し、設定温度に近づける
- 高速道路（速度センサー）：スピードの感知を行い、違反者を取り締まる
- 防犯システム（人感知センサー）：体温を感知して人の出入りを察知する
- 火災報知（煙センサー）：煙を感知して警報を鳴らすことで火災を事前に防止する
IoTにおけるセンサーの機能
「IoT」では、ヒトやモノがネットワークを通じて関連付けられます。さまざまな物理的なデバイスや機器がインターネットを通じて相互に通信し、データを収集・交換・処理する技術です。これにより、情報の収集や動作の自動化/合理化が可能となります。
センサーの役割
IoTに接続する「モノ」には、自動車や家電といった電力を使用して動作する製品から家具や衣類などITや通信とは関係のない物品まであらゆるものが含まれます。もともと「机」や「椅子」などのモノは電力を必要としません。ここにセンサーおよび通信機器を用いることでネットワークと繋ぎ合わせます。
例えば、椅子に座る姿勢や時間などを情報として取り込み、それらのデータを基にして新しい製品の開発に役立てるといった方法があります。見えないものを計測して数値化できるセンサーはIoTの発展に欠かせません。具体的には、以下のような役割をもちます。
データの収集：環境の変化や対象物の状態を常時モニタリングし、リアルタイムでデータを取得します。
予知保全：機器やインフラの状態をモニタリングします。異常が発生する前に予測してメンテナンスを行うことができます。
安全性の向上：危険な状況や異常を感知します。警告を出したりシステムを自動でシャットダウンしたりすることで、安全を確保します。
需要の拡大
今後、IoTの進展によって必要となるセンサーの数は数兆個にも及ぶとされています。センサーは、IoTデバイスの重要な要素のひとつです。デバイスが正確な情報に基づいて動作するために欠かせない役割を果たしています。そうした中で、巨大な需要が予測されます。また、センサーの精密化や小型化、電力維持といった機能面にも大きな期待が寄せられています。
センサー活用の問題点
現在、IoTの普及により屋内外に関わらず様々な場所でセンサーや通信の利用が進んでいます。通信設備のワイヤレス化が広がる一方で問題となるのが「電源」です。各種機器の使用には電力が必要となります。
電源の確保
通常、電源への接続には配線ケーブルまたは消耗品である電池が用いられます。コンセントから電源を引ける場合は通信インフラやネットワークへの接続も容易です。しかし、電源への接続が難しいケースでは電力を自由に利用することができません。
特に問題がおこりがちな屋外における電源問題につきましては、以下のページをご参照ください。
バッテリーの消耗
電源が確保できない場所では「バッテリー」という物理的な問題に直面します。電力確保のために都度電気工事を施していてはコスト面で普及が困難となってしまうためです。現在は、1次電池を使用しつつ機器の消費電力を最小限に抑えることで電源対策が進められています。
しかし、交換の手間やシステムの機動時間が限定されてしまうといった課題もみられます。効率的なサービスを展開するために、電力確保をいかに上手くコントロールするかといったソリューションが求められています。
屋外での電力供給
当社では、屋外における電力供給のソリューションとして「独自に発電する表示板」の取り扱いを進めています。ソーラーパネルを搭載した表示板であり、電力を生み出す機能をもちます。
屋外の至る場所に存在する標識や看板などの表示板。これらに発電機能を備えることで、表示板からセンサーや通信機器への電力供給を実現します。
屋外におけるIoT/ICTの普及をサポートし、より便利な社会を実現したい。当社では、こうしたビジョンから、電源ソリューションの研究・開発を進めています。
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センサーの活用 まとめ
お読みいただきありがとうございました。センサーは、デジタル社会において欠かせない技術のひとつです。IoTやAIの発展とともに、より高度で多機能なセンサーが求められています。今後、あらゆる産業や日常生活の効率化、安全性の向上、さらには新しいサービスの創出において、センサー技術はますます重要な役割を果たしていくと予測されています。
