IoT・組込みシステム
このノートの問いがそのまま復習カードになり、忘れかけたころに出題されます。
シラバス案 Ver.0.1 の小分類 4-14-2「IoT・組込みシステム」(大分類 4:デジタル技術/中分類 14:システムの種類・構成)。
2026-09-26 にシラバス本文と突合済み。
0. 何を押さえるか
身の回りの機器・産業の機器・それを作る部品の 3 段です。
| 塊 | 中身 |
|---|---|
| 民生機器(個人が使う) | ホームネットワーク・ウェアラブル・ドローン・AR/MR/VR・スマートスピーカー、コンピュータの種類 |
| 産業機器 | MaaS・ロボット・スマートメーター・コネクテッドカー・自動運転レベル |
| IoT の構成部品 | センサー・アクチュエーター |
いちばん取り違えやすいのは眼鏡・ゴーグル型の機器です。
| 現実が見えるか | 何が起きるか | |
|---|---|---|
| ARグラス | 見える | 現実の風景に情報を重ねる |
| MRグラス | 見える | 仮想の物体を現実に置いて操作できる |
| VRゴーグル | 見えない | 視界すべてが仮想空間 |
現実が見えるか(AR・MR)、見えないか(VR) が最初の分かれ目です。
部品のほうは、センサーが測る側、アクチュエーターが動かす側です。
1. 身の回りの機器
根拠: シラバス 4-14-2
AR グラス・MR グラス・VR ゴーグル・スマートグラスの違いは?
| 何が見えるか | |
|---|---|
| ARグラス | 現実の風景に情報を重ねて表示する |
| MRグラス | 現実と仮想を融合し、仮想物体を現実に配置して操作できる |
| VRゴーグル | 視界すべてが仮想空間(現実は見えない) |
| スマートグラス | 眼鏡型の情報端末の総称 |
現実が見えるか(AR・MR)、見えないか(VR)が最初の分かれ目。
ウェアラブルコンピュータとは? 何が特徴か?
身に着けて使うコンピュータ(腕時計型・眼鏡型・指輪型など)
身体に密着しているので、心拍・歩数・睡眠などの生体情報を継続して測れるのが特徴。
健康管理や、作業中に手を使わずに情報を見る用途に使われる。
ホームネットワークとスマートスピーカーの関係は?
| 何か | |
|---|---|
| ホームネットワーク | 家庭内の家電・PC・スマートフォンなどをつなぐネットワーク |
| スマートスピーカー | 音声で操作でき、つながった家電の制御や情報検索を行うスピーカー |
ホームネットワークに照明やエアコンがつながっていれば、
スマートスピーカーに話しかけるだけで操作できる。
ドローンとは? どんな用途に使われるか?
遠隔操作や自律飛行ができる小型の無人航空機
カメラやセンサーを積んで、人が行きにくい場所の作業に使われる。
(インフラの点検、農薬の散布、測量、災害現場の調査、物資の配送)
デスクトップ PC・ノート PC・サーバ・モバイル端末の違いは?
| 何か | |
|---|---|
| デスクトップPC | 机に据え置いて使う PC。拡張しやすい |
| ノートPC | 画面・キーボード・電池が一体で持ち運べる PC |
| サーバ | ネットワーク越しにサービスを提供するコンピュータ。連続稼働と信頼性を重視 |
| モバイル端末 | 持ち歩いて使う端末(スマートフォン,タブレット端末など) |
サーバだけが「提供する側」。性能の順位ではなく役割の違い。
2. 産業の機器
根拠: シラバス 4-14-2
コネクテッドカーと自動運転の違いは?
| 何か | |
|---|---|
| コネクテッドカー | 通信機能を持ち、外部と情報をやり取りする自動車 |
| 自動運転 | 運転操作の一部または全部をシステムが行うこと |
つながることと、自ら走ることは別。
コネクテッドカーは、渋滞情報の取得や事故時の自動通報、
ソフトウェアの遠隔更新などができる。
自動運転レベルとは? 責任の境目はどこか?
自動運転レベル = 運転の自動化の程度を 0〜5 の 6 段階で示したもの
| レベル | 誰が運転しているか |
|---|---|
| 0〜2 | 運転者(システムは支援するだけ) |
| 3 | 条件下ではシステム。要請があれば運転者が対応 |
| 4 | 特定の条件下ではシステムが完結 |
| 5 | すべての条件でシステムが完結 |
レベル 2 と 3 の間で、運転の主体が人からシステムへ移る。
MaaS とは?
MaaS(Mobility as a Service)
= 鉄道・バス・タクシー・シェアサイクルなど、さまざまな移動手段を
1 つのサービスとして検索・予約・決済できるようにする考え方
乗り物を「持つ」のではなく、移動を「サービスとして使う」という発想。
スマートメーター(AMI)とは?
通信機能を持ち、電力などの使用量を自動で計測・送信するメーター
AMI(Advanced Metering Infrastructure)は、
スマートメーターと電力会社などを通信でつなぐ仕組み全体を指す。
検針員が訪問しなくても使用量が分かり、
時間帯ごとの使用量に応じた料金設定や、電力の需給調整に使える。
ロボットは、どんな分野でどう使われるか?
| 分野 | 例 |
|---|---|
| 産業 | 溶接・組立・搬送など工場の作業 |
| 医療 | 手術の支援 |
| 介護 | 移乗・見守りの補助 |
| 災害対応 | 人が入れない現場での調査 |
| サービス | 配膳・清掃・案内 |
どれもセンサーで周囲を測り、アクチュエーターで動く組込みシステム。
3. IoT の構成部品
根拠: シラバス 4-14-2
センサーとアクチュエーターの違いは?
| 役割 | 例 | |
|---|---|---|
| センサー | 現実の状態(温度・光・加速度など)を測って電気信号にする(入力) | 温度センサー、加速度センサー、人感センサー |
| アクチュエーター | 電気信号を物理的な動き(回転・移動・力)に変える(出力) | モーター、シリンダ |
測る → 判断する → 動かすという流れの、入口がセンサー、出口がアクチュエーター。
IoT やロボットはこの組合せで成り立つ。