IoTセンサーの種類や事例を解説
企業の生産性向上や保守管理の強化などに向けて、あらゆる分野でIoTの活用が進められています。IoT化の実現により、機器や設備などのモノから取得した情報を、ネットワークを介して可視化・活用できるようになります。
IoT化を進めるために必要なのが、さまざまなモノから情報を取得するための“IoTセンサー”です。この記事では、IoTに不可欠なセンサーとは何か、代表的な種類や事例とともに解説します。
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▼本ページで紹介した事例以外にも、センサーを用いた事例がございます
「IoTソリューション導入事例一覧」
IoTセンサーとは
IoTセンサーとは、センサーをネットワークに接続して情報を収集・管理する装置のことです。
機械の状態や人の動作、室内の明るさ、温度などの情報を感知して、収集した情報をさまざまなことに活用します。
▼IoTセンサーを活用してできること
- 遠隔地から設備の稼働状況をリアルタイムで監視する
- 遠隔地から温度・振動の点検を行う
- 温度・明るさを測定して、照明や冷暖房を自動調整する
- 生産ラインの稼働データを蓄積して、稼働効率を分析する
IoT化を実現するには、あらゆるモノから情報を取得して、蓄積・管理できる仕組みが必要です。
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代表的なIoTセンサーの種類
代表的なIoTセンサーには、以下が挙げられます。
人感センサー
人感センサーとは、人や物の動きを検知する装置です。一般的に、周囲の温度変化を感知する赤外線センサーが用いられます。そのほか、可視光や超音波、静電気などを利用したセンサーもあります。
▼活用例
- 玄関の自動照明：防犯対策
- 自動ドア：電気代削減
- 自動水栓式の蛇口：衛生管理
人感センサーにより設備の動作を自動化することで、電気代の削減や衛生管理などに役立ちます。
開閉センサー
開閉センサーとは、ドアの開閉状態を検知するセンサーです。扉と壁に磁気が内蔵されたセンサーを対に設置して、マグネットの磁力によって開閉状況を判断する仕組みが一般的です。
▼活用例
- 自宅のドア・窓：防犯対策
- オフィス・会議室のドア：使用状況の確認
開閉センサーはドアの開閉状況をリアルタイムで可視化できるため、オフィスや製造現場での入退室管理や会議室の空室管理などに役立ちます。
温度・湿度センサー
温度・湿度センサーとは、空間の温度・湿度を検出するセンサーです。温度・湿度センサーは、一般的に以下の2種類に分けられます。
▼温度センサー
- 接触式：対象に触れて温度を測る
- 非接触式：赤外線から温度を測る
▼湿度センサー
- 伸縮式：人や動物の毛など、湿度で伸縮する性質を利用して計測する
- 電子式：吸湿・脱湿によって変化する感湿材料の抵抗値や静電容量を計測する
▼活用例
- 製造品・機械：品質管理
- ビニールハウス：植物の生育管理
- 倉庫内：危機管理
温度・湿度をリアルタイムに把握することで、機器やシステムの異常を検知して、トラブルの防止に役立てられます。
圧力センサー
圧力センサーとは、物体にかかる圧力を検出する際に用いられるセンサーです。気体・液体にかかる圧力を電気信号に変換して、どのくらいの圧力がかかっているかを数値化します。
▼活用例
- 工作機械：油圧管理
- 液体タンク・ガスタンク：残量管理
圧力センサーは、製造設備・機械などの圧力管理のほか、故障や不具合を防ぐための予知保全に役立ちます。
照度センサー
照度センサーとは、空間の明暗を検知するセンサーです。センサー内にある受光素子に入射した光を電流に変換することで明るさを検知します。
▼活用例
- ビニールハウス：植物の生育管理
- オフィス・工場：照明制御
照度センサーは、液晶テレビ・パネルのバックライトを検知して自動的に視認性を調整することも可能です。施設内の照明設備の自動調節や農作物の照度管理に役立ちます。
CO2センサー
CO2センサーとは、空間の二酸化炭素濃度を検出するセンサーです。CO2が赤外線を吸収する特性を活用して、吸収された赤外線の量からCO2濃度を検出する非分散型赤外線吸収法（NDIR方式）が主流となっています。
▼活用例
- 病院・商業施設：換気の監視
- ビニールハウス：植物の生育管理
CO2センサーは、社内・施設における健康管理や新型コロナウイルス感染症対策などに役立ちます。
水位センサー
水位センサーとは、河川や道路冠水、タンク内の水位を観測するIoTセンサーです。水面からセンサーまでの超音波や電波の伝搬時間を観測する方法のほか、水中に設置したセンサーにかかる水圧を測定して水位に変換する観測方法もあります。
▼活用例
- 河川・ダム：水位観測
- 排水タンク：自動排水
- 工場タンク：残量管理
水位センサーは、川の水位のリアルタイム観測だけでなく、河川氾濫の予測もできるため、防災や減災に役立ちます。
電流センサー
電流センサーとは、設備機器の電流値、消費電力などを計測するセンサーです。設備機器の回路に電流計を設置して電流を測定します。
▼活用例
- 配電盤：電力調整
- 機器：稼働監視
電流センサーは、設備機器の遠隔監視や予兆検知、エネルギーマネジメントに役立ちます。
においセンサー
においセンサーとは、目に見えない臭気の強さやにおいの変化を数値化するセンサーです。臭気センサーとも呼ばれます。
一般的には、におい分子が吸着したにおいセンサーの金属酸化物半導体の抵抗値が変化することにより臭気を数値化します。
▼活用例
- 製造品・機械：品質・製品管理
- 工場周辺：環境管理
においセンサーは、設備機器の予兆検知のほか、属人化の解消や技術の継承にも役立ちます。
これらのセンサーのほかにもさまざまなIoTセンサーがあります。検出対象や用途に合わせて、適切なセンサーを選ぶことが大切です。
IoTセンサーを応用した事例
IoTセンサーは、企業や自治体など、幅広いシーンで活用されています。ここでは一部の事例を紹介します。
①河川の増水・氾濫の危険検知
河川の水位状況を監視して、増水や氾濫などの危険を検知します。河川の各ポイントにIoT水位センサーを設置して水位を常時監視することで、水位上昇をすばやく検知できるようになります。
▼活用例
- 河川の増水状況を監視、防災情報の受信・配信
- 農業用水の水位・水量監視
IoT化による河川の増水・氾濫の危険検知については、こちらをご覧ください。
②太陽光発電状況の遠隔監視
太陽光発電の稼働状況を遠隔監視します。電流センサーを使用することで、太陽光の発電状況を遠隔地からリアルタイムで監視できます。
▼活用例
- 稼働状況の異常・故障の早期発見
- 売電の機会損失を防止
発電状況を常時監視することで、発電量の維持に役立つだけでなく、故障・汚染時の除去も容易になります。IoT化による太陽光発電状況の遠隔監視については、こちらをご覧ください。
③オフィスのモニタリング
オフィス内で人の出入りをモニタリングします。たとえば、人感センサー・開閉センサー・温度センサーの活用により、オフィス内をIoT化することが可能です。
▼活用例
- オフィスや工場内の出入り状況を監視して、セキュリティ管理を行う
- オフィスや駅構内のトイレをモニタリングして、動線の改善を行う
オフィス内の利用状況を可視化することで、効率的な運用や待ち時間の軽減につながります。
IoT化によるモニタリングに関する詳細については、こちらをご覧ください。
④着座状況の見える化
オフィス内・店舗内の着席・空席状況を見える化します。座席に圧力センサー内蔵のクッションを設置して、人が座る重みを感知、ディスプレイ表示します。
▼活用例
- 店舗の空席状況監視・来店者への座席案内
- 飲食店の回転率データの蓄積・分析
- 社員の在席状況の管理
飲食店で利用する場合、空席になりやすい座席や座席での滞在時間などのデータを収集して、動線の改善、回転率の分析などに活用できます。
IoT化による着座状況の見える化について詳しく知りたい方は、こちらをご覧ください。
まとめ
IoTセンサーは、設備や機器などのモノの情報を取得して、ネットワーク経由で可視化・管理できる装置です。IoTセンサーの導入によって、さまざまなモノの計測が可能になり、装置の自動制御や予知保全などに役立てられます。
IoT化を進めるために、IoTセンサーの導入を検討している場合は、検出対象や目的に応じたものを探しましょう。
また、それぞれの企業に合ったオリジナルのIoTセンサーを受託製造できるケースもあります。自社でやりたいことが実現可能か、ベンダーに相談してみるとよいでしょう。
コネクシオでは、さまざまな計測対象に対応するIoTセンサーを取り扱っています。さらに、要望に応じたオリジナルセンサーの受託開発・製造も可能です。IoTセンサーの導入を検討中の方は、ぜひお問合せください。
