図1　コンクリートの予防保��にIoTが使われる　出�Z：NTTデータ経営研�|所、土�v研�|所

IoTシステムでは、端��を10�Qくらいは放��しても動くようにしたい、という要求が��(d┛ng)い。橋�悗箚霑壇晢�など���wなコンクリートなどの劣化を検出して、予��(m┬ng)保��に�擇�したい（図1）からである。このためには消�J電��は極����(f┫)らさなければならない。バッテリで10�Q間�eたせる�}はあるが、長期保�Tにおける電池の�]��れや錆によって劣化する恐れがある。端��の中でも最も信頼性の低い電池を嫌われる。このため、電池を使わず身の�vりのエネルギーを電源にするエネルギーハーベスティング�\術がIoTと共に浮�屬靴弔弔△襦�

また、エネルギーハーベスティング�\術は10�Qほど�iから登場していた。筆�vも2008�Qの欧��出張で初めてEnOceanのスイッチ����をElectronica�t��(j┤)会で見た��度だった。以来、欧�Δ�EnOcean社を中心にAllianceを組み、ホテルやビルの�隹阿瞭�り口に設けたカードを入れの�_みで電�iスイッチを押す、無線スイッチとして使われていたが、国内では実��化が��れていた。ロームがEnOcean Allianceに�pった����を出してはいたが、�j(lu┛)きな�x場を形成できた�lではなかった。国内では環境発電と命�@して、振動や�a(b┳)度差、ソーラーなどによる発電を�_��しており、それを使った応������についてはあまり研�|されず、環境発電はすたれていった。

ところがここにきて、IoTという�j(lu┛)きな�x場が見えてきたことで、エネルギーハーベスティング�\術は再び�R�`されるようになってきた。ただし、��来と�j(lu┛)きく違うのは、発電だけに�_きを��くのではなく、発電素子、DC-DCコンバータなどの電源�v路、蓄電（キャパシタ）といった�kつの電源システムとして見るようになったこと。実��化するには、��電��の�j(lu┛)きい発電素子、20~30mVから3.3Vまで効率の良く変換できるDC-DCコンバータ�v路、リークが少なく内�頽B�^の小さなキャパシタ、といった電源�x場の要求を満たすものが�\えてきた。

IoT端��には、複数のセンサやアナログ�v路やセンサハブ（センサフュージョンともいう）、マイコン、送信機などが��要とされるが、��てに渡って低い消�J電��を保たなければならない。IoT端��によってはGPS機�Δ陵弋瓩發△襦�さらに飛ばすデータが盗まれないように、あるいは外�陲�ら侵入されないようにセキュリティを確保する��要もある。使��環境によっては、�愎�しやすい����やパッケージの見直しの��要もある。

加えて、通信ネットワークもIoT時代には、SigfoxやLPWA（Low Power Wide Area）などIoT専��のネットワークが実��化されるようになっている。��来のワイヤレスセンサネットワークではZigBeeで代表されるようにセンサからセンサへデータを送り最後のゲートウェイからインターネットに飛ばすネットワークが使われていたが、通信が��切れることがよくあり信頼性で問��が�Hかった。IoT専��ネットワークでは、通信�]度は数��kbpsと��いが、低消�J電��でしかも電�Sの届く�{(di┐o)�`は�何�kmとセルラーの2kmよりも遠くまで飛ばせるため、設��投�@が�Wくて済む。

NTTデータ経営研�|所が����局を��める、エネルギーハーベスティングコンソーシアムは、2010�Q5月に設立され、当初は13社でスタートしたが、2017�Q3月現在44社にもなった、とNTTデータ経営研�|所社会・環境戦�Sコンサルティングユニットのシニアマネージャーである�臚硼w冶は言う。このコンソーシアムではIoT端��に係わるほとんどすべての企業が加入しており、センサから蓄電�\術、無線�\術、電源�\術などそれぞれ�u(p┴ng)�Tな企業が入っている。このため商��化・実��化を早めることができる。�L(zh┌ng)外機関や、関係する�Y��化推進機関との連携だけでなく、国内の関連省庁とも連携している。サプライチェーンから��(l━)在顧客までそろっており、ビジネス機会を�\やしている。

最�Zは、セキュリティを��(d┛ng)化するため、ソフトウエアによる相互認証だけではなく、データを暗��(gu┤)化するハードウエアにも�官�している。それも��来の128ビットの暗��(gu┤)ではなく64ビットの軽量暗��(gu┤)を使いながら、何�v通信したかをカウンタで数えておき、その�v数で暗��(gu┤)を変えたり、ビット長を変えたりすることでセキュリティを高める�\術を使うようになってきているという。

また、コンソーシアムの会�^でもある��田��作所は、IoTを搭載する通信モジュールを設��する実��を�eちながらも、セラミック�����\術も�eっているため、�a(b┳)度差を�W(w┌ng)��するペルチェ素子/ゼーベック素子なども���]できる。また電��中央研�|所は、最�ZIoTのための組�Eを作ったという。送電��における電��インフラのモニターとしてIoTを使うための研�|を�}�Xけるのであろう。

今後、IoTは使える�\術であることがわかったため、組み込みシステム関係企業や団��とも協業していきたいとしている。