2020年3月にNTTドコモ、KDDI（au）、ソフトバンクの大手携帯電話事業者3社が相次いで5Gの商用サービスを開始し、日本国内でもいよいよ本格的な5G時代が幕を開けました。

5Gは下り最大20Gbps以上、上り最大10Gbps以上の「超高速通信」、無線区間1ms（ミリ秒）以下の「超低遅延」、1平方キロメートルあたり100万台程度の端末に対応できる「多数同時接続」を特長としています。これにより、4G時代には難しかった4K／8K高精細映像の高速伝送、リアルタイムのミッションクリティカル性が要求される自動運転車やロボットの遠隔操作、膨大な数量のセンサー端末が存在するスマート工場やインフラ設備の制御など、IoTシステムに求められる高度な要件を実現するものとしても期待されています。

ただし、5GはIoTシステムで利用されている既存の通信技術・通信規格を置き換えるものではありません。5Gには上述した特長がある一方、適用可能な範囲は3G／4Gに及ばないし、消費電力やコストについてはSIGFOX、LoRa、NB-IoTなどの各種LPWA（Low Power, Wide Area）規格やBluetooth、NFC、Zigbeeなど各種PAN（Personal Area Network）規格にかないません。将来的には3G／4Gと同等の適用範囲が可能となり、構内に限定してスポット的に利用できる「ローカル5G」の登場が予定されているものの、消費電力や電波特性などの制約条件が多いIoTシステムでは、今後も用途や目的に応じて“5Gを含む各種通信規格の使い分け”が考えられています。

とはいえ、5G時代の到来によって、より広範囲な社会・産業にIoTシステムが浸透していくのは間違いのないことです。では、日本のIoT市場はいま、どのような状況にあるのでしょうか。世界における立ち位置と競争力について、2020年3月に総務省が公表した「IoT国際競争力指標（2018年実績値）」に基づく客観的な事実を見てみましょう。

図1●各種IoT通信方式の位置づけ（出典：総務省「令和2年版情報通信白書」）

https://www.soumu.go.jp/johotsusintokei/whitepaper/ja/r02/pdf/index.html

IoT国際競争力指標は、2015年に総務省が日本のIoT産業の国際競争力強化に向けた測定指標として策定し、毎年3月に公表しているレポートです。2020年3月に公表された最新のレポートでは、日本・米国・ドイツ・韓国・中国・フランス・オランダ・スウェーデン・フィンランド・台湾の主要10カ国・地域の企業を対象に、市場シェアを調査・分析した結果がまとめられています。

IoT製品全体の国・地域別シェアを見ると、2018年は中国が25.4％と最も高く、それに続き日本が22.4％、米国が21.4％という結果になりました。日米中の3カ国で世界全体の6割以上のシェアを占めており、この3カ国が世界のIoT市場を牽引していることがわかります。

日本は2018年にトップシェアの座を中国に明け渡しましたが、IoT製品別では「産業用ロボット」「X線」「マシンビジョン」の3製品でトップシェア、「コンシューマーヘルスケア機器」「超音波」「デジタルサイネージ」の3製品でも高いシェアを獲得しています。また分野別にみると「スマート工場」分野は日本が継続してトップシェア、「ヘルスケア」「スマートシティ」分野も高いシェアを確保しています。

一方、研究開発（R＆D拠点数）、ファイナンス（企業のM＆A件数）、標準化（IoT標準化団体参加企業数）の観点から計測した「潜在的な競争力」では、いずれの項目も米国がトップシェア、日本はR＆D拠点数とM＆A件数で第2位という結果でした。日本は現時点において世界のIoT市場で一定の影響力・存在感を示していますが、今後も国際競争力を維持し続けるためには、IoT産業に携わる日本企業のさらなる事業強化に期待したいところです。

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図2●IoT製品の国・地域別市場シェア（出典：総務省「IoT国際競争力指標」）

https://www.soumu.go.jp/johotsusintokei/linkdata/sihyo2019.pdf

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図3●世界10カ国・地域の潜在競争力（出典：総務省「IoT国際競争力指標」）

https://www.soumu.go.jp/johotsusintokei/linkdata/sihyo2019.pdf

世界のIoT市場を牽引する立場にある日本では、5G時代にIoTをどのように活用していくのでしょうか。以下、2020年8月に総務省が公表した「令和2年版 情報通信白書」の内容について紹介します。

情報通信白書では「各産業・分野における5Gの実装と期待される効果」として、「農業」「インフラ・建設」「医療」「製造業」「教育」「安心・安全」「エンターテインメント・観光」「モビリティ」の8つの分野について、5GとIoT技術による活用のユースケースが解説されています。一部、5Gの登場以前から実用化されているものも含まれていますが、5Gの超高速・超低遅延・多数同時接続という特長により、いっそうの高度化が見込まれています。

①農業

農業分野では、農場の固定カメラ、ロボットやドローンの移動カメラで撮影した高精細映像を超高速・超低遅延に伝送し、作物や家畜の生育の状況をリアルタイムに確認しながら、目視に依らない適切な栽培・飼養管理を行う遠隔モニタリング用途が期待されています。このほか遠隔地の専門家（農業指導員や獣医など）と視覚情報を共有しながらの遠隔指導・支援、農機の遠隔監視や無人自動走行などの仕組みといった取り組みが進められています。

②インフラ・建設

インフラ・建設分野でも、リアルタイムの遠隔モニタリングが最も期待の大きい領域です。橋梁やトンネル、鉄塔などの固定カメラ、ロボットやドローンの移動カメラで撮影した高精細映像を超高速・超低遅延に伝送すれば、道路・鉄道・電線などのインフラの異常を素早く発見・検知できるようになります。また建設機械の遠隔操作や制御の仕組みについても、実現に向けた実証実験が始まっています。

③医療

医療分野では、離れた医師同士が患者の診療情報や検査画像を共有しながら診断する遠隔コンサルテーションなどが期待されています。過疎地域の診療所の医師が高精細カメラで撮影した患者の様態、エコー画像、バイタルデータなどを遠隔地の専門医にリアルタイムで伝送し、適切な診断・治療の助言や指導を受けるというものです。医療の地域格差解消、専門外の科目の診療が求められる地域診療所の医師の負担緩和といった効果が得られます。

④製造業

製造業では、生産設備・装置のセンサーデータを取得して状態監視を行うIoTシステムがすでに稼働していますが、ここに固定カメラの高精細映像を追加することで、工場内で働く人の動作も含めたリアルタイム監視が可能になります。製造ラインの作業内容をタブレットやVR/AR技術を使った教育・支援、生産工程の自動化（自動制御）やモニタリング、最適化を実現するファクトリーオートメーションの高度化にも、5G/IoTの活用が始まっています。

⑤教育

教育分野では、遠隔地の学校同士を接続した共同授業、映像を活用した双方向かつリアルタイムなインタラクションを高度化するために5G/IoT技術の導入機運が高まっています。またVR/AR技術を活用した体験型の指導が可能になり、学習の質向上につながることも期待されています。とくに離島や僻地などの小規模学校（複式学級、少人数クラスなど）に対して専門指導者が授業を担当できるなど、教育機会の地域間格差の是正策としても有効です。

⑥安心・安全

安心・安全分野では、河川や山間部に設置された固定カメラで撮影した高精細映像を伝送し、災害状況や遭難状況を素早く把握して、防災行動を効率化するという用途が検討されています。また街中や施設内を監視して、防犯や住民の見守りへの活用も始まっています。情報収集・発信プロセスを連動させた次世代防災・防犯システムへの発展により、限られた人員・時間でも迅速かつ正確な情報提供・避難誘導を実現し、被害の抑制につながることが期待されています。

⑦エンターテインメント・観光分野

エンターテインメント・観光分野では、スポーツ競技場や博物館・美術館などの施設において、高精細カメラやセンサーでリアルタイムの集客状況を把握し、施設利用者の属性や動線に合わせた、きめ細かいマーケティング施策に役立てることが期待されています。施設の魅力度や価値の向上による集客力向上、施設周辺における観光地全体の回遊性向上といった施策との連携も可能になります。

⑧モビリティ

モビリティ分野でまず期待されるのは、高度な車両制御による安全の確保です。車間距離を保持する車間距離制御技術はすでに実用化されていますが、そこに車間通信技術を取り入れ、周辺の車両と通信しながら走行を制御する自動運転技術の実証実験が始まっています。また道路上に設置したカメラの映像やセンサーデータを取得し、通行人や車両の状況を特定して交通インフラの状況を機動的に把握、リアルタイムに交通制御が行える仕組みも期待されています。

以上、8つの分野におけるユースケースは、いずれも少子高齢化・人口減少によって働き手・担い手不足が深刻な日本社会の課題を解決するものです。今まさに始まったばかりの5G時代において、IoTシステムが実現するであろう近未来の日本社会の姿が楽しみです。

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