「IoT家電」って最近よく聞きますけど、普通の家電と何が違うんですか？
インターネットにつながって、自分で状況を測って、自分で動けるのがポイントだよ。その「測る部品」と「動かす部品」が、この単元の主役なんだ。
IoTとは
IoT（Internet of Things：モノのインターネット）は、家電、自動車、工場の機械、農業用の設備など、さまざまな「モノ」をインターネットにつなぎ、データを集めたり遠隔で操作したりする仕組みです。
IoTシステムは、おおまかに次の流れで動きます。
身近なIoTの例
- スマートホーム：外出先からスマートフォンでエアコンをつける。人がいないと照明を自動で消す
- 農業：畑の温度や土の湿り気を測り、自動で水やりや換気をする
- 工場：機械の振動を常に測り、故障の前ぶれを見つけて事前に部品を交換する（予知保全）
- スマートメーター：電気の使用量を自動で測って電力会社に送る
センサ：状態を測る
センサ は、温度・光・動きなどの 現実世界の状態を測り、電気信号に変える 装置です。人間でいえば「目・耳・皮膚」のような、感覚の役割をします。
| センサ | 測るもの | 使われ方の例 |
|---|---|---|
| 温度センサ | 温度 | エアコン、炊飯器、体温計 |
| 湿度センサ | 空気中の水分の量 | 加湿器、ビニールハウスの管理 |
| 光センサ（照度センサ） | 明るさ | 画面の明るさの自動調整、街灯の自動点灯 |
| 加速度センサ | 動きの速さの変化、傾き | 歩数計、スマホ画面の縦横の自動切替え |
| ジャイロセンサ | 回転の速さ（角速度） | ドローンの姿勢制御、手ぶれ補正 |
| 赤外線センサ（人感センサ） | 人の体から出る赤外線 | 人が来たら点く照明、自動ドア |
| イメージセンサ | 光を画像として捉える | デジタルカメラ、監視カメラ |
| GPS受信機 | 衛星の電波から位置を測る | 地図アプリ、車の位置管理 |
加速度センサは「揺れ・傾き」、ジャイロセンサは「回転」。スマホを振ると反応するのは加速度センサ、ドローンが傾かずに飛べるのはジャイロセンサのおかげ、と場面で覚えよう。
アクチュエータ：モノを動かす
アクチュエータ は、コンピュータからの 電気信号を受けて、物理的な動きに変える 装置です。人間でいえば「手足の筋肉」です。
代表的なものは モーター（回転させる）や 電磁弁（バルブを開け閉めする）で、ロボットアームを動かす、水道の弁を開く、ドアの鍵をかけるといった動作を担います。
| センサ | アクチュエータ | |
|---|---|---|
| 役割 | 状態を 測る | モノを 動かす |
| 変換の向き | 現実世界の状態 → 電気信号 | 電気信号 → 物理的な動き |
| 人間に例えると | 目・耳・皮膚（感覚） | 手足の筋肉 |
| 例 | 温度センサ、加速度センサ、カメラ | モーター、電磁弁 |
センサが「入力」で、アクチュエータが「出力」ってことですね。
そのとおり！ 試験では説明文だけが書かれていて「これはどちら？」と聞かれることが多いから、「測る」ならセンサ、「動かす」ならアクチュエータで判断しよう。
IoTを支える技術
| 用語 | 内容 |
|---|---|
| IoTゲートウェイ | センサなどのIoT機器と、インターネット（クラウド）との間を中継する機器 |
| エッジコンピューティング | 機器の近く（端＝エッジ）でデータを処理し、クラウドへの通信量を減らし、応答を速くする |
| LPWA（Low Power Wide Area） | 省電力 で 数km以上の広い範囲 をカバーできる無線通信。速度は低いが、電池で長く動かしたいセンサ向き |
| BLE（Bluetooth Low Energy） | 消費電力を抑えたBluetooth。ウェアラブル端末などで使われる |
LPWAは「広い範囲・省電力」が売りで、高速・大容量の通信には向きません。「動画を高速に送るための通信技術」という説明が出たら、LPWAではありません。
試験に出るポイント
- IoT はモノをインターネットにつなぐ仕組み。流れは センサ → ネットワーク → 分析・判断 → アクチュエータ
- センサ は状態を測って電気信号にする（入力）。アクチュエータ は電気信号を動きに変える（出力）
- 加速度センサ は揺れ・傾き（歩数計、画面の回転）、ジャイロセンサ は回転（ドローンの姿勢制御）
- エッジコンピューティング は機器の近くで処理して、通信量の削減と応答の高速化
- LPWA は省電力・広範囲・低速の無線通信