第12章はどんな章？
第12章「IoTシステム」は、モバイル通信を使ってモノをつなぐ仕組みを扱う章です。モバイル2級では、無線やコアネットワークの章で学んだ技術が、IoTでどう使われるかを確かめる位置にあります。
以下は出版社の目次の節名だけを手がかりにした当サイトの整理で、テキストの本文は使っていません。
POINT
当サイトは MCPC とは関係のない個人運営の非公式教材です。章と出題カテゴリの対応は当サイトの推定です。
節ごとに押さえる用語は？
| 節（目次の名前） | 当サイトがすすめる確認ポイント | 関連記事 |
|---|---|---|
| 12-1 M2M/IoTの全体像 | M2MとIoTの違い、IoTの定義（ITU-T Y.2060 など） | M2MとIoT |
| 12-2 IoTシステムの概要 | センサ、ゲートウェイ、LPWA、MQTT、エッジとクラウドの役割分担 | IoTの構成・LPWA比較 |
| 12-3 IoTシステムの導入事例 | スマート農業、予知保全、スマートシティなど、目的と効果の対応 | 予知保全・スマート農業 |
| 12-4 IoTシステムの動向と展望 | 5GのIoT向け機能、デジタルツイン、セキュリティ対策の制度 | デジタルツイン |
全体の層構造はIoTシステムの構成、通信方式の比べ方はLPWAの比較、処理の置き場所はエッジ・フォグ・クラウドで扱っています。
どの順番で学ぶと効率がよい？
- 全体像：M2MとIoTの違いを一文で説明できるようにする
- 構成：デバイス・ネットワーク・ゲートウェイ・クラウドの4層に用語を振り分ける
- 通信：LPWA（LoRaWAN、NB-IoT、LTE-M など）を、免許の要否と通信速度で比べる
- 事例と動向：事例は「何を測り、何を改善したか」の組で覚える
IoT の範囲は、MCPC の IoTシステム技術検定と重なります。両方を受ける予定なら、この章をIoT検定との併願の考え方とあわせて計画するとむだが減ります。
間違えやすい点は？
| つまずき | 正しい理解 |
|---|---|
| M2MとIoTはまったく別の技術 | M2Mは機器どうしの通信、IoTはそれを広げてインターネットやクラウドとつなぐ考え方 |
| LPWAはすべて免許が必要 | LoRaWANなどはアンライセンス帯、NB-IoT・LTE-Mは携帯電話の周波数（免許帯）を使う |
| エッジ処理はクラウドを使わない | エッジで前処理し、集計や学習はクラウドで行う分担が多い |
| MQTTは1対1の通信 | ブローカーを介した出版・購読（Pub/Sub）型で、多対多の配信ができる |
4層に用語を振り分けると？
IoT の用語は、どの層の話かを先に決めると取り違えが減ります。当サイトが4層の構成に代表的な用語を振り分けました。
- クラウド蓄積・分析・活用する：データ基盤、機械学習、デジタルツイン、MQTT ブローカー
- ゲートウェイ・エッジまとめる・前処理する：IoT ゲートウェイ、エッジ処理、プロトコルの変換
- ネットワークデータを運ぶ：LPWA、Bluetooth LE、Wi-Fi、5G
- デバイス現場で測る・動かす：センサ、アクチュエータ、MEMS
用語を見たら、どの層の話かを先に決めると取り違えが減る。
当サイトの整理です。ブローカーの置き場所は構成によって異なります。
| 層 | 役割 | 代表的な用語 |
|---|---|---|
| デバイス | 現場で測る・動かす | センサ、アクチュエータ、MEMS |
| ネットワーク | データを運ぶ | LPWA、Bluetooth LE、Wi-Fi、5G |
| ゲートウェイ・エッジ | まとめる・前処理する | IoT ゲートウェイ、エッジ処理、プロトコルの変換 |
| クラウド | 蓄積・分析・活用する | データ基盤、機械学習、デジタルツイン、MQTT ブローカー |
比較表：代表的なLPWAの違いは？
LPWA は「少ない電力で、遠くまで、少量のデータを送る」通信の総称です。4択では、免許の要否と標準化の担い手の取り違えがよく狙われます。
アンライセンス帯
国内は920MHz帯
- LoRaWAN（LoRa Alliance）：自前でゲートウェイを置いて網を作れる
- Sigfox：ごく少量のデータを低頻度で送る
携帯電話の免許帯
3GPP Release 13
- NB-IoT：狭い帯域で、屋内や地下にも届きやすい
- LTE-M：NB-IoT より速く、移動や音声にも対応しやすい
4択では免許の要否と標準化の担い手の取り違えがよく狙われる。
| 方式 | 周波数 | 標準化・推進の担い手 | 特徴（当サイトの要約） |
|---|---|---|---|
| LoRaWAN | アンライセンス帯（国内は920MHz帯） | LoRa Alliance | 自前でゲートウェイを置いて網を作れる |
| Sigfox | アンライセンス帯（国内は920MHz帯） | Sigfox の事業者網 | ごく少量のデータを低頻度で送る用途向け |
| NB-IoT | 携帯電話の免許帯 | 3GPP（Release 13） | 狭い帯域で、屋内や地下にも届きやすい設計 |
| LTE-M | 携帯電話の免許帯 | 3GPP（Release 13） | NB-IoT より速く、移動や音声にも対応しやすい |
具体例：MQTT で温度を届ける流れ
MQTT の出版・購読型を、倉庫の温度を監視する場面に当てはめてみます。送り手と受け手が互いを知らなくてよい点がポイントです。
- 1
購読
監視アプリがブローカーでトピック「warehouse/a/temp」を購読
- 2
出版
温度センサが同じトピックへ「8.5」を出版
- 3
配信
ブローカーが購読しているすべての相手へ値を配る
- 4
受け手の追加
新しい管理画面も同じトピックを購読するだけ。センサは変えない
ブローカーが仲介するので、送り手は受け手の数や場所を知らなくてよい。
- 監視アプリ（購読者）がブローカーに接続し、トピック「warehouse/a/temp」を購読する
- 温度センサの機器（出版者）がブローカーに接続し、同じトピックへ「8.5」という値を出版する
- ブローカーが、そのトピックを購読しているすべての相手へ値を配る
- 新しく管理画面を追加するときも、同じトピックを購読させるだけで済み、センサ側の設定は変えない
ブローカーが仲介するので、センサは受け手の数や場所を知る必要がありません。MQTT は OASIS の標準で、届け方の確実さを QoS（0・1・2）で選べることも、あわせて押さえておきましょう。
確認問題1
LPWAの組合せは？
携帯電話事業者の免許帯を使うLPWAの組合せとして、最も適切なものはどれか。
選択肢を準備しています。「正解と解説を見る」は先に開けます。
正解と解説を見る
正解は1。NB-IoT と LTE-M は 3GPP が標準化したセルラー系のLPWAで、携帯電話事業者の周波数を使います。
2はアンライセンス帯を使うLPWAです。3は主に近距離〜中距離のメッシュ網に使われる方式です。4は近距離の通信方式で、LPWAではありません。
確認問題2
エッジ処理の利点は？
IoTでデータをエッジ側で処理する利点として、最も適切なものはどれか。
選択肢を準備しています。「正解と解説を見る」は先に開けます。
正解と解説を見る
正解は1。データの近くで処理するため、往復の遅れが小さくなり、送るデータも絞り込めます。
2は、処理が増える分だけ端末の負担が増えることもあり、必ずとは言えません。3は暗号化の有無の話で、エッジ処理の利点ではありません。4は、エッジではデータを間引くことが多く、逆の説明です。
確認問題3
MQTTの特徴は？
IoTでよく使われる MQTT の説明として、最も適切なものはどれか。
選択肢を準備しています。「正解と解説を見る」は先に開けます。
正解と解説を見る
正解は1。MQTT は OASIS が標準化した軽量なメッセージングの方式で、ブローカーが送り手と受け手を仲介します。
2はブローカーを使わない通信の説明です。3は HLS や DASH などの動画配信の説明です。4は DNS の説明です。
仕上げに、モバイル2級の無料お試し20問で他の範囲と混ぜて確かめてみましょう。
事例はどう整理して覚える？
導入事例の節は、分野ごとの細かな話が続くため、覚え方を決めておくと楽になります。当サイトのおすすめは、どの事例も同じ4つの列で表にする方法です。
| 分野 | 集めるデータの例 | 使う通信の例 | 目的の例 |
|---|---|---|---|
| 農業 | 土の水分、気温 | LPWA | 水やりや作業の省力化 |
| 工場 | 振動、温度 | 無線LAN、ローカル5G | 故障の前兆をつかむ予知保全 |
| 物流 | 位置、荷物の温度 | セルラー系LPWA、GNSS | 運行と品質の見える化 |
| 都市 | 人の流れ、設備の状態 | 複数の方式の組合せ | 混雑の緩和や点検の効率化 |
表にすると、事例が違っても「センサで測る→送る→分析する→現場に返す」という同じ流れでできていることが分かります。具体的な分野の話は予知保全とはでも扱っています。