IoTセンサーとは(全体像)
IoTセンサーとは、温度・動き・光・音などの「物理量」を感じ取って、コンピュータが扱えるデータ(電気信号)に変える装置のことだ。
人間でたとえると分かりやすい。目・耳・皮膚といった「五感」が、まわりの様子を感じ取るのと同じ役目だ。センサーが、世の中のいろいろな情報を読み取って、データにしてくれる。
代表的な種類を見てみよう。
- 温度・湿度センサー … 暑さ・湿り気を感じ取る
- 加速度・ジャイロ … 動きや傾きを感じ取る
- 照度センサー … 明るさを感じ取る
- GPS … 位置を読み取る
- 画像・音 … カメラやマイクで読み取る
ここで一番のポイント。センサーは「感じ取る(入力する)」役目だ。世の中の情報を、データに変える入り口にあたる。
詳しく:アクチュエータとの組み合わせと、MEMS
ここが心臓部。ポイントを表で押さえよう。
IoTセンサーのポイント
| 項目 | やさしい意味 |
|---|---|
| センサー | 物理量を感じ取って、データに変える(感じ取る役) |
| 種類 | 温度・加速度・照度・位置(GPS)・画像・音など |
| アクチュエータ | データを受けて、実際に動かす機器(モータ・バルブ等) |
| MEMS | センサーを小型化する技術(スマホにも多数搭載) |
ここで大事なのが、アクチュエータとの組み合わせ。センサーが「感じ取る」、アクチュエータが「動かす」。この2つを組み合わせることで、自動で制御するしくみ(スマートホームや工場の自動化)ができる。
人間でいえば、センサーが五感、アクチュエータが手足。両方そろうから、感じ取って・動く、という自動の反応ができる。「センサーだけで自動制御まで全部できる」と思い込むと誤りになる。なお、センサーを小さくするMEMS(メムス)という技術は、スマホにも多数使われていて、身近なものだ。
わかりやすく言い換えると
身近なたとえで整理しよう。
IoTセンサーは、「温度・動き・光などを感じ取る、コンピュータの五感」のイメージ。世の中の情報を、データに変える。
種類は、「温度・動き・明るさ・位置・画像・音など、感じ取る対象ごとにいろいろある」こと。要するに、何を感じ取るかで分かれる。
アクチュエータとの組み合わせは、「感じ取るセンサーと、動かすアクチュエータを組にして、自動で制御する」こと。つまり、五感と手足がそろって、自動で反応できる。
試験のツボ
🔴 一番出る:IoTセンサーの役目
①温度・動き・光などの物理量を感じ取って、データに変える
②センサーは「感じ取る(入力する)」役目
🔴 次に出る:種類
①温度・湿度、加速度(動き・傾き)、照度(明るさ)
②位置(GPS)、画像、音など、感じ取る対象ごとに分かれる
🟡 押さえると安定:アクチュエータとの組み合わせ
①センサー(感じ取る)+アクチュエータ(動かす)で自動制御
②MEMSという小型化技術は、スマホにも多数搭載され身近
よくある間違い
①「IoTセンサーだけで、感じ取りから動かすまで、全部できる」→ ✗ センサーは感じ取る役。実際に動かすのはアクチュエータ。組み合わせて自動制御する。
②「センサーの小型化技術(MEMS)は、特殊で身近にはない」→ ✗ MEMSはスマホに多数搭載されていて、とても身近な技術。
③「IoTセンサーは、データを画面に表示する出力装置だ」→ ✗ IoTセンサーは、物理量を感じ取ってデータに変える、感じ取る側(入力)の装置。
試験での出題パターン
実際の問題でたしかめてみよう。
オリジナル問題1(IoTセンサーの正体)
IoTセンサーに関する次の記述のうち、最も適切なものはどれか。
- 社員の出退勤を記録して、毎月の給与を計算するためのしくみだ
- 取引先へ毎月の請求書を郵送する、決まった事務作業のことを指す
- 温度・動き・光などの物理量を感じ取り、データに変える装置だ
- 完成したシステムを宣伝して、より多く売るための広告活動である
解答は 3 だよ!
IoTセンサーは、温度・動き・光などの物理量を感じ取り、データに変える装置なんだよ!コンピュータの五感のイメージだね!
選択肢1は給与計算、選択肢2は請求書の事務、選択肢4は広告で、どれも違うよ!
| 選択肢 | 判定 | 理由 |
|---|---|---|
| 1 | ✗ | 給与計算のしくみではない |
| 2 | ✗ | 請求書の事務の話 |
| 3 | ✓ | 物理量を感じ取りデータに変えるで正しい |
| 4 | ✗ | 広告活動ではない |
オリジナル問題2(種類の例)
IoTセンサーの種類の例として、最も適切なものはどれか。
- 温度・加速度・照度・位置(GPS)・画像・音などの種類がある
- 社員の給与を計算するときだけ、種類が決まるとされているものだ
- 取引先への請求書の枚数しだいで、種類が決まるとされているのだ
- 種類はなく、すべて同じ1つのセンサーだとされているのである
解答は 1 だよ!
IoTセンサーは、温度・加速度・照度・位置(GPS)・画像・音などがあるんだよ!何を感じ取るかで分かれるんだね!
選択肢2の給与、選択肢3の請求書、選択肢4の「すべて同じ1つ」は、いずれも違うよ!
| 選択肢 | 判定 | 理由 |
|---|---|---|
| 1 | ✓ | 温度・加速度・位置など種類があるで正しい |
| 2 | ✗ | 給与計算で決まるのではない |
| 3 | ✗ | 請求書の枚数で決まるのではない |
| 4 | ✗ | いろいろな種類がある |
オリジナル問題3(アクチュエータとの組み合わせ)
センサーとアクチュエータに関する次の記述のうち、最も適切なものはどれか。
- 社員の給与を計算するときだけ、組み合わせるとされているものである
- センサーが感じ取り、アクチュエータが動かして、自動で制御する
- 取引先へ請求書を郵送するときだけ、組み合わせるとされているのだ
- センサーだけで、感じ取りから動かすまで全部できるとされている
解答は 2 だよ!
センサーが感じ取り、アクチュエータが動かして、自動で制御するんだよ!五感(センサー)と手足(アクチュエータ)がそろって、自動で反応できるんだね!
選択肢1の給与、選択肢3の請求書、選択肢4の「センサーだけで全部」は、いずれも違うよ!
| 選択肢 | 判定 | 理由 |
|---|---|---|
| 1 | ✗ | 給与計算で組み合わせるのではない |
| 2 | ✓ | センサーが感じ取りアクチュエータが動かすで正しい |
| 3 | ✗ | 請求書のときだけではない |
| 4 | ✗ | 動かすのはアクチュエータ |
まとめ
押さえどころ
- 🔴 IoTセンサー = 温度・動き・光などの物理量を感じ取って、データに変える装置(感じ取る役)。
- 🔴 種類 = 温度・加速度・照度・位置(GPS)・画像・音など、感じ取る対象ごとに分かれる。
- 🟡 アクチュエータとの組み合わせ = 感じ取るセンサーと、動かすアクチュエータを組にして、自動で制御する。MEMSという小型化技術は身近。
次に学ぶ
- 入出力装置 ── コンピュータと外部をつなぐ装置。IoTセンサーは、情報を感じ取る入力側の装置。
- IoT ── モノをインターネットにつなぐしくみ。IoTセンサーは、その情報を集める入り口になる。
執筆: SikakuQuest編集部