IoTアーキテクチャ

よみがな: あいおーてぃーあーきてくちゃ

英語名称・略称: IoT Architecture

1行要約（本質）

センサー/デバイス層、ネットワーク/通信層、プラットフォーム層、アプリケーション層からなるIoTの全体構造設計。

3つの重要ポイント

膨大な数のモノからデータを安全・確実に吸い上げ、蓄積・分析して現場へフィードバックするシステム基盤。

軽量な通信プロトコル（MQTT等）や、LPWA（省電力長距離無線）、エッジ処理が組み合わされる。

ITストラテジストは、デバイスのライフサイクル管理、ファームウェアのリモート更新（OTA）、セキュリティを統制する。

構造・プロセスの図解

図IoTシステムの4層アーキテクチャ

現場デバイスからビジネス価値創出までの構造

活用層

1. アプリケーション層

業務価値・UI

遠隔監視ダッシュボード、予知保全AI、ERP/CRM自動連携。

クラウド層

2. プラットフォーム層

蓄積・分析・デバイス管理

時系列データレイク、ルールエンジン、デバイス認証、OTA配信。

通信層

3. ネットワーク層

安全・軽量な通信網

MQTT/HTTPS、LPWA、5G、閉域網によるセキュアなデータ伝送。

現場層

4. デバイス・センサー層

現場のモノ・検知

温度・振動・位置センサー、エッジマイコン、セキュアチップ。

概要・背景・本質

IoT（Internet of Things）アーキテクチャは、数千〜数万台に及ぶセンサー端末を管理し、劣悪な通信環境下でも欠損なくデータを収集し、大規模なストリーム処理基盤で分析するための包括的アーキテクチャです。端末側の省電力・耐タンパ性からクラウド側のオートスケーリングまで、エンドツーエンドの視点が求められます。

コア概念と着眼点

デバイス層：センサー、マイコン、耐タンパ性、セキュアエレメントによる秘密鍵保護
通信層：LPWA（LoRaWAN, NB-IoT）、5G/ローカル5G、MQTT（軽量Publish/Subscribeプロトコル）
プラットフォーム層：時系列DB、ストリームデータ処理、IoTデバイス管理、OTA（Over The Air）更新
アプリケーション層：可視化ダッシュボード、予兆保全AI、基幹ERP/CRMとのAPI連携

ITストラテジスト試験（午後I記述・午後II論文）での論述ポイント

午前IIで「MQTTプロトコルの特徴（軽量、Pub/Sub型、ヘッダー最小）」「LPWAの特性」が頻出。午後I・午後IIでは、物流追跡や機器遠隔監視のシステム企画において、通信容量の制約やバッテリー寿命を考慮したアーキテクチャ設計を論述させる。