実世界とサイバー世界の融合が進む!サイバーフィジカルシステム(CPS)とは?ITお役立ち情報2019/12/26実世界とサイバー世界の融合が進む!サイバーフィジカルシステム(CPS)とは?「IT」という言葉が流行した20年ほど昔、世界は「情報化社会」を目指していました。ITインフラが整備され、実世界とサイバー空間の融合が進み「情報社会」が手に入った現在、分野をまたいだデジタルの活用により「部分最適」から「全体最適」へ向かうアプローチとして、さらに効率的にさらに便利で豊かな生活を実現する「CPS/IoT社会」の実現が望まれています。今回は、サイバーフィジカルシステム(CPS)をご紹介します。System(サイバー空間)と結びつけることで、より良い高度な社会を実現するためのサービスやシステムのことを指します。適用範囲としては「小規模組み込みシステム」から「自動車や航空機関連の大規模システム」「電力ネットワークなどの社会インフラシステム」などまで広範囲に適用されます。従来は、実世界で起こっている事象の膨大なデータすべてをそのまま使用するのは困難だったため、ランダムサンプリングなどを行って全体傾向を推定していましたが、それでは漏れてしまうようなマイノリティデータが重要な役割を果たすことがわかってきています。現在は、データマイニング手法の高度化やマシンの高性能化、クラウドコンピューティングの普及により、ビッグデータの分析が可能になりました。実世界の膨大なデータをサイバー空間で分析し、そこから得られた示唆を新しい価値やビジネス創出に活かそうという動きが活発化しています。「インターネットを検索すれば、どんな情報でも得られる」というのが現代の共通認識ですが、実は、ネット検索では得られない「ノンウェブ」の情報はその1,000倍以上もあるといわれています。サイバーフィジカルシステム(CPS)が求められている背景には、こうした膨大な情報を有効活用しようという風潮があります。2.サイバーフィジカルシステム(CPS)とIoTサイバーフィジカルシステム(CPS)と似ているものにIoTがあり、混同されがちですが、サイバーフィジカルシステム(CPS)にIoTが内包されている関係になります。サイバーフィジカルシステム(CPS)が扱うデータソースには、次の3種類があります。Things)...機械や設備に組み込まれたセンサーからのデータ。People)...モバイルやウェアラブルなど、人が持つデバイスからのデータ。人が持つ経験・スキル・ナレッジなども。Service)...注文・サポートなどのサービスを通じて得られたデータ。IoTは、サイバーフィジカルシステム(CPS)が扱うデータの一部を生み出す仕組みということです。いったイメージが未だ強くあります。日本で最も重要視されている技術が人工知能やIoT、ビッグデータに偏りがちなのはそのせいかもしれません。いえプロダクト系組み込みソフトウェアは、日本で盛んに研究されており依然として世界から注目されています。4.製造業でのサイバーフィジカルシステム(CPS)の活用事例グローバル化や人件費の高騰など、製造業を取り巻く環境は厳しさを増しており、生き残りのためには積極的なデジタル活用がカギになるといわれています。そんななか、注目を集めているのがIoTを導入した「スマート工場」です。スマート工場では、工場内にセンサーを設置して、生産管理やロス削減などを実現します。具体的には、工場内の「設備・機器」「ワーク(部品/製品)」「作業者(ウェアラブル/モバイル端末を携帯)」「搬送機械」などをネットワークでつなぎ、センサーを付けたそれらからデータを収集・分析することで生産性向上に役立てます。従来、製造業において製品の品質や生産性は熟練作業スタッフの経験や勘に依存する傾向があり、属人的でした。そのため、企業にナレッジが残りにくく、非効率的な部分も少なからずあったといえます。スマート工場では、前章でお伝えしたサイバーフィジカルシステム(CPS)の扱うデータのうち「IoT」「IoP」を取得できます。製造者が注文受付やカスタマーサポートといった顧客対応も行っていれば、「IoS」も取得でき、製造に関するサイバーフィジカルシステム(CPS)に必要なほとんどのデータがカバーできるでしょう。あとは、それらをどのような手法で分析し、よりよい製造につなげるかです。バルセロナ市バルセロナ市では、市内全域にWi-Fiを接続したスマートパーキングメーターを設置し、住民に駐車可能な地点の情報をリアルタイムで提供しています。スマートフォンでの駐車料金の支払いにも対応しており、生活の一部として根付いています。JR東日本JR東日本では鉄道電気設備におけるスマートメンテナンスの取り組みを行なっています。約4,000箇所に、電線メンテナンスのための無線式センサーを導入し、2021年を目安に在来線を対象としてAIを搭載したカメラを使い、電線や架線金具の良否を自動で判定するシステムを導入するとしています。4.0ドイツでは、より効率的な管理システムの実現を目指し、サイバーフィジカルシステム(CPS)をベースに製造業を強化する試みを実施しています。ICTの徹底活用により、消費から生産までの過程を統合的に把握するシステムを構築するプロジェクトです。製造工場内のさまざまな機器を通信ネットワークでつないだ「スマートファクトリー」を構築し、トヨタ生産方式のカイゼン活動を、現場の人間だけでなく、センサーからの情報をコンピューターで解析することにより効率化・迅速化を計っています。6.まとめIoTを含むサイバーフィジカルシステム(CPS)は今後の情報社会をはじめ、さまざまな分野で影響を及ぼしていくでしょう。サイバーフィジカルシステム(CPS)の導入は、自社の生産性を高めたりナレッジを蓄積したりと、競争力強化に貢献しますが、真の力は分野の垣根を超えた価値創出や課題解決にあります。サイバーフィジカルシステム(CPS)を基盤として新たなビジネスが発展されることも期待されています。広い視野をもって活用法を検討したいところです。自社が取得できるデータの種類を棚卸しするところからスタートしてみてはいかがでしょうか。本文に掲載されている会社名・団体名および製品名は各社または団体等の商標または登録商標です。お客様のビジネスを支える専門性の高いソリューションをご提供しています。お気軽にご相談下さい。Service)がもたらす“モビリティ”のサービス化とは?若い世代を中心に、消費者ニーズは「所有から利用へ」と変化してきています。これに応えるかたちでさまざまな業界においてサブスクリプション型のサービスが増加してきていますが、旅客業界においては、さらに大きな...ITお役立ち情報ICTMaaSおすすめ2020/01/27いまさら聞けないAPIエコノミーとはかつてはプログラマーの間でのみ使われてきた「API」というワードが、近年「APIエコノミー(経済圏)」「API公開(オープンAPI)」といったかたちでビジネス界で頻繁に使われるようになってきました。...ITお役立ち情報APIFinTechおすすめ2019/12/24SAPとは?2025年問題とは?以前、当メディアでも取り上げたことのある「2025年問題」。2019年12月現在からカウントして、2025年まで残り6年となりました。