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2025.12.08 08:28

バッテリーレスの未来:アンビエントIoT実現に立ちはだかる課題

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アンビエントIoT(環境発電型IoT)システムは、接続性と持続可能性において有望な一歩を示しています。これらは、データを収集・送信する接続デバイスで構成されていますが、バッテリーではなく、光、電波、動きなどの周囲環境からエネルギーを収穫して動作します。

しかし、電波スペクトルの混雑、セキュリティとID管理の課題、そして場所によって異なる動作をするセンサーなど、アンビエントIoTが完全な可能性を発揮するまでに対処すべき課題は数多くあります。以下では、Forbes Technology Councilのメンバーが、アンビエントIoTが世界的な変革をもたらすために克服すべき最大の技術的・規制的障壁について詳しく説明します。

グローバルな電力、スペクトル、セキュリティの調和

アンビエントIoTの主要な障害の一つは、効率的なエネルギーとスペクトル管理です。超低電力センサーは、何十億もの他のデバイスと限られた電波帯域を共有しながら、確実にエネルギーを収穫する必要があります。電力、スペクトル割り当て、データセキュリティに関するグローバルに調和した基準がなければ、シームレスな拡張性と相互運用性の実現は課題のままでしょう。-Dax Grant,Global Transform

クロスエコシステムのリソースとプロトコルの互換性

解決すべき主な技術的障害の一つは、最小限のリソースで動作するよう設計され、互いに互換性のないプロトコルを持つアンビエントIoTセンサーエコシステムです。これにより、複雑な環境での統合、集中分析、データ活用が制限されます。この問題に対処する一つの方法は、製造業者、政府、標準化団体間の協力を促進することです。-David Barberá Costarrosa,Beeping Fulfilment

普遍的な相互運用性と認証基準

アンビエントIoTの重要な障壁は、何十億ものセンサーがシームレスに通信できる普遍的な相互運用性基準の作成です。断片化されたプロトコルは採用を遅らせ、コストを上昇させます。地域間で一貫した規制と認証を実現することが、その可能性を最大限に引き出すために不可欠です。-Mark Vena,SmartTech Research

スケーラブルなID管理

アンビエントIoTは、何十億もの囁くゲストをパーティに招待するようなものです。誰が入場を許可されているのか誰も知らなければ、クールに聞こえても問題です。本当の障害は?スケールでのID管理です。デバイスがバッテリーや信頼を消費せずに「自分が誰であるか」を証明できるようになるまで、スマートシティの「スマート」は入り口で立ち往生したままです。-Joel Frenette,TravelFun.Biz

高度な干渉管理

主要な技術的障害は、干渉管理と既存ネットワークとの共存です。アンビエントIoTデバイスは周囲の無線周波数信号のバックスキャッタ変調に依存しており、これが未知の変調源からの直接経路干渉を引き起こします。スケールでの効果的な運用には、周波数シフトや干渉キャンセルなどの高度な信号処理技術が必要です。-Xinxin Fan,IoTeX

統一された暗号化と周波数プロトコル

重要な障害は、グローバルな相互運用性とデータセキュリティ基準の開発です。統一されたプロトコルがなければ、何十億ものアンビエントIoTデバイスは干渉や悪用のリスクにさらされます。宇宙システムも同様の課題に直面しています—衛星はネットワークや管轄区域を越えて安全に通信する必要があります。共有された暗号化と周波数フレームワークの確立は、安全でスケーラブルなアンビエントIoTの展開に不可欠です。-Shelli Brunswick,SB Global LLC

軽量なIDと信頼フレームワーク

アンビエントIoTの大きな障害は、何十億ものパッシブセンサー間でIDと信頼を調和させることです。これらの超低電力デバイスは、従来の暗号化や認証に必要な計算能力を欠いていることがよくあります。グローバルに受け入れられた、軽量でプライバシーを保護するIDフレームワークがなければ、アンビエントIoTはインテリジェントなインフラストラクチャー層ではなく、目に見えない監視メッシュになるリスクがあります。-Pawan Anand,Persistent Systems

スペクトルと干渉管理

アンビエントIoTの最大の障害は、スペクトルと干渉管理です。何十億もの超低電力タグは、明確なグローバル基準と軽量セキュリティなしでは混雑した帯域で共存できません。規制当局がスペクトルを調和させ、業界がチップレベルで信頼を組み込まない限り、スケールは混沌となります。アンビエントIoTは普及で成功するのではなく、完全性で成功するでしょう。-Aditya Vikram Kashyap, Morgan Stanley

量子センサーの小型化

量子センサーは、磁場、重力変化、タイミングなどを検出する前例のない性能でアンビエントIoTを変革する可能性があります。必要な技術的ブレークスルーは、量子センサーをチップスケールパッケージからポーカーチップサイズのデザインを経て、ブルーベリーサイズのデバイスやさらに小さなものへと小型化することです。サイズ、重量、電力(SWaP)の進歩により、浸透型インテリジェントインフラストラクチャ向けの新しいセンシングモダリティが解放されます。-Prineha (Pri) Narang, DCVC

センサーネットワーク間の安全で標準化されたデータ相互運用性

重要な障害は、大規模なバッテリーフリーセンサーネットワーク間で安全で標準化されたデータ相互運用性を確立することです。認証、プライバシー、スペクトル管理のための統一されたプロトコルがなければ、アンビエントIoTは断片化とセキュリティギャップのリスクがあります。その約束を実現するには、低消費電力と堅牢でスケーラブルなデータガバナンスのバランスをとるグローバル基準が必要です。-Hemanth Volikatla, SAP America INC.

超低電力データストリームのリアルタイムエッジ処理

アンビエントIoTの最大の課題は、エネルギーを消費したりネットワークに負荷をかけたりすることなく、超低電力センサーからの継続的なデータストリームを活用することにあります。この可能性を引き出すには、リアルタイムでデータを処理し行動するAI駆動のエッジコンピューティングが必要です。このバランスをマスターするまで、アンビエントIoTが約束するシームレスで浸透型かつ持続可能な接続性は、手の届かないところにとどまるでしょう。-Nitesh Sinha,Sacumen

エネルギーハーベスティングにおける環境バイアス

アンビエントIoTの最大の障害は電力ではなく、公平性です。エネルギーハーベスティングはデータが豊富で信号が密集した都市では繁栄しますが、地方の静かな地域では衰えます。この「環境バイアス」は静かにセンサー活動を歪め、結果として不均一なデータで訓練されたAIモデルも歪めます。公平にスケールするためには、デバイスだけでなく包括性にも電力を供給し、真に公平でインテリジェントな未来を確保するためにこのデータの格差に対処する必要があります。-Mojeed Abisiga,DataGlobal Hub

低電力通信と無線周波数ユーティリティ規制の調和

アンビエントIoTが1兆ノードのビジョンを実現するためには、世界は共通の低電力通信層と、無線周波数エネルギーを断片化されたリソースではなく共有ユーティリティとして扱う調和した規制姿勢を必要としています。-Hari Sonnenahalli,NTT Data Business Solutions

プライバシー保護のユニバーサルIDとキルスイッチ基準

惑星規模の信頼とは、すべてのセンサーが「自分が誰であるか」を証明し、ユーザーがそれをオフにできるようにすることを意味します。障害は、安全なアップデートと明確なデータラベルを備えた、ユニバーサルでプライバシーを保護するID識別とキルスイッチ基準(おそらく法律によって裏付けられる)です。これがなければ、何兆もの小さなデバイスを管理したり信頼したりすることはできません。-Margarita Simonova,ILoveMyQA

低遅延エッジネットワークの拡張

アンビエントIoTがその可能性を発揮するためには、遅延と位置を一緒に解決する必要があります。何十億もの低電力センサーは、そのデータが発生源の近くでほぼリアルタイムで処理できる場合にのみ有用です。つまり、ローカル、地域、グローバルのハブでシームレスに相互接続する密集した低遅延エッジネットワークを構築する必要があります。-Ivo Ivanov,DE-CIX AG

低電力予算によるセキュアなデータ送信

潜在的な技術的課題は、アンビエントIoTデバイスの低電力予算であり、これが送信するデータの暗号化とセキュリティ確保を困難にします。つまり、それらの大量生産と採用は、機密性のないデータの送信に使用ケースが限定されることで妨げられる可能性があります。この目的のために特別設計されたチップを開発できますが、アンビエントIoTデバイスのコストを押し上げる可能性があります。-Kim Bozzella,Protiviti

AI対応の自律安全コンプライアンスシステム

重要な障害の一つは、AIを活用した信頼性の高い低コストの安全コンプライアンスシステムの提供です。これは、継続的なメンテナンスなしで自律的に動作し、ガスや水漏れ、湿度、空気中の有害粒子など、複数の安全信号をチェックする必要があります。人々がそのようなシステムが健康と安全を向上させる—あるいは人々がより長く生きるのを助けることができる—と信頼すれば、アンビエントIoTは広く採用されるでしょう。-Dmitry Khanukov,Dwelly

堅牢なデータ管理と同意フレームワーク

データ管理が障害です。アンビエントIoTは、多くの場合、明示的な同意なしに環境および生体データの継続的なストリームを生成します。規制当局と技術者がそのデータの所有、保存、匿名化の方法について合意するまで、スケールは信頼を上回り、信頼こそが採用を決定するものです。-Zameer Rizvi,Odesso Inc.

範囲と信頼性の制限

アンビエントIoTが解決すべき技術的障害の一つは、その低い範囲と信頼性です。アンビエントIoTは非常に少ない電力しか消費しないため、範囲が限られています。アンビエントIoTデバイスはバッテリーを使用しないため、大規模に拡張できるのです。これらのデバイスは電波から微量の無線周波数を吸収するため、出力範囲が制限されます。-Daniel Keller,InFlux Technologies Limited (FLUX)

分散ネットワーク全体での検証可能なデータ削除

最大の障害は、データ削除が実際に行われることを証明することです。何兆ものアンビエントセンサーがデータを収集する場合、分散エッジネットワーク全体で情報が本当に消去されたことをどのように検証しますか?現在のシステムは否定(データがどこかに存在しないこと)を証明できません。プライバシー法は忘れられる権利を要求していますが、物理学はこの規模で忘却を証明することをほぼ不可能にしています。-Sarah Choudhary,Ice Innovations

forbes.com 原文

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