絵で見てわかるIoT/センサの仕組みと活用 【PDF版】

株式会社NTTデータ(著) , 河村雅人(著) , 大塚紘史(著) , 小林佑輔(著) , 小山武士(著) , 宮崎智也(著) , 石黒佑樹(著) , 小島康平(著) , 翔泳社(出版社)

商品番号
141860
販売状態
発売中
納品形態
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発売日
2017年01月27日
ISBN
9784798141862
データサイズ
約10.3MB
制限事項
印刷可・テキストのコピー可
キーワード
エンジニア  電子書籍【PDF版】  IoT  絵で見てわかる

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ハードウェア&ソフトウェア両エンジニアのためのIoT解説書
IoT基礎知識からセンサ情報の収集/分析/活用まで徹底解説!

昨今、M2M(Machine to Machine)やIoT(Internet Of Things:モノのインターネット)というキーワードが注目されています。IoTとは、パソコンだけでなく、スマートフォンや家電など私たちの身の回りのさまざまなモノやデバイスに取り付けられたセンサから送られてくる情報を、インターネットを介して活用する仕組みです。

本書は、IoTをシステム開発で利活用したいエンジニアを対象に、IoTを構成する技術要素であるデバイス、センサ、通信プロトコルの基礎知識(MQTT)から、IoTの活用方法までを解説する書籍です。

センサを利活用するには、センサそのものの知識はもちろんのこと、ハードウェアやソフトウェアの知識、センサのデータを分析するための知識など、幅広い知識が必要となります。本書では、IoTを実現するためのアーキテクチャやセンサの種類、センサから取得できる情報といった基礎的な知識から、センサデバイスのプロトタイピングに必要なArduinoなどのボードの紹介とその選び方、センサと接続する回路、センサのデータ分析、IoTとスマートフォン/ウェアラブルデバイスとの連携まで、エンジニアがIoTを利活用するために知っておくべき知識を習得します。また、著者らが開発したIoTシステムの事例を通し、ハードウェアや無線通信が絡む特有の問題やデバイス設置のノウハウ、セキュリティなど、IoTシステムを運用する際の問題点やノウハウについても取り上げます。

IoTの基礎知識や全貌を知りたい、あるいはこれからIoTやM2Mシステムの企画/開発に携わる方など、IoTシステム開発に興味を持つすべてのエンジニアにおすすめの一冊です。

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【第1章】IoTの基礎知識
1.1 IoT入門
 1.1.1 IoT(Internet of Things)
 1.1.2 IoTを取り巻く動向
1.2 IoTが実現する世界
 1.2.1 ユビキタスネットワーク社会
 1.2.2 モノのインターネット接続
 1.2.3 モノ同士の通信(M2M)が実現すること
 1.2.4 モノのインターネット(IoT)が実現する世界
1.3 IoTを構成する技術要素
 1.3.1 デバイス
 1.3.2 センサ
 1.3.3 ネットワーク
 1.3.4 IoTサービス
 1.3.5 データ分析

【第2章】IoTのアーキテクチャ
2.1 IoTアーキテクチャの全体
 2.1.1 全体構成
 2.1.2 ゲートウェイ
 2.1.3 サーバ構成
2.2 データを集める
 2.2.1 ゲートウェイの役割
2.3 データを受信する
 2.3.1 受信サーバの役割
 2.3.2 HTTPプロトコル
 2.3.3 WebSocket
 2.3.4 MQTT
 2.3.5 データフォーマット
2.4 データを処理する
 2.4.1 処理サーバの役割
 2.4.2 バッチ処理
 2.4.3 ストリーム処理
2.5 データを貯める
 2.5.1 データベースの役割
 2.5.2 データベースの種類と特徴
2.6 デバイスをコントロールする
 2.6.1 送信サーバの役割
 2.6.2 HTTPを利用したデータの送信
 2.6.3 WebSocketを利用したデータの送信
 2.6.4 MQTTを利用したデータの送信

【第3章】IoTデバイス
3.1 実世界とのインタフェースとしてのデバイス
 3.1.1 なぜデバイスについて学ぶのか
 3.1.2 コネクティビティがもたらす変化
3.2 IoTデバイスの構成要素
 3.2.1 基本構成
 3.2.2 マイコンボードの種類と選び方
3.3 実世界とクラウドをつなぐ
 3.3.1 グローバルネットワークとの接続
 3.3.2 ゲートウェイ機器との通信方式
 3.3.3 有線接続
 3.3.4 無線接続
 3.3.5 電波認証の取得
3.4 実世界の情報を収集する
 3.4.1 センサとは
 3.4.2 センサの仕組み
 3.4.3 センサを利用するプロセス
 3.4.4 センサの信号を増幅する
 3.4.5 アナログ信号からデジタル信号へ変換する
 3.4.6 センサのキャリブレーションを行なう
 3.4.7 センサの選び方
3.5 実世界にフィードバックする
 3.5.1 出力デバイスを使ううえで重要なこと
 3.5.2 ドライバの役割
 3.5.3 正確な電源を作る
 3.5.4 デジタル信号をアナログ信号に変換する
3.6 ハードウェアプロトタイピング
 3.6.1 プロトタイピングの重要性
 3.6.2 ハードウェアプロトタイピングの心得
 3.6.3 ハードウェアプロトタイピングの道具
 3.6.4 プロトタイピングを終えて

【第4章】高度なセンシング技術
4.1 拡張するセンサの世界
4.2 高度なセンシングデバイス
 4.2.1 RGB-Dセンサ
 4.2.2 ナチュラルユーザインタフェース(NUI)
4.3 高度なセンシングシステム
 4.3.1 衛星測位システム
 4.3.2 準天頂衛星
 4.3.3 IMES
 4.3.4 Wi-Fiを用いた位置推定技術
 4.3.5 ビーコン
 4.3.6 位置情報とIoTの関係

【第5章】IoTサービスのシステム開発
5.1 IoTとシステム開発
 5.1.1 IoTのシステム開発の課題
 5.1.2 IoTシステム開発の特徴
5.2 IoTシステム開発の流れ
 5.2.1 仮説検証フェーズ
 5.2.2 システム開発フェーズ
 5.2.3 保守運用フェーズ
5.3 IoTサービスのシステム開発事例
 5.3.1 フロア環境モニタリングシステム
 5.3.2 省エネモニタリングシステム
5.4 IoTサービス開発のポイント
 5.4.1 デバイス
 5.4.2 処理方式設計
 5.4.3 ネットワーク
 5.4.4 セキュリティ
 5.4.5 運用/保守
5.5 IoTサービスのシステム開発に向けて

【第6章】IoTとデータ分析
6.1 センサデータと分析
 6.1.1 分析の種類
6.2 可視化
 6.2.1 集計分析
6.3 高度な分析
 6.3.1 高度な分析の基礎
 6.3.2 分析アルゴリズムで「発見」「予測」する
 6.3.3 予測
6.4 分析に必要な要素
 6.4.1 データ分析の基盤
 6.4.2 CEP
 6.4.3 Jubatus

【第7章】IoTとウェアラブルデバイス
7.1 ウェアラブルデバイスの基礎
 7.1.1 IoTとウェアラブルデバイスの関係
 7.1.2 ウェアラブルデバイスの市場
 7.1.3 ウェアラブルデバイスの特徴
7.2 ウェアラブルデバイスの種類
 7.2.1 ウェアラブルデバイスの分類
 7.2.2 グラス型
 7.2.3 ウォッチ型
 7.2.4 アクセサリ型
 7.2.5 目的別の選び方
7.3 ウェアラブルデバイスの活用
 7.3.1 ウェアラブルデバイスの利便性
 7.3.2 コンシューマでの活用シーン
 7.3.3 エンタープライズシーンでの活用

【第8章】IoTとロボット
8.1 デバイスからロボットへ
 8.1.1 デバイスの延長としてのロボット
 8.1.2 実用範囲が拡大しているロボット
 8.1.3 ロボットシステム構築のカギ
8.2 ロボット用ミドルウェアの利用
 8.2.1 ロボット用ミドルウェアの役割
 8.2.2 RTミドルウェア
 8.2.3 ROS
8.3 クラウドにつながるロボット
 8.3.1 クラウドロボティクス
 8.3.2 UNR-PF
 8.3.3 RoboEarth
8.4 IoTとロボットの今後

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