2015年における世界的業界大手のIoTエコシステムレイアウトの特許の観点から見た利益と損失

ゴールドマン・サックスは、モノのインターネットを第3のインターネット革命と定義しています。モノのインターネットは、数十億のデバイスが接続されることで、世界に多くの新しいビジネスチャンスと課題をもたらすでしょう。マッキンゼーは、IoT市場が2025年までに6兆ドルに達すると予測しています。Research and Markets（アイルランドに本部を置く市場調査機関）によれば、IoT関連ビジネスに従事する企業は世界に2,000社以上あり、その中にはIoT製品を直接販売するものもあれば、 IoT技術の発展に重要な役割を果たすもの、新たなIoTビジネスモデルを生み出すものなどがあるそうです。

ビジネス エコシステムは、競争関係または協力関係にあるビジネス エンティティのグループで構成され、イノベーションを通じて新しいバリュー チェーンを共同で構築し、新しい市場を創出します。 IoT の応用範囲は非常に広く、スマートホーム、コネクテッドカー、オンライン医療、商業/産業用アプリケーションをカバーしています。そのため、多くの IoT メーカーは、半導体、民生用電子機器、情報技術、通信、ヘルスケア、医療機器、小売、産業用電子機器、製造から輸送まで、複数の業界にまたがっており、すべてが IoT エコシステムの構築に参加できます。

特許出願の統計によると、IoT エコシステムの重要なプレーヤーには、サムスン電子、Google、トヨタ、フォード、ゼネラルモーターズ、フィリップス、ゼネラルエレクトリック、IBM、シスコ、エリクソンが含まれます。

サムスンはスマートホーム市場の主役です。サムスンはスマートホーム分野における特許出願件数でトップクラスである。世界中で70社以上のメーカーが400件以上のスマートホーム関連の特許を申請しており、そのうちサムスンが約15％を占めている。この分野におけるサムスンの特許は、同社の「Samsung SmartThings」事業を支えるホームオートメーションとセキュリティアプリケーションの分野に集中しています。 Samsung IoT は、人々の日常生活をより簡単で快適、そして安全にするためのホームオートメーションとセキュリティサービスを提供する、初の完全に統合されたスマートホーム システムです。最近、サムスンは家庭用エネルギー管理やスマート照明に関する特許も多数申請しており、これは2016年もスマートホーム市場におけるサムスンの継続的なリーダーシップの前兆となる。

たとえば、特許番号 US20150330652 では、エネルギーを効果的に節約できる暖房、換気、空調 (HVAC) システムの温度制御方法および装置について説明しています。この方式は、特定の空間に人がいるかどうかを判断して温度を制御します。あるエリアに人がいない場合、温度制御装置は無人期間の確率分布データに基づいてそのエリアの空調を開始するかどうかを決定します。誰かがこのエリアに入ったことを検出すると、温度制御装置は事前設定されたデータに基づいてユーザーが希望する温度を決定し、設定温度を計算し、設定温度に基づいて温度を調整します。

Google（Nest Labs を含む）は、スマートホーム分野のもう一つの主役です。サムスンと同様に、この分野でグーグルが申請した特許数は約15％を占めています。 Google の特許はエネルギーとデバイスの管理に重点を置いており、最近の特許出願の多くはセキュリティ監視 (災害監視、高齢者介護など) と家庭の安全性に重点を置いています。たとえば、特許番号 US20150120598 では、宅配業者から速達荷物を受け取り、宅配業者とシステム ユーザーの両方が信頼できる安全な場所に荷物を保管する盗難防止荷物配送システムについて説明しています。 （編集者注：これは、居住エリア内の不動産管理事務所で速達便を受け取るのとどう違うのでしょうか？）

Google は、健康モニタリング生体医学センサーデバイスの分野でも多数の特許を保有しています。健康モニタリングバイオメディカルセンサーデバイスは、人の血糖値、心拍数、血圧などの値をリアルタイムでモニタリングできます。このようなデバイスにより遠隔医療サービスが可能になります。

たとえば、特許番号 US20150164321 では、眼球の表面に配置され、眼圧を測定できる装置について説明しています。この装置は、角膜の表面に配置することができる透明な凹型ポリマー材料を使用します。ポリマー材料には、アンテナ、拡張可能な部材、センサーおよびその制御コンポーネントが含まれています。装置を角膜の表面に置くと、装置が膨張し、角膜表面に圧力がかかります。センサーは抵抗の変化を測定することで、角膜の変形によって生じる反力を感知します。角膜の変形（装置を外すと回復するごくわずかな変形）による抵抗の変化を測定することで、眼圧データを取得できます。

トヨタ、フォード、ゼネラルモーターズはコネクテッドカー分野の3大企業です。これら3社が申請したIoT自動車特許は、安全性/衝突回避、インテリジェントナビゲーション、インテリジェント運転支援、オーディオおよびビデオエンターテインメント、自動運転などの応用分野をカバーしています。車車間通信（V2V）および車車間通信（V2I）におけるコネクテッドカーの研究も重点的に行われています。

例えば、トヨタは特許番号US2014005906で、車両の予測位置と前方車両の移動軌跡に基づいて運転者の運転を支援するシステムについて説明しました。車車間通信を通じて前方車両の動態を取得します。このシステムは、ひどい渋滞時のドライバーの不快感を大幅に軽減することができます。特許番号US9031779は、衝突回避機能を備えたインテリジェントナビゲーションシステムを提案しており、車両ネットワークを使用して他のデバイスと連携し、あらゆる環境における危険、故障、障害物、欠陥、その他の異常な状況に車が対処できるようにします。システムは運転環境内の危険や障害物を自動的に検出し、リアルタイムの状況に応じて分類・処理し、最終的にルート計画を完了します。自動ルート計画により、このような危険な状況によって生じる時間的および経済的損失を回避できます。

もうひとつの例は、特許番号US20150149088で、フォード・モーター社が自動運転衝突回避システムを提案したものだ。このシステムにより、自動運転車は走行ルート上に現れる可能性のある障害物を予測できるようになります。システムは衝突が起こると判断すると、事故を回避するために車の進路を変更します。

Philips は IoT ヘルスケア アプリケーションのリーダーです。フィリップスとアマゾンは新しいオンラインヘルスケアプラットフォームを発表した。このオンラインヘルスケア プラットフォームは、フィリップスのクラウドベースの HealthSuite プラットフォームと Amazon のクラウド サービス (Amazon Web Services、AWS) の IoT プラットフォームに基づいています。フィリップスの特許には、ヘルスケア IT システム、遠隔ヘルスケア、ヒューマン センサー ネットワーク、予防および予測ヘルスケアなどのアプリケーションが含まれます。

例えば、特許番号US8884754は、人体センサーネットワークを介して患者の主要なパラメータを検出する方法を説明し、人体センサーネットワークと非接触型人体モニタリング装置間の通信速度を向上させます。フィリップスはスマート照明分野でも多くの特許を保有しています。

ゼネラル・エレクトリックは、IoT ヘルスケア アプリケーションの分野におけるもう 1 つの大物です (編集者注: 大物や主役は数多く存在します…)。ゼネラル・エレクトリック社も、産業用 IoT の収益化に非常に成功しています。ゼネラル・エレクトリックとアクセンチュアによるインダストリアル・インターネット・インサイト調査レポートによると、モノのインターネットとビッグデータ分析を組み合わせたインダストリアル・インターネットは、航空宇宙、石油・ガス、輸送、エネルギー・電力、加工・製造、医療、鉱業など多くの分野で巨大なビジネスチャンスを生み出すだろう。

たとえば、特許 US20150040051 では、さまざまな機械設備やシステムを監視できる産業用監視システムを提案しています。特許US20150032464は、患者が装着したセンサーから得た情報と患者の病歴に基づいて患者の状態を分析し、カスタマイズされた治療計画を提供できる自動診断および治療システムについて説明しています。ゼネラル・エレクトリックはスマート照明分野でも多数の特許を保有しています。

IBM は IoT データ分析のリーダーです。 IBM は今後 4 年間で IoT (モノのインターネット) 事業の開発に 30 億ドル以上を投資する予定です。予測分析とは、現在のデータと過去のデータに基づいて物事の発展傾向を推測することです。予測分析は、リアルタイムの資産管理や産業機器のメンテナンス状況予測など、さまざまなIoT アプリケーションシナリオに適用できます。

たとえば、特許 US20140236650 では、資産管理プロセスを分析し、保守業務 (計画、予防、保守、動作パラメータ制御など) を改善することでコスト削減を実現する、コスト削減型のエンドツーエンドの資産管理方法について説明しています。

センサーによって収集されるデータがますます大規模になるにつれて、IoT ビッグデータ分析の重要性がますます高まります。特許 US20150134704 は、大規模なルーズ データをリアルタイムで処理する方法を提案しています。

Cisco は、IoT エコシステムのネットワーク接続におけるリーダーです。最近、シスコとエリクソンは、ネットワーク技術の未来を共同で創造するための戦略的パートナーシップを発表しました。モノのインターネットにおけるネットワーク接続アプリケーションに関して、シスコは100件を超える特許を申請しており、その主な内容は、機械学習（ML、編集者注：Oh）向けのインテリジェント自動モノのインターネット、モノのインターネットネットワークの予測分析、スマートグリッド向けの決定論的ネットワーキング、フォグコンピューティング（クラウドコンピューティングと比較して、フォグコンピューティングの計算能力は端末に向かってより分散されます。端末とサブノードは、より多くの計算、ストレージ、通信、および構成機能を持ち、クラウドコンピューティングデータセンターの計算負荷を軽減します。編集者注：一目見たときは、そのままヘイズコンピューティングに翻訳されました...）です。

例えば、特許 US20150195216 では、機械学習を使用してチャネルの動作を予測し、マルチホッピング ネットワーク システムが予測結果に基づいて適切な送信戦略を選択する方法について説明しています。

特許 US20150333992 は、モノのインターネットのネットワーク設備を管理するための予測分析の応用を提案しています。

モノのインターネットに接続された数十億台のデバイスは、処理すべき膨大な量のデータを生成するため、クラウド コンピューティングを担当するバックエンド IT システムのコンピューティング リソースを簡単に枯渇させる可能性があります。フォグ コンピューティング (またはエッジ コンピューティング) を使用すると、より多くの IoT 端末スマート デバイスがコンピューティングの負荷を分散できるため、この状況は大幅に緩和されます。特許 US20150261876 は、それぞれが独立したネットワーク接続を持つ複数のフォグ コンピューティング デバイスを含むネットワーク環境について説明しています。

Cisco は、IoT エコシステムのネットワーク接続のリーダーでもあります (編集者注: 幸いなことに、牛には耳が 2 つあります)。マシンツーマシン ( M2M ) とは、人間の介入なしに 2 台のマシン間で行われる通信 (有線通信、無線通信、またはその両方) を指します。 Ericsson は、高速モビリティと低遅延を備えたシームレスなマシン間通信ネットワークを開発しています。

たとえば、特許 US20150319771 では、IoT デバイスを使用した低コストのマシン間通信の方法を提案しています。この方法は、最新の携帯電話通信規格を使用しますが、消費電力は非常に低くなります。特許 US20150078327 は、エネルギーハーベスティングによって駆動されるマシン間通信デバイスで使用できる、送信計画のための電力消費最適化方法について説明しています。特許 US20150249901 は、携帯電話ネットワークを介してマシン間通信サービスを可能にするアーキテクチャを提案しています。

Ericsson は、低電力無線パーソナル エリア ネットワーク (6LoWPAN) 向けの IPv6 テクノロジーも開発しています。 6LoWPAN は、インターネット技術タスクフォース (IETF) によって開発された一連の標準です。適応層を追加し、関連プロトコルを最適化することで、IPv6 は、単純な組み込みデバイスで構成される低電力、低データレートのワイヤレス ネットワーク環境により適したものになります。最終的な目標は、802.15.4 プロトコルを使用して IPv6 データ パケットを送受信することです。 Google が立ち上げた IoT 接続規格である Tread は、6LoWPAN テクノロジーを使用してスマート ホーム デバイスを接続します。 6LoWPAN テクノロジーを使用する RF デバイスでは、通常、ストレージ スペース/コンピューティング能力、電力消費、RF 伝送距離の間でバランスを取る必要があります。

低電力 IoT デバイスが 6LoWPAN 機能をサポートすることは大きな課題であり、高度な IPv6 プロトコルを実装することはさらに困難になります。 Ericsson の特許番号 US20150245332 には、6LoWPAN プロトコルをサポートするネットワークを構築するシステムが記載されています。 6LoWPAN 機能を備えた低電力 IoT デバイスは、6LoWPAN 形式で通信できます。