IoTで防衛と公共の安全を変革中
防衛と公共の安全における業務を向上させるIoTの役割を知ろう。
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目次
- IoTがさまざまなセクターに与える影響
- マシンツーマシン(M2M)コミュニケーション
- IoT技術の理解
- IoTの戦術的および安全アプリケーション
- コミュニケーション技術の役割
- ファーストレスポンダーの重要性
- COTS技術の進展
- COTS IoTアプリケーションの例
- ミッションクリティカルなIoTのターゲットシナリオ
- C4ISRシステム
- 火災制御システム
- ロジスティクス管理
- スマートシティとIoTの探求
- 個人の健康と兵士の健康管理
- コラボレーションとクラウドセンシング
- 防衛におけるエネルギー管理
- 軍事IoTの運用要件
- 配備の特徴
- システム管理と計画
- 防衛システムにおける相互運用性の達成
- サービス指向アーキテクチャの役割
- 未来を見据えて: 防衛におけるIoTの未来
- 未来のための重要な技術
- 結論
- オリジナルソース
- 参照リンク
モノのインターネット(IoT)は、いろんなデバイスがインターネットを通してつながり、コミュニケーションできるシステムだよ。この技術は、企業のやり取りや日常的なタスク、産業活動の運営方法を変えてるんだ。多くの資産や複雑なプロセスを管理するビジネスは、IoTを使うことで大きな利益を得られるよ。この文章では、防衛や公共の安全の分野でのIoTの活用方法を探るよ。
IoTがさまざまなセクターに与える影響
商業分野では、IoTが効率や生産性を大きく改善してる。製品の製造や配送の仕方が変わってきて、インフラの管理も変わってきたんだ。たとえば、IoTは工場のエネルギー使用を監視したり、輸送システムを通じて供給を追跡したりするのに役立って、最終的にはパフォーマンスの向上や職場の安全性が高まるんだ。
IoTの普及が進むと、2020年には約500億の接続デバイスが予想されて、2025年までに数兆ドルの経済的利益が生まれる可能性があるよ。この技術は、私たちの生活や仕事の多くの側面を自動化する準備が整ってるんだ。
マシンツーマシン(M2M)コミュニケーション
M2M通信はIoTの重要な要素で、デバイス同士が人間の介入なしで直接コミュニケーションするんだ。この通信量は着実に増えていて、2021年までに280億の接続デバイスが見込まれてるよ。この成長は主に産業セクターによるもので、IoT技術に多くの投資が行われてるんだ。
IoT技術の理解
IoTはネットワーキング、ハードウェア、通信技術、データ管理など、さまざまな分野をまとめてる。この成長は、安価でパワフルなマイクロエレクトロニクスや、無線接続の増加、データストレージと処理能力の向上など、デジタル技術の大きな進歩によるものだよ。
IoTのデバイスは物理的および環境条件に関するデータを集めて、分析のためにサーバーに送信するんだ。そこから得られる洞察は、モニタリング、プロセスの最適化、情報に基づいた意思決定に利用できるよ。
IoTの戦術的および安全アプリケーション
IoT技術は、軍事や公共の安全の文脈で効率と効果を高めることができるんだ。防衛や公共の安全の組織は、安全な通信、迅速な情報共有、現場での動的な状況への適応能力が必要な独自の課題に直面してるよ。
公共の安全は、法執行や緊急対応を担当する組織が使用するさまざまな通信を含むんだ。これらの機関が危機管理においてますます課題に直面する中で、効果的なコミュニケーションやリソース管理システムの必要性が重要になってくるよ。
コミュニケーション技術の役割
軍事作戦では、効果的な通信が重要だよ。IoTは通信技術を改善して、情報の交換をより迅速で安全にすることができるんだ。この強化された通信は、より良い状況認識をもたらし、緊急時の対応をより協調的にすることにつながるよ。
ファーストレスポンダーの重要性
警察、消防士、緊急医療チームなどのファーストレスポンダーは、災害管理において重要な役割を果たしてるよ。彼らが迅速にコミュニケーションを取り、情報を共有できる能力は、緊急時の結果に大きな違いをもたらすことができるんだ。IoTの改善されたアプリケーションは、彼らがより良く調整し、状況認識を維持し、リソースをより効果的に管理するのに役立つよ。
COTS技術の進展
商業用オフ・ザ・シェルフ(CoTs)技術は、防衛セクターでの採用が増えてるよ。これらの技術は、軍事組織が既存の商業ソリューションを利用できるようにして、戦場での統合や能力向上につながるんだ。
COTS IoTアプリケーションの例
軍事や公共の安全の業務に役立つCOTS IoTアプリケーションの例がたくさんあるよ。たとえば:
- 輸送: エンジン監視システムは、フリートの燃料消費を減らし、効率を高めるのに役立つ。
- エネルギー管理: スマートエネルギーシステムは、建物のエネルギー使用を減らして、コスト削減につながることができる。
- 在庫管理: ロジスティクスプラットフォームは、リアルタイムで出荷を追跡することで、サプライチェーンの可視性と効率を高める。
ミッションクリティカルなIoTのターゲットシナリオ
特定のシナリオは、防衛や公共の安全におけるIoTの実用的なアプリケーションを示してるよ。これには、C4ISR(指揮、制御、通信、コンピュータ、情報、監視、偵察)システム、火災制御システム、ロジスティクス管理が含まれるんだ。
C4ISRシステム
C4ISRシステムは、戦場でデータを収集するためにさまざまなセンサーを利用して、意思決定を改善するためのリアルタイム情報を提供するよ。指揮官は、さまざまなソースからのデータを統合して、運用の状況をより明確に把握できるようにして、より良い戦術的な決定を下せるようになるんだ。
火災制御システム
火災制御システムでは、IoTが脅威に対する反応を自動化できて、戦闘作戦中に正確な標的を可能にするよ。接続された武器システムは、移動する標的を追跡して、その狙いを調整できるようになるんだ。
ロジスティクス管理
軍は、ロジスティクスにIoT技術を取り入れ始めたよ。たとえば、RFIDタグは軍事物資を追跡するのに役立って、効果的に管理され、時間通りに配達されることを保証するんだ。
スマートシティとIoTの探求
スマートシティは、IoTが大きな影響を与えられるもう一つの分野だよ。都市環境では、IoT技術を交通管理、汚染モニタリング、公共の安全など、さまざまなアプリケーションに利用できるんだ。
スマートシティに既存のIoTインフラを利用することで、軍事作戦がこれらの技術を活用して、状況認識やリソース配分を改善できるようになるよ。
個人の健康と兵士の健康管理
IoTデバイスは、兵士の健康や幸福を監視する上でも重要な役割を果たすことができるよ。ウェアラブル技術は、バイタルサインを追跡し、リアルタイムで医療チームに警告することができるんだ。この情報は、特に厳しい環境で兵士が任務に適していることを確保するのに重要なんだ。
コラボレーションとクラウドセンシング
クラウドセンシングは、たくさんのユーザーからデータを活用して状況認識を高めるIoTの面白い側面だよ。現場からの洞察や観察を共有することで、ファーストレスポンダーはより良い意思決定ができるようになるんだ。
防衛におけるエネルギー管理
国防総省(DoD)は、さまざまなIoT実装を通じてエネルギー消費を削減するために積極的に取り組んでるよ。データを使って施設のエネルギー使用を監視・管理することで、軍はコストを大幅に削減しながら、作戦の準備を整えることができるんだ。
軍事IoTの運用要件
軍事IoTアプリケーションは、セキュリティ、信頼性、相互運用性など、独自の運用要件に直面してるよ。これらの要素は、IoTソリューションが既存のインフラに効果的に統合されるために重要だよ。
配備の特徴
電力消費は、軍事IoTデバイスにとって重要な懸念事項だよ。これらのデバイスは、常に充電したりバッテリーを交換したりしなくてもフィールドで効率的に動作する必要があるんだ。IoTシステムの設計は、電力の効率と厳しい条件に耐えられる堅牢性の両方を考慮しなければならないよ。
システム管理と計画
防衛におけるIoTシステムの管理は、手動プロセスによってしばしば妨げられてるよ。これらのプロセスを自動化すれば、より迅速な意思決定が可能になり、人為的なエラーの可能性を減らせるんだ。
防衛システムにおける相互運用性の達成
多くの防衛システムが独立して運用されていて、統合が欠けているし、複雑さが増してるんだ。共通の標準やプロトコルを開発すれば、相互運用性が向上して、異なるシステムやデバイスが効果的にコミュニケーションできるようになるよ。
サービス指向アーキテクチャの役割
サービス指向アーキテクチャは、防衛システム間の相互運用性を達成するのに役立つよ。共通のメッセージングプロトコルを利用することで、異なるサービスが情報をシームレスに共有できて、作戦の調整が向上するんだ。
未来を見据えて: 防衛におけるIoTの未来
IoTが進化し続ける中で、防衛セクターはその可能性を最大限に活用するために適応する必要があるよ。この進化は、新しい技術への投資や民間セクターとのパートナーシップの構築、防衛組織内でのイノベーションの文化を育むことを含むんだ。
未来のための重要な技術
クラウドコンピューティングや高度な分析など、いくつかの重要な技術が軍事IoT能力を向上させるために不可欠になるよ。これらの技術の力を活用すれば、防衛は変化する運用要求に対してより敏捷で反応的になることができるんだ。
結論
要するに、モノのインターネットは防衛や公共の安全の業務を変革する巨大的な可能性を持ってるよ。COTS技術を採用してIoTソリューションに投資することで、軍事組織は効率と効果を向上させ、ファーストレスポンダーの安全性を高めることができるんだ。
防衛における完全に統合されたIoTシステムに向けた旅は、時間と努力が必要だよ。しかし、これらの技術を理解し実装することで、将来的に軍事や公共の安全の機関がどのように運営されるかに大きな進展をもたらすことになるんだ。
タイトル: A Review on Internet of Things for Defense and Public Safety
概要: The Internet of Things (IoT) is undeniably transforming the way that organizations communicate and organize everyday businesses and industrial procedures. Its adoption has proven well suited for sectors that manage a large number of assets and coordinate complex and distributed processes. This survey analyzes the great potential for applying IoT technologies (i.e., data-driven applications or embedded automation and intelligent adaptive systems) to revolutionize modern warfare and provide benefits similar to those in industry. It identifies scenarios where Defense and Public Safety (PS) could leverage better commercial IoT capabilities to deliver greater survivability to the warfighter or first responders, while reducing costs and increasing operation efficiency and effectiveness. This article reviews the main tactical requirements and the architecture, examining gaps and shortcomings in existing IoT systems across the military field and mission-critical scenarios. The review characterizes the open challenges for a broad deployment and presents a research roadmap for enabling an affordable IoT for defense and PS.
著者: Paula Fraga-Lamas, Tiago M. Fernández-Caramés, Manuel Suárez-Albela, Luis Castedo, Miguel González-López
最終更新: 2024-02-05 00:00:00
言語: English
ソースURL: https://arxiv.org/abs/2402.03599
ソースPDF: https://arxiv.org/pdf/2402.03599
ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。
オープンアクセスの相互運用性を利用させていただいた arxiv に感謝します。
参照リンク
- https://www.trustedcomputinggroup.org/wp-content/uploads/TCG_Guidance_for_Securing_IoT_1_0r21.pdf
- https://www.telogis.com/gm
- https://www.dod.mil/dodgc/olc/docs/testSchwartz080312.pdf
- https://www.riotinto.com/documents/Mine_of_The_Future_Brochure.pdf
- https://ict-rerum.eu
- https://relyonit.eu
- https://fiesta-iot.eu
- https://big-iot.eu
- https://biotope.cs.hut.fi/index.php/partners
- https://metis-ii.5g-ppp.eu/about-metis/
- https://www.lockheedmartin.com/us/products/aegis.html
- https://www.navair.navy.mil/index.cfm?fuseaction=home.display&key=F4E98B0F-33F5-413B-9FAE-8B8F7C5F0766
- https://www.cubic.com/Global-Defense/Training-Systems-and-Solutions/Ground-Combat-Training/Multiple-Integrated-Laser-Engagement-System
- https://technical.openmobilealliance.org/Technical/technical-information/release-program/current-releases/oma-lightweightm2m-v1-0
- https://tools.ietf.org/html/draft-schoenw-netconf-light-01
- https://openmobilealliance.org/about-oma/work-program/device-management/
- https://www.peosoldier.army.mil/portfolio/
- https://www.af.mil/News/ArticleDisplay/tabid/223/Article/518660/programmers-earn-award-for-innovative-tablet-app.aspx
- https://www.janes.com/article/60812/harris-corporation-readies-new-tactical-radios-for-us-special-forces
- https://www.openstack.org
- https://www.lockheedmartin.com/us/news/press-releases/2014/march/140307ae_lockheed-martin-demonstrates-interoperability.html
- https://www.cerdec.army.mil/inside_cerdec/
- https://www.iot-a.eu/public
- https://quicksearch.dla.mil/
- https://www.openautoalliance.net
- https://www.disa.mil/computing/cloud-services/milcloud
- https://aws.amazon.com/iot/
- https://www.nextgov.com/cloud-computing/2015/02/cia-bringing-amazons-marketplace-intelligence-
- https://www.ibm.com/cloud-computing/bluemix/solutions/iot/
- https://www.xively.com/
- https://bsautner.github.io/com.nimbits/
- https://www.eclipse.org/ponte/
- https://www.eclipse.org/proposals/technology.kura
- https://www.eclipse.org/proposals/technology.eclipsescada/
- https://www.eclipse.org/proposals/technology.krikkit/
- https://clout-project.eu
- https://www.musa-project.eu/
- https://www.w3.org/TR/prov-overview