IoTに適したプログラミング言語は？開発に必要な要素やスキルも紹介

こんにちは、 ITプロパートナーズです。

近年、情報通信技術が普及したことによりIoTへの注目とIoTエンジニアの需要が高まっています。

そんな中でIoTエンジニアとして今後活躍したいけれど、

どのプログラミング言語を学んだらいいか分からない
IoTエンジニアに必要なスキルって何？
IoTエンジニアって将来性があるの？

など疑問を持っていませんか。

本記事を読むことで、IoTエンジニアに必要なプログラミング言語やスキル、今後の将来性について理解を深めることができます。

IoTに必要なプログラミング言語

IoTを構築するには、IoTに適したプログラミング言語での開発が必要です。

代表的なプログラミング言語には以下が挙げられます。

Python
Java
C言語
R言語

まずは、これらプログラミング言語を一つずつ見ていきましょう。

Python

Pythonはコーディングがしやすく、誰が書いても比較的統一されたコードになるため、C言語などと比較しても分かりやすいプログラミング言語です。

短いコードでソースコードを書けるため、学習コストも低いといえます。

汎用性が高いプログラミング言語としても人気があり、AIや機械学習などにも取り入れられているPythonは、今後IoT開発でも活躍する言語となるでしょう。

Java

Javaは、世界的にも多く利用されているプログラミング言語です。

あらゆる業種のシステムでも使用されているため、Javaを扱えるエンジニアの需要は高く、習得したいプログラミング言語としても人気があります。

OSに依存せず、応用も利くプログラミング言語ですので、IoTシステムのオペレーションシステムやインフラシステムでも幅広く使用されています。

C言語

C言語は、1972年に開発され、長い歴史を持つプログラミング言語です。

学習コストは高いのですが、機械への命令ができるなど、組み込みシステムなどにも利用できます。

IoTのシステムでは、センサーを搭載するIoTデバイス側のプログラミング言語としても活躍します。

R言語

R言語は、1995年に開発されたプログラミング言語で、データ解析や統計プログラミングを行う言語として使用されています。

IoTに必要な言語として、Pythonとともに注目されているプログラミング言語です。

IoTのバックグラウンドでは、AIや機械学習を用いたデータ解析も連携するため、R言語の需要も高まっていくでしょう。

IoTエンジニアに必要なスキルは？

それでは、IoTエンジニアにはどのようなスキルが必要なのでしょうか。

IoTは、身近なモノや製造ラインの機器などがインターネットにつながることで、データの可視化や分析、遠隔制御などを実現するシステムです。

これらを実現するIoTエンジニアには、以下のようなスキルが必要となります。

組み込み系・制御スキル
ネットワークスキル
セキュリティに関するスキル

組み込み系・制御スキル

IoTシステムの肝となるのは、センサーを搭載してインターネットに接続されるIoTデバイスです。

IoTデバイスが収集したデータは、デバイス自体の状態を可視化したり、クラウドサービスに構築されるバックグラウンドシステムに送信したりします。

そこで必要なのが、IoTデバイス自体にセンサーやCPUを組み込み、制御するスキルです。

もちろん、IoTエンジニアのすべてが組み込みシステムをプログラミングできなければならないわけではありませんが、IoT開発に関わるならば、IoTデバイスがどのように動作しているのかという知識は必須だといえます。

ネットワークスキル

IoTシステムは、IoTデバイスがネットワークに接続され、データのやり取りをすることで実現します。

例えば、工場内のIoTデバイスを無線LAN（Wi－Fi）接続したり、短離通信のBluetoothで接続したりすることで、ネットワークを構築するのです。

また、工場内のLANに集約されたネットワークは、ゲートウェイなどのネットワーク機器を介してインターネットに接続され、IoTシステムインフラへとつながる構成を設定しなければなりません。

このようにネットワークスキルは、IoTシステムを構築する現場に合わせて、適切なネットワークを選択し、通信が途切れることのないネットワークを構築するために必要なスキルです。

セキュリティに関するスキル

IoTはモノがインターネットにつながることで、システムが構成されます。

ネットワークを利用して情報をやり取りするということは、不正アクセスやデバイスの乗っ取りをはじめとする脅威に対して、サイバーセキュリティのスキルが必要です。

また、IoTデバイスによって収集される膨大なデータは、貴重な資産となります。ですので、データの破損や漏洩など、データの取り扱いに対する情報セキュリティについても気をつけなければなりません。

IoTシステムを構築するエンジニアになるためには、セキュリティに対する深い理解も必要なのです。

IoT開発に必要なもの

IoTシステムを開発するためには、それに対応したデバイスや環境準備が必要です。

代表的なものには、以下が挙げられます。

センサー
ゲートウェイ
IoTシステムのインフラ環境
ビーコン
データ分析

センサー

IoT開発に欠かせないものが、デバイスの周囲の情報を収集するためのセンサーです。

センサーが収集するデータには、主に以下のようなものが挙げられます。

位置情報
周囲のモノの状態
温度や湿度
モノの傾きや加速度
センサーが搭載されているデバイス自体の状態

などです。

例えば、工場の生産ラインで稼働する精密機械や、家庭で日常的に利用される家電、建物のドアや窓などにもセンサーを搭載し、上記のような情報を収集することで、データの可視化や遠隔操作に役立てます。

IoTゲートウェイ

IoTシステムでは、IoTゲートウェイも重要な役割を果たします。

センサーを搭載したIoTデバイスは、その一つひとつがインターネットに接続されることで、データの可視化や遠隔操作を可能にします。

しかし、膨大な数のIoTデバイスすべてを、直接インターネットに接続させることは、避けなければなりません。

その理由の一つが、セキュリティの問題です。

IoTデバイスを直接インターネットに接続すると、インターネット経由で不正アクセスされる可能性が高まります。そこで、IoTデバイスはまず、セキュリティ対策をほどこしたIoTゲートウェイなどへ接続してからインターネットへアクセスすることで、リスクを軽減するのです。

もう一つの理由が、処理のレスポンスを速めるためです。

IoTデバイスが収集した膨大なデータ処理を、クラウドサービスなどのバックグランドで行うと、データ通信容量の肥大化や応答待ちなどで、どうしても処理のレスポンスが遅れてしまいます。

そこで、IoTデバイスに最も近いIoTゲートウェイなどでデータを処理することで、リアルタイムに近い処理を実現するのです。

このように、処理のリアルタイム性を求められるシステムや現場のIoT開発では、IoTデバイスのもっとも近くにあるIoTゲートウェイなどの機器が必要となります。

IoTシステムのインフラ環境

IoTデバイスが収集したデータを可視化したり、分析したりするには、データを分析・制御するバックグラウンド処理が欠かせません。

IoTシステムを制御する環境は、自社で開発することもできますし、AmazonやMicrosoftなどでは、IoTソリューションのクラウドサービスも提供しています。

IoTは、システム規模が大きくなるほど、それに比例した規模のインフラ環境が必要になります。

ビーコン

ビーコンとは、固有のID情報などをBluetoothの電波を使って発信する端末のことを指します。

位置情報を把握できるシステムであることから、身近には貴重品にビーコンがついているキーホルダーをつけ、すぐに探せるようにした商品も出ていることから皆さんにも馴染みがあるのではないでしょうか。

マーケティングの観点においては、商業施設などにビーコンを設置することで顧客導線や巡回ルートを可視化することで、有効な施設内の導線や販売促進につなげる分析ツールとして使用されています。

データ分析

IoTにおけるデータ分析技術は非常に重要なポイントになります。データ分析で集められた膨大なデータが製品やサービスの方針に大きく左右するからです。

膨大なデータを分析することで、既存サービスの課題や解決策が見つかったり、新たなサービス開発に繋がるきっかけになるかもしれません。

IoTエンジニアにおすすめの資格

それでは、IoTエンジニアを目指す上で知っておきたいおすすめの資格を見ていきましょう。

IoT検定
IoTシステム技術検定試験
エンベデッドシステムスペシャリスト試験

IoT検定

IoT検定とは、IoT検定制度委員会が運営する資格試験です。

IoTに関する「技術」や「マーケティング」などの知識やスキルを可視化して、IoTの企画や開発、利用ができることを認定します。

IoT検定には、以下の4つの試験があります。

IoT検定ユーザー試験パワー・ユーザー
IoT検定レベル1試験プロフェッショナル・コーディネーター
IoT検定レベル2試験プロフェッショナル・エンジニア
IoT検定レベル3試験プロフェッショナル・アーキテクト

※レベル2、3の試験の詳細は準備中であり、試験はまだ実施されていないのでご注意ください。

試験名	IoT検定ユーザー試験パワー・ユーザー
受験方法	CBT　3肢択一
試験時間	40分＋アンケート
出題総数	48問（8分野×6問）
評価方法	グレード制・グレードA＝正答率86〜100％・グレードB＝正答率76〜85％・グレードC＝正答率66〜75％　（グレードなし）
認定方法	試験終了後証明書（スコアレポート形式）が発行
開催時期	通年受験可能
受験料	8,800円(10%消費税込)
試験内容	IoTに関する用語や業務内容の理解など

試験名	IoT検定レベル１試験プロフェッショナル・コーディネータ
受験方法	CBT　4肢択一
試験時間	60分
出題総数	70問
評価方法	合否（60％以上の正解で合格）
認定方法	合格者にはプロフェッショナル・コーディネータ認定証を発行
開催時期	通年受験可能
受験料	11,000円(10%消費税込)
出題総数	IoTに関する基礎知識があり、専門家の指導の下でIoTプロジェクトの業務を遂行できるなど

IoT検定について詳しく知りたい方は「IoT検定」のHPをご確認ください。

IoTシステム技術検定試験

IoTシステム技術検定試験は、MCPC（モバイルコンピューティング推進コンソーシアム）が実施する検定試験です。

IoTの企画や構築、活用や運用改善の効率化に必要な基礎知識を習得することが目的の検定試験で、以下3つのレベルがあります。

基礎（IoTアドバイザ）
中級（IoTエキスパート）
上級（IoTプロフェッショナル）

試験名	IoTシステム技術検定試験基礎（IoTアドバイザ）
受験方法	CBT方式
試験時間	60分
出題総数	60問（4者択一）
開催時期	随時開催
受験料	一般：11,000円（税込）
試験内容	IoT構成要素の基本的な用語を理解でき、IoT関連書籍を読解できるなど

試験名	IoTシステム技術検定試験中級（IoTエキスパート）
受験方法	CBT方式
試験時間	90分
出題総数	80問（4者択一）
開催時期	随時開催
受験料	一般：15,400円（税込）
試験内容	IoTシステム全体を俯瞰でき、システム構成の概要を描けるなど

試験名	IoTシステム技術検定試験上級（IoTプロフェッショナル）
受験方法	以下のいずれか１つの条件を満たしていること・MCPC IoTシステム技術検定［中級］合格者・情報処理学会認定情報技術者（CITP）有資格者・早稲田大学スマートエスイー修了者
試験時間	1日目：専門技術講習の受講（5.5時間） 2日目：専門技術講習の受講（1.5時間）／論述試験（3時間）
出題総数	IoTビジネスモデルの作成「IoTをベースにしたシステム例」10業種からから3つ出題そのうち1つを選んで論文構成項目の具体的内容と留意点を記述する
開催時期	随時開催
受験料	①MCPC　IoTシステム技術検定［中級］合格者 55,000円（税込）昼食含む ②情報処理学会　認定情報技術者（CITP） 33,000円（税込）昼食含む ③早稲田大学　スマートエスイー修了者 33,000円（税込）昼食含む ④再受検をされる方 27,500円（税込）昼食含む
試験内容	IoTシステムについての顧客の要求を理解して、課題整理やシステム企画ができるなど論述式（1,500～1,800文字程度）

詳しく IoTシステム技術検定試験について知りたい方は「IoT検定」のHPをご確認ください。

エンベデッドシステムスペシャリスト試験

エンベデッドシステムスペシャリスト試験は、IoTに欠かせない組み込みシステム開発に関連する認定試験で、IPAが実施するものです。

IoTなどで必要な組込みシステムに要求される機能や性能、品質や信頼性、セキュリティへの要求に対して、ソフトウェアで適切な仕組みを実現できるスキルを認定します。

試験区分はレベル分けなどがなく、「エンベデッドシステムスペシャリスト試験」として、午前Ⅰ〜Ⅱ、午後Ⅰ〜Ⅱで実施されます。

試験名	エンベデッドシステムスペシャリスト試験
受験方法	高度IT人材として確立した専門分野をもち、IoTを含む組込みシステムの開発に関係する広い知識や技能を活用し、最適な組込みシステム開発基盤の構築や組込みシステムの設計・構築・製造を主導的に行う者
試験時間	午前Ⅰ試験　09:30-10:20（50分）午前Ⅱ試験　10:50-11:30（40分）午後Ⅰ試験　12:30-14:00（90分）午後Ⅱ試験　14:30-16:30（120分）
出題総数	午前Ⅰ試験　出題数　30問／解答数30問午前Ⅱ試験　出題数　25問／解答数25問午後Ⅰ試験　出題数　3問／2問午後Ⅱ試験　出題数　2問／1問
開催時期	秋期：10月第3日曜日
受験料	7,500円（税込）