よくわかる IoT データ転送技術

いまこそ必要なネットワーク技術の知識が身につく!

多様なデバイス, 多岐にわたる通信規格, 様々なサービスの要求など, IoT が当たり前のものとなりつつある現在, ネットワークは複雑化する一方に見えます.

本書は, プロトコルを中心にしてデータ転送という本質的な仕組みに焦点を絞ることで, IoT のネットワーク技術を関連する基礎知識とともに平易に解説します.

近年注目が高まっている QUIC,MQTT,CoAP などの代表的なプロトコルと, それらの選定指針も紹介しています.

初級ネットワークエンジニアはもちろん, IoT の関連技術・サービスに携わる人々にとって, 格好の入門書となっています.
第 1 章 IoT とネットワーク技術
第 2 章 IoT 階層モデル
第 3 章 IoT の多様性とデータ転送
第 4 章 プロトコルスタック
第 5 章 IoT 向けのプロトコル
第 6 章 IoT 向けの無線通信技術
第 7 章 今後の展開

『よくわかる IoT データ転送技術』 (中山悠 著、森北出版、2024 年 5 月 24 日発売) は、IoT のネットワーク技術を、プロトコルを中心にデータ転送という仕組みに絞って解説する入門書です。版元の紹介文は、関連する基礎知識とともに平易に解説すること、QUIC、MQTT、CoAP などの代表的なプロトコルとそれらの選定指針を紹介することを挙げています。刊行時の版元の著者紹介では、著者は東京農工大学准教授です。

全 7 章の構成、IoT 階層モデルから今後の展開まで

目次は全 7 章です。第 1 章「IoT とネットワーク技術」、第 2 章「IoT 階層モデル」、第 3 章「IoT の多様性とデータ転送」、第 4 章「プロトコルスタック」と続き、第 5 章「IoT 向けのプロトコル」と第 6 章「IoT 向けの無線通信技術」を経て、第 7 章「今後の展開」で終わります。

MQTT と CoAP と QUIC、軽量なプロトコルが求められる理由

IoT のデバイスは、電池で動く、メモリや処理能力が小さい、無線の回線が途切れやすいといった制約を抱えることがあります。こうした条件では、Web で使われる通信の手順をそのまま載せると、ヘッダーの大きさや接続の手間が負担になります。MQTT は、送り手と受け手が直接やり取りせず、ブローカーと呼ばれる中継役を介してメッセージを配る Pub/Sub 型のプロトコルで、TCP の上で動き、ヘッダーを小さく保つ設計です。CoAP は UDP の上で動き、GET や POST のような Web と同じ形の要求と応答を、制約の大きい機器でも扱える軽さにまとめたプロトコルです。QUIC は UDP の上に暗号化と再送の仕組みを組み込み、接続の確立にかかる往復を減らしたトランスポートで、HTTP/3 の土台にもなっています。

選定指針と無線通信技術、層ごとに条件を見る

同じデータ転送でも、どの層の話かによって比べる点が変わります。TCP/IP の層で見ると、TCP の上に載るか UDP の上に載るかで、到達の保証と接続の手間の扱いが変わります。その下の無線の層では、届く距離、消費電力、送れるデータの量が互いに引き換えになります。本書は代表的なプロトコルの選定指針を紹介していると版元が案内しており、無線通信技術は第 6 章として独立した章に置かれています。

版元が挙げる読者は「初級ネットワークエンジニア」と「IoT の関連技術・サービスに携わる人々」で、書誌の分類は専門書です。TCP/IP の教科書やプロトコル各論の本との組み合わせ方は、ネットワーク本の選び方 にまとめています。本書は、IoT の通信を階層モデル、プロトコルスタック、IoT 向けのプロトコル、無線通信技術の順に 1 冊で追う構成の入門書です。