センサとアクチュエータの違い
情報を取り込む入口か、動きを出す出口か

センサとは

センサは、温度や圧力のような物理的・化学的な量を測って、データとして取り込む部品です。IoT システムで現実世界の情報を取り込む「入口」にあたります。

測るものによって、さまざまな種類のセンサが製品になっています。測った値はアナログの量なので、コンピュータで扱うには、A/D コンバータ（アナログからデジタルへの変換回路）でデジタルのデータにして取り込みます。

センサは、測るものによって大きく2つに分けて整理されます。

• 物理センサ: 力や電気・磁気に関する量を測ります。圧力センサ（乗ったものの重さの検知にも使う）、加速度センサ、ジャイロセンサ（回転を角速度で測る）、測距センサ（超音波などで距離を測る）、磁気センサ（地磁気で方位を測る）などがあります。
• 化学センサ: 化学的な反応で、特定の成分の割合を測ります。液体の酸性・アルカリ性を調べる pH センサ、大気中の成分の濃度を測る空気品質センサ（ガスセンサ・においセンサ）、血液や尿の糖分などを測るバイオセンサなどがあります。

アクチュエータとは

アクチュエータは、コンピュータからの制御を受けて、エネルギーを機械的・物理的な運動に変えて出力する部品です。現実世界への「出口」にあたり、モータが代表例です。

コンピュータが扱うのはデジタルの値なので、DC モータのように電流の大きさで動きが変わるアクチュエータは、D/A コンバータ（デジタルからアナログへの変換回路）でアナログの電気信号に変えて制御します。

IoT デバイスは、このセンサとアクチュエータに、全体を制御してデータを処理するコンピュータを加えた3つで構成されます。コンピュータは、センサで取り込んだデータを蓄積・加工し、必要に応じてアクチュエータへ指示を出します。

違いを表で比べる

試験での問われ方

IoTシステム技術検定 基礎では、第3章「IoTデバイスを理解する」で出ます。もちこ道場の第3章の問題（全90問）のうち、センサの種類とアクチュエータを扱う問題は24問あります。

• 穴埋め: 「物体の回転運動を角速度で測る物理センサ」にジャイロセンサ、「液体中の水素イオンの割合を測る化学センサ」に pH センサを選ぶ。選択肢には、加速度センサ・磁気センサ・超音波測距センサ、バイオセンサ・空気品質センサ・流量センサなど、別のセンサが並びます。
• 2つの空欄の組み合わせ: 「計測して取り込む入力機能」と「運動に変えて出力する機能」にセンサとアクチュエータを入れる。順番を逆にした選択肢も並びます。また、センサの値の取り込みに A/D コンバータ、アクチュエータの制御に D/A コンバータを選ぶ問題もあります。
• 記述を選ぶ: 「デジタル値をアナログ信号に変えるのは A/D コンバータ」のように、変換の向きを入れ替えた記述を見抜く。

覚え方

• 働きの向きで分けます。センサは入口（測って取り込む）、アクチュエータは出口（動かして出す）。動詞で言うなら「感じる」と「動かす」です。
• 変換回路は、取り込むときが A/D（アナログからデジタルへ）、出すときが D/A（デジタルからアナログへ）。センサの側が A/D、アクチュエータの側が D/A、と対応させます。
• 「回転ならジャイロ、加速なら加速度、重さなら圧力、酸性度なら pH」のように、測るものから逆引きできるようにしておくと、穴埋めで迷いません。

第3章のほかの用語は「第3章 IoTデバイスを理解するの要点」にまとめています。