M5Stack は画面やバッテリーが最初から一体化していて非常に便利だ。しかし IoT ソリューションの現場では、目的（試作なのか、工場での本格運用なのか、大量生産なのか）に合わせて、他にもさまざまな種類の基板（マイコンボードやシングルボードコンピューター）が使い分けられている。
この記事では、その定番となる M5Stack を基準点に、他の 4 カテゴリの基板（Raspberry Pi / Arduino / ESP32 / Wio シリーズ）を、それぞれの特徴・用途・現場での運用スタイルとともに整理する。
全体像：フェーズと機能で使い分ける
IoT の基板選びは、大きく分けて 2 つの軸で考えると整理しやすい。
- 横軸：試作・プロトタイプ向きか、量産・本格運用向きか
- 縦軸：シンプル・省電力か、Linux が動くほど高機能か
代表的な基板をこの 2 軸にマッピングすると、次のような位置関係になる。
「画面でパッと状態を見たいから M5Stack」「AI で画像認識させたいから Raspberry Pi」といったように、作りたいソリューションの要件に合わせて選ぶのがポイントだ。以下、それぞれを詳しく見ていく。
1. Raspberry Pi — Linux が動く小さなパソコン
IoT 開発において、M5Stack と並ぶ超定番のシングルボードコンピューター（SBC）が Raspberry Pi（ラズベリーパイ、通称「ラズパイ」）だ。M5Stack が「電子回路を制御するチップ（マイコン）」なのに対し、ラズパイは 「Linux OS が動く小さなパソコン」 という位置づけになる。
- 特徴：パソコンと同じ感覚で扱えるため、USB カメラをつないで AI 画像解析をしたり、データベースを動かしたりと、複雑な処理が簡単にできる。さらにセルラー通信用の USB ドングルを挿せば、すぐに LTE 通信も可能になる。
- 用途：屋外の監視カメラ、店舗のサイネージ（電子看板）、工場内のデータ収集サーバーなど。
- 現場での運用：基板のままでは壊れやすいため、産業用ケースに収めた状態で現場に導入されるのが一般的だ。
処理能力が必要な場面、特に カメラ映像の解析やゲートウェイ（複数のセンサーを束ねてクラウドへ送る中継役） ではラズパイが選ばれやすい。
2. Arduino — プロトタイピングの元祖
Arduino（アルドゥイーノ）は、世界中で使われている電子工作・IoT プロトタイピングの元祖ともいえるマイコンボードだ。
- 特徴：M5Stack の設計思想のベースにもなっている仕組みで、画面などは付いていないが、世界中に無数の「拡張ボード（シールド）」やセンサーが存在する。それらをパズルのように重ねて機能を増やせるのが強みだ。
- 用途：試作開発（PoC）、学校や企業での教育・実験。
- 現場での運用：「1 時間に 1 回、土壌の水分量を測って送信するだけ」といった非常にシンプルな動作に向いており、低消費電力で動かしたいシチュエーションで重宝される。
3. ESP32 — M5Stack の中身そのもの
実は M5Stack の中身そのもの が、Espressif Systems 社の Wi-Fi / Bluetooth 内蔵マイコンチップ ESP32 だ。
- 特徴：M5Stack ではこれがケースや画面に入っているが、ケースのない「生基板（ESP32-DevKitC など）」が数百円〜数千円で流通している。
- 用途：大量生産を視野に入れた製品開発。
- 現場での運用：M5Stack で「こういう仕組みを作れば動く」という証明（試作）をした後、実際の製品にする段階で、コスト削減や小型化のために ESP32 チップを自社の専用基板に直接組み込んで量産する。
つまり 「M5Stack で試作 → ESP32 で量産」 という流れは、IoT 製品開発の典型的なパターンになっている。マイコン（プログラムに従って電子回路を制御する半導体）としての実体は同じなので、試作で書いたコードの多くをそのまま活かせるのが利点だ。
4. Wio LTE / Wio Terminal — 通信内蔵の IoT 特化型ボード
Seeed Studio が手がける Wio シリーズ は、IoT に特化した開発ボードシリーズだ。
- 特徴：特に「Wio LTE」などは、基板に最初から LTE 通信モジュール（SIM カードスロット）が載っているのが最大の特徴。M5Stack や Arduino は後から通信機能を足すことが多いが、Wio は 「最初からセルラー通信でデータを送ること」 を前提に作られている。
- 用途：屋外でのデータ計測（Grove〈グローブ〉と呼ばれるハンダ付け不要のコネクタ式センサーをカチッとつなぐだけで計測を開始できる）。
Wi-Fi の届かない屋外や、電波環境の限られた場所でのセンサー計測では、通信モジュールが最初から載っている Wio シリーズが扱いやすい。
セルラー以外の選択肢：スマホ中継によるクラウドソース測位
Wio シリーズは「基板自身が LTE で通信する」方式だが、位置情報の追跡に限れば、LTE も GPS も積まずに、通りすがりの他人のスマホに位置を中継させるという選択肢がある。Apple の AirTag と同じ「クラウドソース測位（crowdsourced / offline finding）」と呼ばれる仕組みだ。
仕組み
タグが BLE（Bluetooth Low Energy）ビーコンを発信し、たまたま近くにいた他人のスマホがそれを拾って、匿名・エンドツーエンド暗号化で位置をクラウドへ報告する。持ち主だけが地図で位置を確認できる。タグ側にセルラーも GPS も不要なのが最大の特徴だ。この中継役を担う巨大なネットワークが 2 つある。
| ネットワーク | 中継する端末 | 規模 | サードパーティ対応 |
|---|---|---|---|
| Apple 「探す」(Find My) | iPhone / iPad / Mac | 数億台 | MFi の Find My network accessory program（“Works with Apple Find My” バッジ） |
| Google Find My Device / Find Hub | Android 9+ 端末 | 10億台以上（2024年4月開始） | SDK / 対応チップで実装可 |
ESP32 で自作できる
面白いのは、この記事で扱った ESP32 がそのままタグのハードウェアになる点だ。
- OpenHaystack（TU Darmstadt の研究プロジェクト）：ESP32 / nRF51822 に専用ファームウェアを書き込むと、Apple「探す」ネットワークに乗る AirTag 互換タグが作れる。近くの iPhone が位置を上げてくれるため、セルラー圏外でも追跡できる。
- macless-haystack（OpenHaystack の後継フォーク）：Mac が不要で、ESP32 / nRF5x なら 1 個あたり $5 以下。バックエンドは Docker（Raspberry Pi でも可）で動き、Android / PC / Home Assistant からも位置を確認できる。
量産・製品化する場合は、Nordic Semiconductor や Renesas が Apple Find My と Google Find My Device の両対応 BLE SoC + SDK を提供しているので、そちらを使うのが現実的だ。
Wio(LTE) 方式との使い分け
| Wio(LTE)＝セルラー直結 | AirTag方式＝スマホ中継 | |
|---|---|---|
| 消費電力・コスト | SIM + 通信料、電力も必要 | 超低消費電力、通信料ゼロ |
| 位置の更新 | リアルタイム・任意タイミング | 人（スマホ）が通ったときだけ |
| 圏外・無人地帯 | 電波があれば取得可 | 人がいない山奥・農地ではほぼ取れない |
| 送れるデータ | センサー値など任意 | 基本的に位置情報のみ |
つまり「人通りのある場所で、モノや資産の紛失・置き忘れを追う」用途なら AirTag 方式が圧倒的に低コスト。一方で「無人の農地の温湿度をリアルタイムに送る」ような任意のセンサーデータや、人がいない場所の計測は Wio(LTE) の領域になる。位置情報だけなら中継、センサーデータも送るならセルラー、という切り分けだ。
⚠️ Apple / Google は現在、見知らぬタグが付いて回っているとストーカー対策として警告を出す仕組みを相互に導入している。自作タグでこの検知を回避するような使い方は避けるべきで、正規の “Works with Find My” 準拠での実装が推奨される。
具体的な用途例で見る使い分け
「試作向き／量産向き」という抽象的な軸だけではイメージしにくいので、実際に各基板でどんなソリューションが作られているのか、代表的な事例を見てみよう。
M5Stack — 製造現場の「見える化」を素早く
画面付きで試作が速い M5Stack は、工場の現場改善（カイゼン）ツールとして多く使われている。
- 機械の稼働監視：プレス機や射出成形機のような往復運動は、近接センサーの ON/OFF でショット数をカウントでき、時刻情報を付ければ稼働率まで算出できる。M5Stack の小型モデル（ATOM シリーズ）とセンサーで、総額 4,000 円弱という低コストでも実装できるのが強みだ。
- 金型・設備の温度管理：温度センサーを金型表面に貼り付け、リアルタイムの温度推移を手元のモニターで監視。冷却水の循環チェックや品質管理に使われている。
- ノーコード現場帳票との連携：i-Reporter などの現場帳票システムと組み合わせ、ボタン操作やセンサー値をそのまま帳票データ化する使い方も広がっている。
- 防災モニタリング：地震センサーや水位センサーと組み合わせた簡易的な警報システム。
Raspberry Pi — 映像解析とゲートウェイ
Linux とパソコン並みの処理能力を活かし、映像や複数センサーをまとめて扱う「頭脳役」として使われる。
- 店舗・施設のAIカメラ：カメラ映像をエッジ（ラズパイ本体）で画像解析し、来店客数のカウントや人流分析を行う。重い動画をクラウドへ送らずに済むため、通信コストとプライバシー面で有利。
- 工場のデータ収集ゲートウェイ：複数の設備から時系列の生産データを集めてクラウドへ共有し、生産ペースを遠隔から把握する。
- 屋外・工事現場のリアルタイム監視カメラ：USB カメラや人感センサーと組み合わせた監視システム。
- 農業でのエッジAI：カメラで作物や害虫を撮影し、その場で画像認識にかける。
Arduino — シンプルなセンシングを省電力で
画面や通信を欲張らず、決まった動作を確実に・省電力でこなす用途に向く。
- 植物の自動水やりシステム：土壌の水分量を測り、乾いたらポンプを動かす。
- 間欠的なセンサー計測：「1 時間に 1 回だけ計測して送る」といった低頻度・低消費電力の計測。
- 教育・PoC：豊富なシールド（拡張ボード）とサンプルで、仕組みの検証や学習用途に使われる。
ESP32 — Wi-Fi 内蔵の超省電力センサー、そして量産へ
Wi-Fi/Bluetooth 内蔵で安価なため、電池で長期間動く自作 IoT センサーの定番になっている。
- 農業ハウスの温度監視：ビニールハウスや育苗室の温度を自動計測し、異常があればスマホに通知。18650 リチウムイオン電池で駆動する超省電力構成が可能。
- 作物への自動給水システム：土壌湿度センサーの値を Wi-Fi でスマホへ送り、遠隔で水やりを制御。
- 量産製品への組み込み：M5Stack で検証した仕組みを、コスト削減・小型化のために ESP32 単体チップで作り直して製品化する。
Wio シリーズ — Wi-Fi が届かない屋外を「セルラーで」
LTE を最初から積んでいるため、Wi-Fi の届かない屋外・遠隔地のデータ計測で威力を発揮する。
- 温室の燃料残量検知：レーザー距離センサーで燃料タンクの残量を計測し、見回り作業を不要にした事例がある。RTC 拡張ボードで待機電力を大幅に削減し、電池での長期運用を実現している。
- GPS トラッキング：位置情報を LTE で定期送信する資産・車両・人のトラッカー。
- 屋外環境のセンサー計測：Grove センサーと SORACOM の SIM を組み合わせ、温湿度などを遠隔監視。
まとめ：IoT基板の選び方と使い分け早見表
大まかには、以下のような基準でエンジニアや企業は基板を選んでいる。
| 基板の種類 | 強み・特徴 | 向いている用途 |
|---|---|---|
| M5Stack | 画面・ケース付きで試作が最速 | 画面が必要な社内ツール、素早い試作 |
| Raspberry Pi | Linux が動き、高度な処理や AI が得意 | カメラ映像解析、ゲートウェイ化 |
| Arduino | 安価で省電力、拡張シールドが豊富 | 試作開発（PoC）、教育・実験 |
| ESP32 | 安価・小型でカスタマイズ性が高い | センサーデータ送信、量産製品への組み込み |
| Wio シリーズ | 最初から通信機能がついていて扱いやすい | 屋外や電波のない場所でのセンサー計測 |
IoT の基板は「どれが優れているか」ではなく「作りたいソリューションの要件に合っているか」で選ぶものだ。試作段階では M5Stack や Arduino で素早く検証し、本格運用・量産の段階で Raspberry Pi や ESP32 へ移行する——という流れを頭に入れておくと、プロジェクトのどのフェーズでどの基板を手に取ればよいかが見えてくる。