毎日の体調、見えるようになったら便利だと思いませんか？

「からだの異変をいち早く察知したい」
「もっと快適に、安全に、作業や生活を送りたい」

そんなニーズに応える形で、ウェアラブルデバイスの活用が急速に広がっています。

マクニカものづくりコンサルティング（ものコン®）では、センサー設計から部材選定、回路設計、量産・調達まで一気通貫で支援できる技術パートナーとして、複数のウェアラブルデバイス開発プロジェクトに携わってきました。ここでは、いくつかの事例をもとに、具体的な支援内容と、私たちがどのように「からだの声を聞く技術」を支えているかをご紹介します。

ウェアラブルデバイス開発は用途によって開発要件が変わる

ウェアラブルデバイスは、用途によって開発要件がまったく異なります。

・労働安全　：　過酷環境での堅牢性・リアルタイム通信・勤務時間持続（８時間）
・医療臨床　：　高精度バイタル計測・医療機器規制対応・24時間以上の連続稼働
・フィットネス／消費者向け　：　デザイン性・装着感・量産コストの両立
・ヘルスケア／健康経営　：　日常装着できる軽さ・数日持つバッテリー・スマホ連携

「ウェアラブル」とひとくくりにすると、企画段階で要件を見誤ります。本記事では、用途別の開発要件マトリクスと、用途に限らず発生する３つの難所（バッテリー×小型化×通信）、さらに委託先の選定まで、ものコン®が実際の開発を通じて見てきた実例で解説します。

姉妹記事として製品開発の外部委託で失敗しない選び方、電子機器の開発委託で失敗する５つのパターンもあわせてご参照ください。

【比較表①】用途別の開発要件マトリクス

同じウェアラブルデバイスでも、バッテリー要件が数日 vs ８時間、防水要件がIPX4 vs IPX8など、規制対応の有無で出発点がまるで違ってきます。企画段階で用途を１つに絞ること（または用途別に開発を分けること）が成功の前提です。

自社用途はどこに位置するか

縦軸＝規制要件の厳しさ、横軸＝装着時間の長さで、４用途を２×２に配置すると、自社用途がどの象限に属するかが一目でわかります。

右下象限（長時間×規制緩）が最も市場が大きく、ヘルスケアと消費者向けが競合します。右上象限（医療臨床）は規制対応の重さで開発コストが大きく上がります。左下象限（労働安全）は装着時間は短いが堅牢性・リアルタイム性が高難度です。

用途Ａ：労働安全向け（熱中症・転倒検知）

市場ニーズ
改正労働安全衛生規則が2025年６月１日に施行され、過酷環境下の作業員のバイタル管理がより厳格に求められるようになりました。建設・物流・製造現場での熱中症対策、転倒検知、位置動態モニタリングを目的としたウェアラブル導入が加速しています。

必要技術
・体温／心拍／加速度の常時計測
・勤務時間（８時間以上）持続する バッテリー
・ゲートウェイ経由でクラウドへリアルタイム送信
・過酷環境（汗・雨・衝撃）への堅牢性（IPX4以上）

実装の現実
装着していて違和感のないことと、十分な堅牢性という要件を両方成立させることは難しいです。重く頑丈な筐体は装着するのが嫌になりますし、軽量薄型では耐久性が落ちます。ヘルメット内蔵型・アームバンド型・クリップ型など、現場の作業性に合わせた装着形態の選定が初期判断のカギです。通信は、現場のWi-Fi環境が安定しないことが多いため、LTE-M／Sub-GHzなどゲートウェイ集約型も選択肢になります。

用途Ｂ：医療臨床向け

市場ニーズ
DCT（分散型臨床試験）の拡大により、医療従事者の管理下でなくバイタルデータを継続収集できるウェアラブルの需要が高まっています。

必要技術
・医療グレードの計測精度
・24時間以上の連続稼働
・高信頼性のリアルタイム通信
・医療機器規制への対応

実装の現実
ウェアラブルが「医療機器」に該当するかは、意図する使用目的で決まります。

・「健康管理の参考情報」として提供　→　汎用ウェアラブル
・「疾患の診断・治療・予防」を目的　→　医療機器規制（PMDA薬事承認）の対象

医療機器と汎用ウェアラブルの境界は開発の初期段階で明確にする必要があります。途中で「医療機器にしたい」といった方針転換はほぼ不可能です。設計・認証のやり直しが発生して開発費・期間が大幅に増えます。マクニカものコン®では、汎用ウェアラブルの開発を主領域とし、医療機器としても設計・製造にも対応しています。

用途Ｃ：フィットネス／消費者向け

市場ニーズ
スマートウォッチ、スマートリング、スポーツ用パッチ型など、コンシューマー向けはデザイン性とブランド性が購入動機の中心です。

必要技術
・心拍・歩数・カロリー等の基本機能
・軽量・小型・装着感
・ブランドに沿った筐体デザイン
・IPX5〜IPX8の防水（水泳・潜水対応も）

実装の現実
消費者向けでは、電子回路と筐体デザインを並行して進めていく必要があります。基板サイズ、アンテナ位置、バッテリー配置、センサー位置のすべてが筐体形状と連動するためです。

▶ あるバングル型ウェアラブルデバイスの開発では、外部のデザインパートナーと協業した筐体デザインを、3Dプリンタモックアップで段階的に確認しながら進めました。エレキ設計と筐体デザインを同時並行で詰めることで、特殊形状の筐体に電子回路を収める設計を成立させた事例です。

用途Ｄ：ヘルスケア／健康経営向け

市場ニーズ
従業員の健康状態を可視化したい企業の需要が増えています。世界のウェアラブル端末市場規模は30兆円とも言われており、健康経営×データ活用の潮流の中で日常装着型デバイスへの投資が伸びています。

必要技術
・心拍／活動量／睡眠／SpO2の連続計測
・数日〜１週間持続するバッテリー設計
・スマートフォンとの BLE（Bluetooth Low Energy）接続
・日常防水（IPX4〜IPX7）

実装の現実
バッテリー寿命と計測頻度のトレードオフが最大の壁です。常時計測すれば１日も持たず、間欠計測（例：10秒間隔）にすると寿命は伸びますが検出精度が落ちます。使いやすいデバイスにするため、計測頻度・通信間隔・スリープモード設計を 消費電力プロファイリングに基づいて決めていく必要があります。

▶ ある事例では、消費電力の問題が解決されておらず、量産試作前にわかっていれば踏み切らなかったという反省が残りました。その後、システム安定化を前提に消費電力を10%下げる改善余地を見出すなど、消費電力の改善は試作ステージごとに継続的に必要になります。

ウェアラブルデバイス開発の壁になる共通難所

用途が違っても、ウェアラブルデバイス開発で必ず壁になる共通難所があります。

難所①：バッテリー寿命（消費電力プロファイリング）

ウェアラブルデバイス開発で最も頭を悩ませる課題が、このバッテリー寿命です。 ウェアラブルのバッテリーは数百mAh以下が一般的で、「常時計測＋常時通信」では１日も持ちません。間欠計測＋低消費電力通信（BLE）で寿命を稼ぐ設計が前提になります。マイコン選定でも、コスト・技適要件・低消費電力をバランスさせた選定が必要です。

前述のとおり、ある汎用ウェアラブルデバイスの開発では消費電力課題が量産試作への移行を躊躇させるほどの最大の壁となりました。試作ステージごとに消費電力プロファイリングを実施し、計測頻度・通信間隔・スリープモード設計を継続的に最適化していく工程が不可欠です。

難所②：小型化（基板に部品が載らない）

数cm角のスペースに、センサー・マイコン・通信モジュール・バッテリー・充電回路を収める必要があります。SoC（System on Chip）の積極採用、４〜６層の多層基板、フレキシブル基板の活用、0402サイズの超小型チップ部品の採用が定石です。

難所③：BLE通信の安定性（人体が電波を吸収する）

人体装着状態だとBLE接続が不安定になります。アンテナ配置を人体から最も離れた位置にする、装着状態での電波測定を開発初期から実施する、I2C通信との併用設計を検討するといった対策が必要になります。

なお、アンテナ位置を外出しに変更する設計変更は、電波法の認証を取得し直すことを意味します。BLEモジュールの技適番号確認と表示要件も含め、認証は設計段階から織り込むべき論点です。

【比較表②】ウェアラブル開発の委託先選定３パターン

ヘルスケア／フィットネスのデザイン重視ならワンストップ型、早期実装ならモジュールベース、医療臨床の規制対応ならODMかワンストップなど、用途と目的に応じて選び分けます。

マクニカものコン®のウェアラブル開発支援領域

ウェアラブルデバイス開発で必要になる「企画→設計→試作→量産→保守」を、１つの窓口で受けて束ねるのがものコン®の役割です。具体的な支援事例をご紹介します。

安心・安全な素材選定

ある企業とのウェアラブル開発プロジェクトでは、人体に装着してからだの状況を常時モニタリングするデバイスを開発しました。ここでは、肌に直接触れる部位の素材選定において、アレルギー反応のリスク低減が重要な課題となりました。私たちは、医療用途でも実績のある素材を提案し、装着時の安全性と快適性の両立を実現しました。

この素材選定では、メーカーと直接交渉をおこない、肌にやさしいのはもちろんのこと、柔らかさと強さのバランスの取れた樹脂素材を見つけ出すことで、赤ちゃんから高齢者まで安心して使えるウェアラブルデバイスの設計が可能となりました。さらに、汗や日光による変形・変色が起きないか、何度もテストを重ねて確認しました。

こうした取り組みを通じて、ユーザーの健康と安全を第一に考えた高品質なウェアラブルデバイスを形にすることができました。

長時間連続稼働の実現（低消費電力化）

さらに、現場環境における安定動作と一度の充電で長時間連続稼働することを目指し、センサーモジュールの低消費電力化にも積極的に取り組みました。特に、マクニカが代理店として取り扱っている超低消費電力CPUを採用することで、センサーの常時稼働を可能にしながらも、消費電力を大幅に抑えることに成功しました。

ファームウェア設計では、動作モードの最適化やスリープ制御など、消費電力に直結する要素で多くの課題が発生しましたが、当社の技術サポートに加え、メーカー技術者を巻き込んだ協業体制により、設計初期から量産フェーズまで一貫した高品質な支援を提供し、お客様が求めていた低消費電力化を達成することができました。

また、バッテリー選定においても、当初採用予定だったバッテリーが突如EOLで入手できなくなる予期せぬ事態に直面しましたが、すぐに世界中のバッテリーメーカーの中から代替品を提案・調達し、設計変更を最小限に抑えながらプロジェクトの遅延を回避。こうした世界中のメーカーとのやり取りや柔軟かつ迅速な対応力も、私たちのケーパビリティの一つです。

装着性の工夫で「つけたくなる」

高性能であるだけでなく、「つけたくなる」ことがウェアラブルデバイスの普及には欠かせません。前述の通り、近年の製品は、肌への負担を減らす素材の使用や、アレルギー対策の樹脂、IPX7以上の防水設計など、装着者へのやさしさが重視されますが、見た目のスマートさや装着感の軽さも改善されています。

ものコン®では、誰もが知る有名製品のデザインを手がけたデザイナーをプロジェクトに招聘するなど、ユーザーの感性に響くスタイリッシュな外観を実現しています。さらに、そのデザインを忠実に具現化できる製造パートナーとの連携により、機能性と美しさを両立した製品開発が可能です。

いかにも医療機器といった見た目ではなく、スタイリッシュなデザインであれば、常時付けていても恥ずかしくありません。保育の現場ではぬいぐるみの中にセンサーを内蔵することで、子どもが嫌がらずに装着できるといった工夫も施されています。

事例として、下の写真のようにスマートグラスのモックアップ品を作りました。デザイナーに依頼してデザイン画を描く工程から入り、レンダリング画で完成イメージを共有、実際に3Dプリンタで製造したモックアップ品は満足のいく仕上がりになりました。さらにモックアップ品にこだわりポイントをプラスすることもできます。この事例では、スマートグラスの完成形により近づけるよう塗装を工夫して色味を追求しました。グラス部分は青味がかった黒の塗装、調色でメタリック感を出し、バンド部分は質感を変えてマットな感じに仕上げるといった具合です。様々な要望を取り入れて、より製品イメージに近いものを作ることができます。

デザイン画

レンダリング画

3Dプリンタで製造したモックアップ品

センサー×クラウド×AIで実現する「攻めの安全管理」

センサーが収集したバイタルデータや環境情報をリアルタイムにクラウドに連携し、異常を検知した際に即座に管理者へアラート通知する仕組みも、マクニカのクラウド技術でサポートさせていただきます。センサー×クラウドの一括管理は、現場ごとのバラつきをなくし、全体最適な安全対策の基盤となります。

また、リアルタイムの警告だけでなく、蓄積されたバイタルデータをAIが分析することで、どの時間帯・どの作業が危険かを予測できるようになります。

たとえば、ある製造ラインでは、お昼休み後に事故リスクが高まる傾向が明らかになり、作業時間を前倒しにすることで事故率が大幅に低下しました。センサーは単なるモニタリングツールではなく、未来を見越すツールとしても価値を発揮し始めています。データの蓄積と予測で「攻めの安全管理」へ移行可能です。

調達から量産まで一貫サポート

部品調達面では、グローバル市場を視野に入れた海外調達・海外製造（いわゆるOUT-OUT）にも対応しています。気候変動や地政学リスクによる供給不安に備え、国内外の複数の地域からの調達ルートを事前に確保することで、突発的な供給停止にも柔軟に対応できる体制を整えています。

また、量産フェーズにおいても、現地EMSとの連携による海外製造体制の構築が可能です。設計段階から実装性や組立工数を考慮した回路と筐体の一体最適化を行うことで、現地での検査・量産立ち上げをスムーズに実現しています。多品種・小ロットの海外量産ノウハウは、コスト競争力と供給安定性の両立を支えています。

よくある質問（FAQ）

Q1. ウェアラブルデバイスの開発費用はどのくらいですか？

用途と複雑さによって大きく異なります。数百万円～のPoCも可能で、まずはヒアリングの上で概算お見積もりを提示します。

Q2. バッテリー持続時間はどのくらいに設計できますか？

計測頻度と通信頻度によります。10秒間隔の計測＋BLE送信であれば、200mAhの小型バッテリーでも数日〜１週間の駆動が技術的に実現可能です。常時計測＋常時通信の場合は１日程度が現実的な上限です。労働安全用途で「１勤務（８時間）持続」を確実にするには、消費電力プロファイリングと使用パターンに基づいた設計が必須です。

Q3. 防水性能はどのくらい実現できますか？

IPX4（飛沫防水）からIPX8（水没対応）まで、要件に応じた設計が可能です。マクニカでは過去にIPX7相当の防水性能・医療用基準の素材選定を実装した実績もあります。ただし防水等級を上げるほどコスト・サイズ・重量が増加するため、使用シーンに応じた最適な等級を選定することが重要です。

Q4. 開発期間はどのくらいかかりますか？

PoCであれば数カ月〜半年で完了する場合もありますが、量産の立ち上げまでとなると数年単位で見積もっておくべき場合もあります。試作ステージは段階を踏み、各ステージで設計修正と評価を繰り返します。

Q5. 医療機器として販売したい場合も対応できますか？

医療機器規制への対応は、開発の初期段階で薬事の専門家と連携して設計方針を決定する必要があります。ものコン®では、汎用ウェアラブルデバイスの開発支援を主領域としており、医療機器該当性の判断を含めた初期相談にも対応します。途中で医療機器に方針転換すると設計・認証のやり直しが発生するため、企画段階での見極めが重要です。

一歩先の開発には、確かなパートナーが必要です

ウェアラブルデバイス開発の成否は、「用途を企画段階で１つに絞り、その用途に必要な要件を正しく見積もる」ところで大半が決まります。用途別の要点をおさらいすると、

・労働安全　→　１勤務（８時間）持続、リアルタイム通信、堅牢性、改正労安規則対応
・医療臨床　→　高精度計測、24時間連続稼働、医療機器規制の境界を初期で明確化
・フィットネス／消費者向け　→　デザイン性、エレキ×筐体の同時設計、量産コスト
・ヘルスケア／健康経営　→　数日〜１週間のバッテリー、BLE接続、装着感

そして用途を横断して、バッテリー×小型化×通信の３つの共通難所は必ず立ちはだかります。これらを「企画→設計→試作→量産→保守」まで１つの窓口で束ねられるパートナー選びが、開発の成否を決めます。

ウェアラブルデバイスの開発でお困りなら、ものコン®にご相談ください

「技術的にどこから手をつけたらよいかわからない」
「仕様がまだ固まっていないが、構想段階から相談したい」

そんな段階からでも、私たちはお手伝いできます。必要な人に最適なテクノロジーを無理なく届けることが、私たちのものづくり支援の原点です。ウェアラブルデバイス開発に挑む企業の頼れるパートナーとして、構想から実装、量産まで、確かな技術と柔軟な対応力で支援を続けています。

最近では赤ちゃんや高齢者、ペット向けのウェアラブルデバイスも開発が進んでいます。熱中症対策に限った話でも、ベビーカーや高齢者の車椅子、ベッドでの利用など、体温の上昇が検知されると冷却素材が自動的に作動し、同時に保護者にアラートが届くといったシステムが考えられています。

ものコン®は、こうした複雑な条件下でこそ力を発揮するエレクトロニクス開発のプロフェッショナル集団です。素材選定、回路設計、筐体製造、部材調達、評価、量産化、ものづくりのあらゆるフェーズで、必要な支援を最適な形でお届けします。

ウェアラブルデバイス開発でお困りなら、マクニカものコン®にご相談ください。

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