Helteisenä aamuna lähdet kotoa. Oven sulkemisen jälkeen puhelimesi ilmoittaa, että kaikki sisävalot ovat sammuneet ja ovi on lukittu. Samaan aikaan autosi on automaattisesti aktivoinut jäähdytysjärjestelmän, joten autotalliin saavuttuasi voit astua suoraan raikkaan viileään hyttiin... Sellaiset skenaariot eivät ole enää pelkkää fantasiaa. Kuinka pitkälle esineiden internet (IoT) on edistynyt tänään? Ja mihin se suuntaa seuraavan viiden vuoden aikana?
Nykypäivän älykodit mahdollistavat laitteiden, valojen ja verhojen kauko-ohjauksen älypuhelimella, laitteen asetusten ääniaktivoinnin lähietäisyydeltä ja kotiympäristön reaaliaikaisen{0}}valvonnan asennettujen kameroiden ja antureiden avulla. Tällaisten kodin IoT-järjestelmien käyttöönotto on kuitenkin rajallista. Koko ekosysteemin rakentamisen korkeiden kustannusten lisäksi huolenaiheita ovat luottamusongelmat, turvallisuuden epävarmuustekijät ja yksityisyyden loukkaukset.
IoT-integraation nykyinen "tiheys" on edelleen riittämätön. Teknologiset edistysaskeleet ovat kuitenkin tehneet taitavien kuluttajien mahdottomaksi ostaa kulutuselektroniikkaa tai älykkään kodin laitteita, joista puuttuu niin sanottu IoT-vuorovaikutus. On vaikea kuvitella uusia tuotteita ilman liitettävyyttä tai sellaisia, jotka eivät ole yhteensopivia sovellusten, mini{3}}ohjelmien tai virallisten tilien kanssa.
IoT ei kuitenkaan ole enää keskeinen myyntivaltti. Sen sijaan sen on täydennettävä ominaisuuksia, kuten suorituskykyä, tekoälyä ja näyttöjä luodakseen kattavan kokemuksen, joka vangitsee markkinaosuuden.
Tutkiaksemme paremmin IoT-alan trendejä, kyselymme maailmanlaajuisesti ja saimme 2 095 täytettyä kyselylomaketta IoT-ratkaisuinsinööreiltä 60 maassa. Nämä tiedot muodostavat perustan Global IoT Trends -raportillemme. Miten globaali IoT-maisema kehittyy seuraavan viiden vuoden aikana? Tutkitaanpa.
Missä ovat teollisuuden kasvun veturit?
Kolme tärkeintä toimialaa, joilla on suurin IoT:n kasvupotentiaali seuraavan viiden vuoden aikana, ovat teollisuusautomaatio ja -ohjaus, kotiautomaatio ja tekoäly. Teollisuusautomaatiossa ja kotiautomaatiossa koneista{1}}koneisiin (M2M) -viestinnän ja etävalvonnan ennustetaan olevan nopeimmin-kasvavia sovelluksia. Näitä ovat laitteiden etävalvonta, teollisten prosessien ja tilojen optimointi sekä kulutuselektroniikan ja älylaitteiden liitettävyys. Samanaikaisesti pandemia on nopeuttanut IoT:n käyttöönottoa terveydenhuollossa, muuttaen potilaiden diagnostiikkaa ja seurantaa auttaen samalla rokotteiden seurantaa ja varastonhallintaa. Yhdistettyjen lääkinnällisten laitteiden kysynnän kasvaessa 25 % osallistujista pitää terveydenhuoltoa seuraavana suurena toimialana, joka hyödyntää IoT:tä ihmisten terveyteen. Muita toimialoja, joilla on suuri IoT:n kasvupotentiaali, ovat älykkäät kaupungit, energianhallinta, autoteollisuus ja liikenne sekä puettavat laitteet.
Teollisuus 4.0 on kuitenkin edelleen kehitysvaiheessa, ja Manufacturing 4.0:n ja teollisen esineiden internetin (IIoT) hidas kasvu johtuu ensisijaisesti vanhoista järjestelmistä, monimutkaisista integraatioprosesseista, osaamispulasta ja liiketoimintalähtöisten lähestymistapojen puutteesta. Kolme ensisijaista syytä Teollisuus 4.0:n hitaalle kasvulle- ovat tietoturvahuoli, liiketoimintastrategian puute sekä olemassa olevien monimutkaisten vanhojen järjestelmien jälkiasentamisen vaikeus ja tekniset rajoitukset-estävät älykkäiden valmistusratkaisujen käyttöönoton ja integroinnin.
Nykyaikaiset valmistusprosessit ovat sidoksissa toisiinsa enemmän kuin koskaan, ja enemmän koneita, laitteita ja työntekijöitä tukevat verkotetut anturit, jotka välittävät tietoja koko tehtaalla. Ongelmia syntyy, kun yritykset eivät voi jakaa tietoja omissa verkostoissaan tai hyödyntää näitä tietoja liiketoimintastrategioidensa parantamiseen. Edge computing edustaa tulevaisuuden suuntaa-tutustu teolliseen IoT Edge Computing -artikkeliin saadaksesi lisätietoja.
Kun järjestelmät monimutkaistuvat, haavoittuvuudet moninkertaistuvat, mikä tekee tietoturvasta IoT:n suurimman haasteen. Kolmekymmentä-kuusi prosenttia osallistujista piti turvallisuutta ensisijaisena esteenä IoT-yhteystekniikoiden käyttöönotossa. Lisäksi reunalaitteiden keräämien tietojen omistusoikeus on edelleen kiistanalainen ongelma. Tietojen kerääminen, jakaminen ja hyödyntäminen koskee käyttäjiä, jotka eivät voi varmistaa, käytetäänkö heidän henkilötietojaan väärin. Reunalaitteiden keräämiin tietoihin liittyvät riskit ovat merkittäviä-, jos ne varastetaan, seuraukset voivat olla arvaamattomia. Tämä tekee tiedon omistajuuden määrittämisestä kriittinen tekijä IoT:n menestykselle.
Seitsemänkymmentä prosenttia osallistujista uskoo, että tietojen omistajuuden pitäisi jäädä käyttäjille, varsinkin kun yksityisyyttä ei voida taata, koska tiedot ovat helposti alttiina kolmansille osapuolille. Käyttäjät epäröivät jakaa tietoja yritysten kanssa, koska he ovat huolissaan identiteettivarkauksista ja kyberturvallisuusriskeistä.
Älykkäistä kaupungeista ja tehtaista älykkäisiin koteihin IoT mahdollistaa kohteiden yhdistämisen ja tiedonvaihdon. Tietoturvaongelmien ratkaiseminen mahdollistaa kerättyjen tietojen parantamisen tai kustannusten vähentämisen, mikä parantaa laatua, tehokkuutta ja pidentää tuotteiden käyttöikää. Neljäkymmentä-kahdeksan prosenttia osallistujista piti tuottavuuden ja tuotantokapasiteetin parantamista ensisijaisena tavoitteenaan, mikä korostaa IoT:n suurinta liiketoimintavaikutusta näillä alueilla.
30 % osallistujista piti itseään IoT-innovoijina, jotka pyrkivät tutkimaan liiketoimintamahdollisuuksia ja saavuttamaan kilpailuetua IoT-ratkaisujen kehittämisen avulla, kun taas 27 % pyrki hyödyntämään markkinoiden mahdollisuuksia. IoT-ratkaisumarkkinoiden nopeasta kasvusta huolimatta tällaisten ratkaisujen kehittäminen on edelleen erittäin strateginen päätös. Siihen liittyy tietoturvaongelmia ja tulosten saavuttaminen vaatii paljon aikaa. Mitä enemmän yrityksiä liittyy ekosysteemiin, IoT-kehitysmaisema kypsyy edelleen. Siksi IoT-ratkaisujen innovointi on yrityksille tärkeämpää kuin koskaan{6}}kyse ei ole pelkästään alan trendien seuraaminen. Mitä tehokkaammin yritys innovoi, sitä suuremmat ovat sen menestymismahdollisuudet.
Mitkä ovat tärkeimmät teknologian painopisteet?
IoT:n kehityksen jatkuva haaste on eri valmistajien laitteiden yhteentoimivuuden varmistaminen ja uusien käyttäjäsovellusten helppo kehitys. Tällä hetkellä ei ole olemassa maailmanlaajuista standardia eri laitteiden väliselle kommunikaatiolle, ja jokainen ryhmä noudattaa erillisiä protokollia. Osallistujat tunnistivat tekijöitä, jotka voisivat nopeuttaa IoT:n käyttöönottoa, mukaan lukien yhteentoimivuus, kehittämisen helppous, avoimien standardien kysyntä ja liitettävyysstandardit. IoT-innovaatiovauhti on nopeaa. Tämän valtavan markkinamahdollisuuden hyödyntäminen edellyttää yhteentoimivuuden saavuttamista kaikilla toimialoilla asiakkaiden, yritysten ja tuotteiden yhdistämiseksi. Standardien tulee kuitenkin olla avoimia, jotta kuka tahansa voi helposti suunnitella ja rakentaa teknologiaa näissä puitteissa.
Nykyiset IoT-laitteet eivät käytä laajasti tekoälyä (AI) ja koneoppimista. Siitä huolimatta kysely paljasti, että 39 prosenttia osallistujista on jo sisällyttänyt tekoälyn IoT-suunnitelmiinsa ja -sovelluksiinsa. Jäljelle jääneistä osallistujista 47 % aikoo käyttää tekoälyä seuraavassa IoT-suunnittelussaan tai -sovelluksessaan älykkäiden laitteiden rakentamiseen. Itsenäisistä ajoneuvoista kasvojentunnistusohjelmistoihin tekoäly muuttaa tapaamme olla vuorovaikutuksessa maailman kanssa, kun laitteistokustannukset laskevat ja käsittelynopeudet lisääntyvät.
IoT-reunalaitteet kommunikoivat tavallisten langallisten ja langattomien kanavien kautta, mukaan lukien anturimittausten vastaanottaminen ja operaattorien kauko-ohjauksen mahdollistaminen. Reunalaitteiden, yhdyskäytävien ja pilvialustojen väliset vuorovaikutukset IoT-ratkaisuissa edellyttävät erilaisia lähestymistapoja erilaisiin tarpeisiin. Tulokset osoittavat, että 77 % osallistujista valitsi langattoman viestinnän, kun taas 23 % valitsi langallisen viestinnän.
Langattomista vaihtoehdoista Wi-Fi on suosituin etäyhteyden, suojauksen ja suuremman suorituskyvyn ansiosta. Sen mahdollistavat viimeisimmät pienitehoiset -MCU-yksiköt, joissa on WiFi-ominaisuudet. Mobiili- ja Bluetooth Low Energy (BLE) seuraavat tiiviisti, ja BLE:n markkinaosuus on kasvanut 12 % viimeisen kolmen vuoden aikana, mikä johtuu alhaisesta-virrankulutuksesta ja Bluetooth 5.0:n nopeasta käyttöönotosta. Mobiilipalvelujen markkinaosuus on kasvanut 9 % viimeisen kolmen vuoden aikana. Viimeaikainen 5G:n nousu parantaa yhteyksiä lisäämällä merkittävästi matkapuhelinverkon kaistanleveyttä, mikä helpottaa IoT:n yhdistämistä suuriin laitteisiin.
Kiinteistä tietoliikenneyhteyksistä 83 % insinööreistä suosii Ethernetiä. Ethernet-yhteydet tarjoavat korkeaa luotettavuutta ja turvallisuutta ja tarjoavat optimaalisen ratkaisun nopeille-suoratoistolaitteille, kuten IP-kameroille tai VoIP-puhelimille.
IoT-järjestelmät vaativat erilaisia ohjelmistokehityskieliä toiminnallisuuden toteuttamiseksi. 65% osallistujista valitsee edelleen C/C++:n sen edistyneiden I/O-, koodinhallinnan, tietorakenteiden ja tiedostojen varastoinnin ominaisuuksien vuoksi. Seuraavaksi tulevat Python (45 %) ja JavaScript (22 %).
Laitteistokehitys tuo lukuisia haasteita, mikä tekee oikean suunnittelun kriittistä. Laitteiston valinta on elintärkeää päätettäessä sisäisen-suunnittelun vai -valmiiden-valmiiden-ratkaisujen välillä kustannustehokkaan-toteutuksen ja nopeamman-markkinoimisen- välillä, laitteiston valinta on elintärkeää. 48% vastaajista käyttää yhden kortin tietokoneita (SBC) suunnittelun nopeuttamiseksi ja yksinkertaistamiseksi. SBC:t ovat pienikokoisia, niissä on sisäänrakennetut liitännät (Ethernet, WiFi, BLE), USB ja lisäliitännät (I2C, SPI, UART), ja ne ovat käyttövalmiita-pa{12}}pakkauksesta-(Linux). Erilaiset SBC:t vastaavat tiettyjä laitteistovaatimuksia, joissa muisti ja tallennus ovat kriittisiä sulautetuille järjestelmille. Kompaktit sulautetut Linux-jakelut minimoivat entisestään muistia ja tallennustilaa.
Kuitenkin 32 % osallistujista päättää aloittaa tyhjältä pöydältä, jolloin järjestelmä voi sanella lopulliset tekniset tiedot, jotka tarjoavat erinomaisen suorituskyvyn ja vankan luotettavuuden alhaisin mahdollisin kustannuksin. Yrityksille "rakenna versus osta" on edelleen monimutkainen dilemma. Sisäisten ratkaisujen kehittäminen- vaatii investointeja ja aikaa, mutta omistajuus ja täysi hallinta ovat kuitenkin etusijalla. IoT-laitteiston prosessointitehon ja toiminnallisuuden määräävät mikroprosessorit (MPU) tai mikro-ohjaimet (MCU). Seuraava haaste insinööreille on valita suunnittelulleen sopiva MPU/MCU, ja 39 % vastaajista suosi STMicroelectronics-kehitysalustoja.
Pilvialusta on yrityksen IoT-toteutuksen ydinkomponentti. Sillä on tärkeä rooli turvallisen,{1}}suuren IoT-infrastruktuurin rakentamisessa. Sen avulla yritykset voivat kerätä, analysoida ja käsitellä IoT-dataa antureista, laitteista ja sovelluksista kestävän toiminnan edistämiseksi. Kolmekymmentä-neljä prosenttia osallistujista ilmaisi suosivansa yksityisiä pilviä. Hakkereiden on vaikeampi murtautua yksityisiin pilviin, niistä ei aiheudu kustannuksia ja ne mahdollistavat paikallisen datan käytön.
Tietojen keräämiseen käytettävät anturit muodostavat jokaisen yhdistetyn laitteen ytimen. Anturit toimivat IoT-ratkaisujen silminä ja korvina paikannuksesta ja tunnistamisesta kriittisen infrastruktuurin valvontaan ja suojaamiseen, ja ne muuntavat siepatun fyysisen tiedon elektronisesti mitattavissa oleviksi signaaleiksi. Tehokas anturien hallinta ja käyttöönotto ovat IoT-prosessien tärkeitä osia, ja anturin valinta riippuu tekijöistä, kuten käyttö, tarkkuus ja akun käyttöikä. Yleisimmät anturit ovat ympäristöanturit, jotka mittaavat muun muassa lämpötilaa, kosteutta, painetta ja kaasuja. Toiseksi yleisin luokka on liiketunnistimet.
Tämän trendiraportin perusteella voimme päätellä, että älykkäisiin koteihin, teollisuuteen, markkinoille ja viranomaisille suunnatut innovatiiviset ratkaisut tasoittavat tietä IoT:n tulevaisuudelle. IoT on tiukasti asiakkaiden ja kumppaneiden asialistalla ja erittäin haluttu, mutta mikään yksittäinen taho ei voi väittää olevansa vastuussa. IoT:ssä on valtava potentiaali, ja jotkin johtavat yritykset ovat jo ryhtyneet toimiin-Google, Apple ja Amazon ovat hiljattain tulleet kotiautomaatiomarkkinoille. Mitä tämä tarkoittaa muille yrityksille?
Alle 25 % insinööreistä uskoo, että heidän yrityksensä tulee olemaan hallitseva rooli IoT:ssä, mutta vielä on liian aikaista sanoa. Kuka johtaa laumaa tulevaisuudessa? Vain aika näyttää.