Á steikjandi morgni ferðu að heiman. Eftir að hurðinni hefur verið lokað lætur síminn þinn vita að öll inniljós séu slökkt og hurðin læst. Á meðan hefur bíllinn þinn sjálfkrafa virkjað kælikerfi sitt, þannig að þegar þú kemur í bílskúrinn geturðu stigið beint inn í hressandi flottan klefa... Slíkar aðstæður eru ekki lengur bara fantasía. Hversu langt hefur Internet of Things (IoT) komist í dag? Og hvert stefnir það á næstu fimm árum?
Snjallheimili nútímans leyfa fjarstýringu á tækjum, ljósum og gluggatjöldum í gegnum snjallsíma, raddvirkjun á stillingum tækja á stuttum færi og rauntímavöktun á heimilisumhverfi í gegnum uppsettar myndavélar og skynjara. Samt eru slík IoT kerfi fyrir heimili takmarkað við innleiðingu. Fyrir utan háan kostnað við að byggja upp allt vistkerfið, eru áhyggjurnar meðal annars traustsvandamál, öryggisóvissa og brot á friðhelgi einkalífsins.
Núverandi „þéttleiki“ IoT samþættingar er enn ófullnægjandi. Samt hafa tækniframfarir gert það óviðunandi fyrir glögga neytendur að kaupa rafeindatæki eða snjallheimilistæki sem skortir svo-IoT gagnvirkni. Það er erfitt að ímynda sér nýjar vörur án tengingar, eða þær sem eru ósamhæfðar við öpp, smá-forrit eða opinbera reikninga.
Hins vegar er IoT ekki lengur kjarnasölustaður. Þess í stað verður það að bæta við getu eins og frammistöðu, gervigreind og skjái til að skapa alhliða upplifun sem fangar markaðshlutdeild.
Til að kanna betur þróun IoT iðnaðarins könnuðum við alþjóðlega viðskiptavini og fengum 2.095 útfyllta spurningalista frá verkfræðingum IoT lausna í 60 löndum. Þessi gögn eru grundvöllur alþjóðlegrar IoT þróunarskýrslu okkar. Hvernig mun alþjóðlegt IoT landslag þróast á næstu fimm árum? Við skulum kanna.
Hvar eru vaxtarhvatar iðnaðarins?
Þrjár efstu atvinnugreinarnar með mesta IoT vaxtarmöguleika á næstu fimm árum eru sjálfvirkni og stjórnun iðnaðar, sjálfvirkni heima og gervigreind. Innan iðnaðar sjálfvirkni og heimasjálfvirkni er spáð að samskiptum véla-til-véla (M2M) og fjarvöktunar verði ört-forritin í vexti. Þetta felur í sér fjarstýringu tækjaeftirlits, hagræðingu á iðnaðarferlum og aðstöðu og tengingar fyrir neytendaraftæki og snjalltæki. Á sama tíma hefur heimsfaraldurinn flýtt fyrir innleiðingu IoT í heilbrigðisþjónustu, umbreytt greiningu og eftirliti sjúklinga á sama tíma og aðstoðað er við bóluefnismælingu og birgðastjórnun. Með vaxandi eftirspurn eftir tengdum lækningatækjum skilgreina 25% þátttakenda heilbrigðisþjónustu sem næsta stóra atvinnugrein til að nýta IoT fyrir heilsu manna. Aðrir geirar sem sýna mikla IoT vaxtarmöguleika eru snjallborgir, orkustjórnun, bifreiðar og flutningar og klæðanleg tæki.
Hins vegar er Industry 4.0 enn á þróunarstigi, þar sem hægur vöxtur í framleiðslu 4.0 og Industrial Internet of Things (IIoT) er fyrst og fremst rekja til þess að treysta á eldri kerfi, flóknum samþættingarferlum, skorti á kunnáttu og skorti á viðskipta-drifnum aðferðum. Þrjár aðalástæðurnar fyrir hægum vexti Industry 4.0- eru áhyggjum af gagnaöryggi, skorti á viðskiptastefnu og erfiðleikum og tæknilegum takmörkunum við endurbyggingu innan núverandi flókinna eldri kerfa-hindra upptöku og samþættingu snjallframleiðslulausna.
Nútíma framleiðsluferli eru samtengdari en nokkru sinni fyrr, með fleiri vélum, búnaði og starfsmönnum studd af nettengdum skynjara sem senda gögn um verksmiðjuna. Vandamál koma upp þegar fyrirtæki geta ekki deilt upplýsingum innan eigin neta eða nýtt sér þessi gögn til að bæta viðskiptaáætlanir. Edge computing táknar framtíðarstefnuna-kannaðu greinina okkar um Industrial IoT Edge Computing fyrir frekari upplýsingar.
Eftir því sem kerfi verða sífellt flóknari margfaldast veikleikar, sem gerir öryggi að fremstu áskorun fyrir IoT. Þrjátíu-sex prósent þátttakenda nefndu öryggi sem aðal hindrunina við að taka upp IoT-tengingartækni. Að auki er eignarhald á gögnum sem safnað er af brúntækjum áfram umdeilt mál. Hvernig gögnum er safnað, miðlað og nýtt varðar notendur sem geta ekki sannreynt hvort persónuupplýsingar þeirra séu misnotaðar. Áhættan sem tengist gögnum sem safnað er með brúntækjum er veruleg-ef þeim er stolið gætu afleiðingarnar verið ófyrirsjáanlegar. Þetta gerir ákvörðun um eignarhald á gögnum mikilvægur þáttur fyrir velgengni IoT.
Sjötíu prósent þátttakenda telja að gagnaeign ætti að vera áfram hjá notendum, sérstaklega þegar ekki er hægt að tryggja friðhelgi einkalífsins, þar sem slík gögn eru auðveldlega afhjúpuð þriðja aðila. Notendur hika við að deila gögnum með fyrirtækjum vegna áhyggjur af persónuþjófnaði og netöryggisáhættu.
Allt frá snjöllum borgum og verksmiðjum til snjallheimila, IoT gerir hlutum kleift að tengjast og skiptast á gögnum. Að leysa gagnaöryggisvandamál gerir söfnuðum gögnum kleift að knýja fram rekstrarbætur eða kostnaðarlækkun, sem leiðir til meiri gæði, meiri skilvirkni og lengri endingartíma vöru. Fjörutíu-átta prósent þátttakenda bentu á aukna framleiðni og framleiðslugetu sem aðalmarkmið sín, sem undirstrikaði mestu viðskiptaáhrif IoT á þessum sviðum.
30% þátttakenda litu á sig sem IoT frumkvöðla sem leitast við að kanna viðskiptatækifæri og öðlast samkeppnisforskot með þróun IoT lausna, en 27% ætluðu að nýta markaðstækifæri. Þrátt fyrir öran vöxt IoT lausnamarkaðarins er þróun slíkra lausna enn mjög stefnumótandi ákvörðun. Það felur í sér áhyggjur af gagnaöryggi og þarf verulegan tíma til að skila árangri. Eftir því sem fleiri fyrirtæki bætast við vistkerfið heldur IoT þróunarlandslag áfram að þroskast. Þess vegna, fyrir fyrirtæki, er nýsköpun IoT lausna mikilvægari en nokkru sinni fyrr-það snýst ekki bara um að fylgja þróun iðnaðarins. Því skilvirkari sem fyrirtæki nýsköpun, því meiri líkur eru á árangri.
Hver eru helstu tækniforgangsatriðin?
Viðvarandi áskorun í þróun IoT er að tryggja samvirkni milli tækja frá mismunandi framleiðendum og auðvelda þróun nýrra notendaforrita. Sem stendur er enginn alþjóðlegur staðall til fyrir samskipti milli fjölbreyttra tækja, þar sem hver hópur fylgir sérstökum samskiptareglum. Þátttakendur bentu á þætti sem gætu flýtt fyrir upptöku IoT, þar á meðal samvirkni, auðveld þróun, eftirspurn eftir opnum stöðlum og tengingarstaðla. Hraði IoT nýsköpunar er hraður. Að grípa þetta gríðarlega markaðstækifæri krefst þess að ná fram samvirkni í öllum atvinnugreinum til að tengja saman viðskiptavini, fyrirtæki og vörur. Hins vegar ættu staðlar að vera opnir, sem gerir hverjum sem er kleift að hanna og smíða tækni undir þessum ramma.
Núverandi IoT tæki nota ekki gervigreind (AI) og vélanám mikið. Engu að síður leiddi könnunin í ljós að 39% þátttakenda hafa þegar fellt gervigreind inn í IoT hönnun sína og forrit. Meðal þátttakenda sem eftir eru ætla 47% að nota gervigreind í næstu IoT hönnun sinni eða forriti til að smíða snjallari tæki. Frá sjálfstýrðum ökutækjum til andlitsþekkingarhugbúnaðar, gervigreind er að umbreyta því hvernig við umgengst heiminn þar sem vélbúnaðarkostnaður lækkar og vinnsluhraði eykst.
IoT brún tæki hafa samskipti í gegnum venjulegar hlerunarbúnað og þráðlausar rásir, þar á meðal taka við skynjaramælingum og gera fjarstýringu kleift af rekstraraðilum. Samskipti á milli brúntækja, gátta og skýjapalla innan IoT lausna krefjast fjölbreyttra aðferða til að mæta mismunandi þörfum. Niðurstöður sýna að 77% þátttakenda völdu þráðlaus samskipti en 23% völdu þráðlaus samskipti.
Meðal þráðlausra valkosta er þráðlaust net vinsælast vegna fjartengingar, öryggis og meiri afkösts, sem er virkjað með nýjustu-minni afl MCU með WiFi getu. Farsíma- og Bluetooth Low Energy (BLE) fylgja í kjölfarið, þar sem markaðshlutdeild BLE hefur aukist um 12% undanfarin þrjú ár, knúin áfram af-möguleikum og hraðri upptöku Bluetooth 5.0. Hlutdeild farsímamarkaðar hefur vaxið um 9% á síðustu þremur árum. Nýleg aukning 5G eykur tengingar með því að auka verulega bandbreidd farsíma, sem gerir það auðveldara fyrir IoT að tengja mikinn fjölda tækja.
Meðal hlerunarsamskipta kjósa 83% verkfræðinga Ethernet. Ethernet-tengingar bjóða upp á mikla áreiðanleika og öryggi, sem veitir bestu lausnina fyrir háhraða streymistæki eins og IP-myndavélar eða VoIP-síma.
IoT kerfi þurfa fjölbreytt hugbúnaðarþróunartungumál til að innleiða virkni. 65% þátttakenda velja samt C/C++ vegna háþróaðrar getu í I/O, kóðastjórnun, gagnauppbyggingu og skráageymslu, þar á eftir Python (45%) og JavaScript (22%).
Vélbúnaðarþróun býður upp á fjölmargar áskoranir, sem gerir rétta hönnun mikilvæga. Þegar tekin er ákvörðun á milli-húshönnunar eða utan--lausna fyrir-hagkvæma innleiðingu og hraðari tíma- til-markaðssetningar er val á vélbúnaði mikilvægt. 48% svarenda nota stakar-borðstölvur (SBC) til að flýta fyrir og einfalda hönnun. SBC eru fyrirferðarlítil, eru með innbyggða tengingu (Ethernet, WiFi, BLE), USB og viðbótarviðmót (I2C, SPI, UART) og eru tilbúin til notkunar-úr-boxinu (sem keyrir Linux). Mismunandi SBCs takast á við sérstakar kröfur um vélbúnað, þar sem minni og geymsla eru mikilvæg fyrir innbyggð kerfi. Fyrirferðarlítil innbyggð Linux dreifing lágmarkar enn frekar minni og geymslufótspor.
Hins vegar kjósa 32% þátttakenda að byrja á auðu blaði, sem gerir kerfinu kleift að mæla fyrir um lokaforskriftir sem skila framúrskarandi afköstum og traustum áreiðanleika með lægsta mögulega kostnaði. Fyrir fyrirtæki er „byggja á móti kaupa“ enn flókið vandamál. Þróun heimalausna- krefst fjárfestingar og tíma, samt er eignarhald og full stjórn í fyrirrúmi. Vinnslukraftur og virkni IoT vélbúnaðar eru ákvörðuð af örgjörvum (MPU) eða örstýringum (MCU). Næsta áskorun fyrir verkfræðinga er að velja viðeigandi MPU/MCU fyrir hönnun sína, en 39% svarenda eru hlynntir STMicroelectronics þróunarvettvangi.
Skýpallur er kjarnaþáttur innleiðingar IoT fyrirtækja. Það gegnir mikilvægu hlutverki við að byggja upp örugga, stóra-IoT innviði, sem gerir fyrirtækjum kleift að safna, greina og vinna úr IoT gögnum frá skynjurum, tækjum og forritum til að knýja fram sjálfbæran rekstur. Þrjátíu-fjögur prósent þátttakenda lýstu beinlínis yfir vilja fyrir einkaský. Einkaský eru erfiðara fyrir tölvusnápur að brjóta, hafa engan kostnað í för með sér og leyfa staðbundnum gagnaaðgangi.
Skynjarar, notaðir til að safna gögnum, mynda kjarna hvers tengds tækis. Frá staðsetningu og auðkenningu til að fylgjast með og vernda mikilvæga innviði, skynjarar þjóna sem augu og eyru IoT lausna, umbreyta föngnum líkamlegum upplýsingum í rafrænt mælanleg merki. Skilvirk skynjarastjórnun og uppsetning eru mikilvægir þættir IoT ferla, þar sem val skynjara fer eftir þáttum eins og notkun, nákvæmni og endingu rafhlöðunnar. Algengustu skynjararnir eru umhverfisskynjarar, sem mæla meðal annars hitastig, raka, þrýsting og lofttegundir. Annar algengasti flokkurinn eru hreyfiskynjarar.
Af þessari þróunarskýrslu getum við ályktað að nýstárlegar lausnir sem miða að snjöllum heimilum, iðnaði, mörkuðum og stjórnvöldum séu að ryðja brautina fyrir framtíð IoT. IoT er fast á dagskrá viðskiptavina og samstarfsaðila og er mjög eftirsótt, en samt getur engin ein aðili fullyrt að hún sé leiðandi í málinu. IoT hefur gríðarlega möguleika og nokkur leiðandi fyrirtæki hafa þegar gripið til aðgerða-Google, Apple og Amazon hafa nýlega farið inn á markaðinn fyrir sjálfvirkni heima. Hvað þýðir þetta fyrir önnur fyrirtæki?
Innan við 25% verkfræðinga telja að fyrirtæki þeirra muni gegna ráðandi hlutverki í IoT, en það er enn of snemmt að segja til um það. Hver mun leiða hópinn í framtíðinni? Aðeins tíminn mun leiða það í ljós.