У спекотний ранок ви виходите з дому. Після зачинення дверей ваш телефон попередить вас, що все освітлення в приміщенні вимкнено, а двері зачинено. Тим часом у вашій машині автоматично активується система охолодження, тому, коли ви доїдете до гаража, ви зможете потрапити прямо в освіжаючу прохолоду в салоні... Такі сценарії вже не просто фантастика. Як далеко просунувся Інтернет речей (IoT) сьогодні? І куди він піде в найближчі п'ять років?
Сучасні розумні будинки дозволяють дистанційно керувати приладами, світлом і шторами за допомогою смартфона, голосово активувати налаштування пристрою на близькій відстані та-відстежувати домашнє середовище в реальному часі за допомогою встановлених камер і датчиків. Проте застосування таких домашніх систем IoT залишається обмеженим. Крім високої вартості створення всієї екосистеми, проблеми включають проблеми довіри, невизначеності безпеки та порушення конфіденційності.
Нинішня «щільність» інтеграції IoT залишається недостатньою. Проте технологічний прогрес зробив неприйнятним для кмітливих споживачів купувати побутову електроніку чи розумні домашні пристрої без так-інтерактивності Інтернету речей. Важко уявити нові продукти без підключення або несумісні з додатками, міні-програмами чи офіційними обліковими записами.
Однак IoT більше не є основним пунктом продажу. Натомість він має доповнювати такі можливості, як продуктивність, AI та екрани, щоб створити комплексний досвід, який захопить частку ринку.
Щоб краще вивчити тенденції індустрії Інтернету речей, ми опитали глобальних клієнтів, отримавши 2095 заповнених анкет від інженерів з рішень Інтернету речей із 60 країн. Ці дані лягли в основу нашого звіту про глобальні тенденції Інтернету речей. Як буде розвиватися глобальний ландшафт IoT протягом наступних п’яти років? Давайте досліджувати.
Де драйвери розвитку галузі?
Трьома галузями з найбільшим потенціалом зростання IoT протягом наступних п’яти років є промислова автоматизація та контроль, домашня автоматизація та штучний інтелект. За прогнозами, серед промислової та домашньої автоматизації зв’язок між-машинами (M2M) і дистанційний моніторинг будуть програмами, що-зростають найшвидше. До них відносяться віддалений моніторинг пристроїв, оптимізація промислових процесів і об’єктів, а також підключення побутової електроніки та інтелектуальних пристроїв. Водночас пандемія прискорила впровадження IoT в охорону здоров’я, змінивши діагностику та моніторинг пацієнтів, сприяючи відстеженню вакцин та управлінню запасами. У зв’язку зі стрімким зростанням попиту на підключені медичні пристрої 25% учасників вважають охорону здоров’я наступною великою галуззю, яка використовуватиме IoT для здоров’я людини. Інші сектори, які демонструють високий потенціал зростання IoT, включають розумні міста, управління енергією, автомобільну промисловість і транспорт, а також носимі пристрої.
Проте Індустрія 4.0 залишається на стадії розвитку, а повільне зростання виробництва 4.0 і промислового Інтернету речей (IIoT) пояснюється в основному залежністю від застарілих систем, складними процесами інтеграції, браком навичок і браком -підходів, орієнтованих на бізнес. Три основні причини повільного зростання Industry 4.0-занепокоєння щодо безпеки даних, відсутність бізнес-стратегії, а також труднощі й технічні обмеження модернізації існуючих складних застарілих систем-перешкоджають прийняттю та інтеграції інтелектуальних виробничих рішень.
Сучасні виробничі процеси більше взаємопов’язані, ніж будь-коли, з більшою кількістю машин, обладнання та співробітників, які підтримуються мережевими датчиками, які передають дані по всьому заводу. Проблеми виникають, коли компанії не можуть обмінюватися інформацією у власних мережах або використовувати ці дані для вдосконалення бізнес-стратегій. Граничні обчислення представляють напрямок майбутнього-докладніше в нашій статті про промислові периферійні обчислення Інтернету речей.
У міру того як системи стають все більш складними, уразливості множаться, що робить безпеку головною проблемою для IoT. Тридцять-% учасників назвали безпеку головною перешкодою для впровадження технологій підключення IoT. Крім того, право власності на дані, зібрані периферійними пристроями, залишається спірним питанням. Спосіб збору, обміну та використання даних стосується користувачів, які не можуть перевірити, чи не зловживають їх особистою інформацією. Ризики, пов’язані з даними, зібраними периферійними пристроями, значні-якщо їх викрадуть, наслідки можуть бути непередбачуваними. Це робить визначення права власності на дані критичним фактором успіху IoT.
Сімдесят відсотків учасників вважають, що право власності на дані має залишатися за користувачами, особливо коли конфіденційність не може бути гарантована, оскільки такі дані легко піддаються третім особам. Користувачі не хочуть ділитися даними з компаніями через побоювання щодо крадіжки особистих даних і ризиків кібербезпеки.
Від розумних міст і фабрик до розумних будинків, IoT дозволяє об’єктам підключатися та обмінюватися даними. Вирішення проблем із безпекою даних дає змогу зібраним даним покращувати роботу або скорочувати витрати, що призводить до підвищення якості, ефективності та подовження терміну служби продукту. Сорок-8 відсотків учасників визначили підвищення продуктивності та виробничих можливостей як свої головні цілі, підкреслюючи найбільший вплив IoT на бізнес у цих сферах.
30% учасників вважали себе інноваторами IoT, які прагнуть досліджувати бізнес-можливості та отримати конкурентну перевагу за допомогою розробки рішень IoT, тоді як 27% мали на меті отримати вигоду з ринкових можливостей. Незважаючи на стрімке зростання ринку рішень IoT, розробка таких рішень залишається дуже стратегічним рішенням. Це пов’язано з проблемами безпеки даних і вимагає значного часу, щоб отримати результати. Оскільки все більше підприємств приєднуються до екосистеми, ландшафт розвитку IoT продовжує розвиватися. Тому для компаній інноваційні рішення IoT важливіші, ніж будь-коли-це не просто слідування галузевим тенденціям. Чим ефективніше компанія впроваджує інновації, тим більші її шанси на успіх.
Які ключові технологічні пріоритети?
Постійним викликом в еволюції IoT є забезпечення сумісності між пристроями від різних виробників і полегшення розробки нових програм для користувачів. Наразі не існує глобального стандарту для зв’язку між різними пристроями, кожна група яких дотримується окремих протоколів. Учасники визначили фактори, які можуть прискорити впровадження IoT, зокрема сумісність, легкість розробки, попит на відкриті стандарти та стандарти підключення. Інновації IoT стрімкі. Щоб скористатися цією великою ринковою можливістю, потрібно досягти взаємодії в усіх галузях, щоб об’єднати клієнтів, підприємства та продукти. Однак стандарти мають бути відкритими, дозволяючи будь-кому легко проектувати та створювати технології в цих рамках.
Сучасні пристрої IoT не використовують широко штучний інтелект (AI) і машинне навчання. Тим не менш, опитування показало, що 39% учасників уже включили штучний інтелект у свої проекти та програми IoT. Серед інших учасників 47% планують використовувати штучний інтелект у своєму наступному дизайні або додатку IoT для створення розумніших пристроїв. Від автономних транспортних засобів до програмного забезпечення для розпізнавання облич, штучний інтелект змінює те, як ми взаємодіємо зі світом, оскільки вартість обладнання зменшується, а швидкість обробки зростає.
Граничні пристрої IoT обмінюються даними через стандартні дротові та бездротові канали, зокрема отримують вимірювання датчиків і забезпечують дистанційне керування операторами. Взаємодія між периферійними пристроями, шлюзами та хмарними платформами в рамках рішень IoT вимагає різноманітних підходів для задоволення різноманітних потреб. Результати показують, що 77% учасників вибрали бездротовий зв’язок, тоді як 23% вибрали дротовий зв’язок.
Серед варіантів бездротового зв’язку Wi-Fi є найпопулярнішим завдяки віддаленому з’єднанню, безпеці та вищій пропускній здатності, що забезпечується останніми-модулями мікроконтролера з підтримкою Wi-Fi. Стільниковий зв’язок і Bluetooth з низьким енергоспоживанням (BLE) йдуть упритул, причому частка ринку BLE зросла на 12% за останні три роки завдяки режимам низького-споживання енергії та швидкому впровадженню Bluetooth 5.0. За останні три роки частка ринку стільникового зв’язку зросла на 9%. Нещодавній розвиток 5G покращує зв’язок, значно збільшуючи пропускну здатність стільникового зв’язку, що полегшує IoT підключення великої кількості пристроїв.
Серед дротового зв'язку 83% інженерів віддають перевагу Ethernet. З’єднання Ethernet пропонують високу надійність і безпеку, забезпечуючи оптимальне рішення для високо-пристроїв потокового передавання, таких як IP-камери або телефони VoIP.
Системи IoT вимагають різноманітних мов розробки програмного забезпечення для реалізації функціональності. 65% учасників усе ще обирають C/C++ через його розширені можливості вводу-виводу, керування кодом, структури даних і зберігання файлів, за якими йдуть Python (45%) і JavaScript (22%).
Розробка апаратного забезпечення представляє численні проблеми, що робить правильний дизайн критичним. Вибираючи між-власним дизайном чи--стандартними рішеннями для-рентабельного впровадження та швидшого{5}}виходу-на ринок, вибір апаратного забезпечення є життєво важливим. 48% респондентів використовують одно-платні комп’ютери (SBC) для прискорення та спрощення проектування. SBC компактні, мають вбудовані можливості підключення (Ethernet, WiFi, BLE), USB і додаткові інтерфейси (I2C, SPI, UART) і готові до використання---з коробки (під керуванням Linux). Різні SBC задовольняють конкретні вимоги до апаратного забезпечення, де пам’ять і сховище є критичними для вбудованих систем. Компактні вбудовані дистрибутиви Linux додатково мінімізують обсяг пам’яті та сховища.
Однак 32% учасників вирішили почати з чистого аркуша, дозволяючи системі диктувати остаточні специфікації, які забезпечують видатну продуктивність і міцну надійність за найменших витрат. Для підприємств «будувати чи купувати» залишається складною дилемою. Розробка внутрішніх-рішень потребує інвестицій і часу, але право власності та повний контроль мають пріоритет. Обчислювальна потужність і функціональність обладнання IoT визначаються мікропроцесорами (MPU) або мікроконтролерами (MCU). Наступним завданням для інженерів є вибір відповідного MPU/MCU для їх розробки, причому 39% респондентів віддають перевагу платформам розробки STMicroelectronics.
Хмарна платформа є основним компонентом корпоративного впровадження IoT. Він відіграє вирішальну роль у розбудові безпечної широкомасштабної-інфраструктури Інтернету речей, дозволяючи підприємствам збирати, аналізувати та обробляти дані Інтернету речей із датчиків, пристроїв і програм для забезпечення сталої роботи. Тридцять-чотири відсотки учасників явно висловили перевагу приватним хмарам. Хакерам важче зламати приватні хмари, вони не потребують жодних витрат і забезпечують доступ до локальних даних.
Датчики, які використовуються для збору даних, є основою кожного підключеного пристрою. Від позиціонування та ідентифікації до моніторингу та захисту критичної інфраструктури, датчики служать очима та вухами рішень IoT, перетворюючи отриману фізичну інформацію в сигнали, які можна вимірювати в електронному вигляді. Ефективне керування та розгортання датчиків є життєво важливими компонентами процесів Інтернету речей, причому вибір датчика залежить від таких факторів, як використання, точність і час автономної роботи. Найпоширенішими датчиками є датчики навколишнього середовища, серед яких вимірювання температури, вологості, тиску та газів. Друга за поширеністю категорія - датчики руху.
З цього звіту про тенденції можна зробити висновок, що інноваційні рішення, орієнтовані на розумні будинки, промисловість, ринки та уряд, прокладають шлях до майбутнього IoT. IoT міцно стоїть на порядку денному клієнтів і партнерів і користується великим попитом, але жодна окрема організація не може претендувати на лідерство. IoT має величезний потенціал, і деякі провідні компанії вже вжили заходів-Google, Apple і Amazon нещодавно вийшли на ринок домашньої автоматизації. Що це означає для інших підприємств?
Менше 25% інженерів вважають, що їхня компанія відіграватиме домінуючу роль в IoT, але про це ще рано говорити. Хто очолить зграю в майбутньому? Тільки час покаже.