Tvankų rytą išeinate iš namų. Uždarius duris telefonas įspės, kad visi patalpų apšvietimai išjungti ir durys užrakintos. Tuo tarpu jūsų automobilis automatiškai įjungė aušinimo sistemą, todėl pasiekę garažą galite tiesiai įlipti į gaiviai vėsų saloną... Tokie scenarijai nebėra vien fantazijos. Kiek šiandien pažengęs daiktų internetas (IoT)? Ir kur jis pakryps per ateinančius penkerius metus?
Šiuolaikiniai išmanieji namai leidžia nuotoliniu būdu valdyti prietaisus, šviestuvus ir užuolaidas per išmanųjį telefoną, iš arti suaktyvinti įrenginio nustatymus ir stebėti namų aplinką realiuoju laiku-, naudojant įdiegtas kameras ir jutiklius. Tačiau tokios namų daiktų interneto sistemos vis dar taikomos ribotai. Be didelių visos ekosistemos kūrimo sąnaudų, susirūpinimą kelia pasitikėjimo problemos, saugumo netikrumas ir privatumo pažeidimai.
Dabartinis IoT integracijos „tankis“ išlieka nepakankamas. Tačiau dėl technologinės pažangos išprusę vartotojai nepriimtina pirkti plataus vartojimo elektronikos ar išmaniųjų namų įrenginių, kuriuose trūksta vadinamojo -IoT interaktyvumo. Sunku įsivaizduoti naujus produktus be ryšio arba nesuderinamų su programomis, mini{3}}programomis ar oficialiomis paskyromis.
Tačiau daiktų internetas nebėra pagrindinis pardavimo taškas. Vietoj to, jis turi papildyti tokias galimybes kaip našumas, AI ir ekranai, kad būtų sukurta visapusiška patirtis, užfiksuojanti rinkos dalį.
Siekdami geriau ištirti daiktų interneto pramonės tendencijas, apklausėme pasaulinius klientus ir gavome 2 095 užpildytas klausimynus iš IoT sprendimų inžinierių 60 šalių. Šie duomenys sudaro mūsų pasaulinių daiktų interneto tendencijų ataskaitos pagrindą. Kaip per ateinančius penkerius metus vystysis pasaulinis IoT kraštovaizdis? Patyrinėkime.
Kur yra pramonės augimo varikliai?
Trys pramonės šakos, turinčios didžiausią IoT augimo potencialą per ateinančius penkerius metus, yra pramonės automatika ir valdymas, namų automatizavimas ir dirbtinis intelektas. Numatoma, kad pramoninės automatikos ir namų automatizavimo srityse mašinos-į-mašiną (M2M) ryšys ir nuotolinis stebėjimas bus greičiausiai{4}}augančios programos. Tai apima nuotolinį įrenginių stebėjimą, pramonės procesų ir įrenginių optimizavimą bei buitinės elektronikos ir išmaniųjų įrenginių ryšį. Tuo pačiu metu pandemija paspartino daiktų interneto naudojimą sveikatos priežiūros srityje, pakeitė pacientų diagnostiką ir stebėjimą, kartu padedant sekti vakcinas ir valdyti atsargas. Didėjant prijungtų medicinos prietaisų paklausai, 25 proc. dalyvių sveikatos priežiūrą laiko kita svarbia pramonės šaka, kuri naudos daiktų internetą žmonių sveikatai. Kiti sektoriai, turintys didelį daiktų interneto augimo potencialą, yra išmanieji miestai, energijos valdymas, automobiliai ir transportas bei nešiojami įrenginiai.
Tačiau „Pramonė 4.0“ tebėra kūrimo stadijoje, o gamybos 4.0 versijos ir pramoninio daiktų interneto (IIoT) augimas yra lėtas, visų pirma dėl pasitikėjimo senomis sistemomis, sudėtingais integravimo procesais, įgūdžių stygiumi ir verslu{2} pagrįstų metodų trūkumu. Trys pagrindinės lėto „Pramonės 4.0“ augimo priežastys{5}}susirūpinimas dėl duomenų saugumo, verslo strategijos trūkumo ir sudėtingų bei techninių apribojimų, susijusių su modernizavimu esamose sudėtingose senose sistemose{6}}trukdo priimti ir integruoti išmaniuosius gamybos sprendimus.
Šiuolaikiniai gamybos procesai yra labiau tarpusavyje susiję nei bet kada – daugiau mašinų, įrangos ir darbuotojų palaiko tinkle sujungti jutikliai, perduodantys duomenis visoje gamykloje. Problemų kyla, kai įmonės negali dalytis informacija savo tinkluose arba panaudoti šiuos duomenis verslo strategijoms tobulinti. Krašto skaičiavimas yra ateities kryptis-išsamesnės informacijos ieškokite mūsų straipsnyje apie pramoninį daiktų interneto kraštų skaičiavimą.
Sistemoms vis sudėtingėjant, pažeidžiamumų daugėja, todėl saugumas tampa svarbiausiu daiktų interneto iššūkiu. Trisdešimt{1}}6 procentai dalyvių nurodė saugumą kaip pagrindinę kliūtį diegti daiktų interneto ryšio technologijas. Be to, krašto įrenginių surinktų duomenų nuosavybės teisė išlieka ginčytina problema. Tai, kaip duomenys renkami, dalijami ir naudojami, yra susiję su naudotojais, kurie negali patikrinti, ar jų asmenine informacija piktnaudžiaujama. Rizika, susijusi su krašto įrenginių renkamais duomenimis, yra didelė,-jei jie pavogti, pasekmės gali būti nenuspėjamos. Dėl to duomenų nuosavybės nustatymas yra esminis daiktų interneto sėkmės veiksnys.
Septyniasdešimt procentų dalyvių mano, kad duomenų nuosavybė turėtų likti vartotojams, ypač kai negalima užtikrinti privatumo, nes tokie duomenys lengvai pasiekiami trečiosioms šalims. Vartotojai nesiryžta dalytis duomenimis su įmonėmis, nes nerimauja dėl tapatybės vagystės ir kibernetinio saugumo rizikos.
Nuo išmaniųjų miestų ir gamyklų iki išmaniųjų namų – daiktų internetas leidžia objektams prisijungti ir keistis duomenimis. Išsprendus duomenų saugos problemas, surinkti duomenys leidžia pagerinti eksploatacines savybes arba sumažinti sąnaudas, o tai užtikrina aukštesnę kokybę, didesnį efektyvumą ir pailgina produkto tarnavimo laiką. Keturiasdešimt -aštuoni procentai dalyvių kaip pagrindinius tikslus nurodė našumo ir gamybos pajėgumų didinimą, pabrėždami didžiausią IoT poveikį verslui šiose srityse.
30 % dalyvių laikė save daiktų interneto novatoriais, siekiančiais ištirti verslo galimybes ir įgyti konkurencinį pranašumą kurdami IoT sprendimus, o 27 % siekė pasinaudoti rinkos galimybėmis. Nepaisant spartaus IoT sprendimų rinkos augimo, tokių sprendimų kūrimas išlieka itin strateginiu sprendimu. Tai susiję su duomenų saugumu ir reikalauja daug laiko, kad būtų pasiektas rezultatas. Kadangi prie ekosistemos prisijungia vis daugiau įmonių, daiktų interneto plėtros aplinka toliau bręsta. Todėl įmonėms naujoviški daiktų interneto sprendimai yra svarbesni nei bet kada anksčiau{6}}tai ne tik pramonės tendencijų sekimas. Kuo veiksmingiau įmonė diegia naujoves, tuo didesnė jos sėkmės tikimybė.
Kokie yra pagrindiniai technologiniai prioritetai?
Nuolatinis IoT evoliucijos iššūkis yra užtikrinti skirtingų gamintojų įrenginių sąveiką ir palengvinti naujų vartotojų programų kūrimą. Šiuo metu nėra visuotinio ryšio tarp įvairių įrenginių standarto, o kiekviena grupė laikosi skirtingų protokolų. Dalyviai nustatė veiksnius, galinčius paspartinti daiktų interneto pritaikymą, įskaitant sąveikumą, lengvą kūrimą, atvirų standartų poreikį ir ryšio standartus. IoT inovacijų tempas yra greitas. Norint pasinaudoti šia didžiule rinkos galimybe, reikia užtikrinti sąveikumą visose pramonės šakose, kad būtų galima sujungti klientus, įmones ir produktus. Tačiau standartai turėtų būti atviri, kad kiekvienas galėtų lengvai kurti ir kurti technologijas pagal šias sistemas.
Dabartiniuose daiktų interneto įrenginiuose dirbtinis intelektas (AI) ir mašininis mokymasis nėra plačiai naudojamas. Nepaisant to, apklausa atskleidė, kad 39% dalyvių jau įtraukė dirbtinį intelektą į savo daiktų interneto dizainą ir programas. Iš likusių dalyvių 47 % planuoja naudoti dirbtinį intelektą kitame daiktų interneto projekte ar programoje, kurdami išmanesnius įrenginius. Nuo autonominių transporto priemonių iki veido atpažinimo programinės įrangos, dirbtinis intelektas keičia mūsų bendravimą su pasauliu, nes sumažėja techninės įrangos sąnaudos ir didėja apdorojimo greitis.
IoT krašto įrenginiai bendrauja standartiniais laidiniais ir belaidžiais kanalais, įskaitant jutiklių matavimų priėmimą ir operatorių nuotolinio valdymo galimybę. Kraštinių įrenginių, šliuzų ir debesies platformų sąveikai daiktų interneto sprendimuose reikia įvairių požiūrių, kad būtų patenkinti įvairūs poreikiai. Rezultatai rodo, kad 77% dalyvių pasirinko belaidį ryšį, o 23% - laidinį ryšį.
Tarp belaidžių galimybių „Wi-Fi“ yra populiariausias dėl nuotolinio ryšio, saugumo ir didesnio pralaidumo, kurį įgalina naujausi mažos{0}}galios MCU su „WiFi“ galimybėmis. Mobilusis ryšys ir „Bluetooth Low Energy“ (BLE) atidžiai seka, o BLE rinkos dalis per pastaruosius trejus metus išaugo 12 %, o tai lėmė mažos-galios režimai ir greitas „Bluetooth 5.0“ diegimas. Per pastaruosius trejus metus mobiliojo ryšio rinkos dalis išaugo 9%. Pastaruoju metu išpopuliarėjęs 5G pagerina ryšį, nes žymiai padidina korinio ryšio pralaidumą, todėl daiktų internetui lengviau prijungti daugybę įrenginių.
Tarp laidinio ryšio 83% inžinierių teikia pirmenybę Ethernet. Eterneto ryšiai užtikrina didelį patikimumą ir saugumą, todėl yra optimalus sprendimas didelės spartos srautinio perdavimo įrenginiams, pvz., IP kameroms ar VoIP telefonams.
IoT sistemoms reikalingos įvairios programinės įrangos kūrimo kalbos, kad būtų įdiegtos funkcijos. 65% dalyvių vis dar renkasi C/C++ dėl pažangių I/O, kodo valdymo, duomenų struktūrų ir failų saugojimo galimybių, o po to – Python (45 %) ir JavaScript (22 %).
Aparatinės įrangos kūrimas kelia daug iššūkių, todėl tinkamas dizainas yra labai svarbus. Sprendžiant tarp vidinio dizaino ar ne SBC yra kompaktiški, juose yra integruotas ryšys (Ethernet, WiFi, BLE), USB ir papildomos sąsajos (I2C, SPI, UART) ir yra paruošti naudoti iš -dėžutės-(veikia Linux). Skirtingi SBC atitinka specifinius aparatinės įrangos reikalavimus, kai atmintis ir saugykla yra labai svarbūs įterptinėms sistemoms. Kompaktiški įterptieji „Linux“ paskirstymai dar labiau sumažina atminties ir saugojimo vietos pėdsakus.
Tačiau 32 % dalyvių pasirenka pradėti nuo tuščio lapo, todėl sistema gali diktuoti galutines specifikacijas, užtikrinančias išskirtinį našumą ir tvirtą patikimumą už mažiausią įmanomą kainą. Įmonėms „statyti prieš pirkimą“ tebėra sudėtinga dilema. Kuriant vidinius sprendimus- reikia investicijų ir laiko, tačiau pirmenybė teikiama nuosavybei ir visiškam valdymui. IoT techninės įrangos apdorojimo galią ir funkcionalumą lemia mikroprocesoriai (MPU) arba mikrovaldikliai (MCU). Kitas iššūkis inžinieriams yra pasirinkti tinkamą MPU / MCU savo dizainui, o 39% respondentų palankiai vertina STMicroelectronics kūrimo platformas.
Debesų platforma yra pagrindinė įmonės daiktų interneto diegimo sudedamoji dalis. Ji atlieka svarbų vaidmenį kuriant saugią, didelės apimties IoT infrastruktūrą, leidžiančią įmonėms rinkti, analizuoti ir apdoroti daiktų interneto duomenis iš jutiklių, įrenginių ir programų, kad būtų skatinamos tvarios operacijos. Trisdešimt -keturi procentai dalyvių aiškiai išreiškė pirmenybę privatiems debesims. Įsilaužėliams sunkiau įsilaužti į privačius debesis, jie neturi jokių išlaidų ir leidžia pasiekti vietinius duomenis.
Jutikliai, naudojami duomenims rinkti, sudaro kiekvieno prijungto įrenginio branduolį. Nuo padėties nustatymo ir identifikavimo iki ypatingos svarbos infrastruktūros stebėjimo ir apsaugos – jutikliai tarnauja kaip daiktų interneto sprendimų akys ir ausys, paverčiantys užfiksuotą fizinę informaciją elektroniniu būdu išmatuojamais signalais. Efektyvus jutiklių valdymas ir diegimas yra gyvybiškai svarbūs daiktų interneto procesų komponentai, o jutiklio pasirinkimas priklauso nuo tokių veiksnių kaip naudojimas, tikslumas ir akumuliatoriaus veikimo laikas. Labiausiai paplitę jutikliai yra aplinkos jutikliai, matuojantys temperatūrą, drėgmę, slėgį ir dujas. Antra labiausiai paplitusi kategorija yra judesio jutikliai.
Iš šios tendencijų ataskaitos galime daryti išvadą, kad novatoriški sprendimai, skirti išmaniesiems namams, pramonei, rinkoms ir vyriausybei, atveria kelią daiktų interneto ateičiai. Daiktų internetas yra tvirtai įtrauktas į klientų ir partnerių darbotvarkę ir yra labai geidžiamas, tačiau nė vienas subjektas negali teigti, kad jam vadovauja. IoT turi didžiulį potencialą, o kai kurios pirmaujančios įmonės jau ėmėsi veiksmų-„Google“, „Apple“ ir „Amazon“ neseniai įžengė į namų automatizavimo rinką. Ką tai reiškia kitoms įmonėms?
Mažiau nei 25 % inžinierių mano, kad jų įmonė vaidins dominuojantį vaidmenį IoT, tačiau dar per anksti pasakyti. Kas vadovaus grupei ateityje? Tik laikas parodys.