V parném ránu opustíte domov. Po zavření dveří vás telefon upozorní, že všechna vnitřní světla jsou zhasnutá a dveře jsou zamčené. Vaše auto mezitím automaticky aktivovalo svůj chladicí systém, takže než dorazíte do garáže, můžete vkročit rovnou do osvěžující chladné kabiny... Takové scénáře již nejsou pouhou fantazií. Jak daleko dnes pokročil internet věcí (IoT)? A kam se bude ubírat v příštích pěti letech?
Dnešní chytré domácnosti umožňují dálkové ovládání spotřebičů, světel a závěsů pomocí chytrého telefonu, hlasovou aktivaci nastavení zařízení na blízko a{0}}monitorování domácího prostředí v reálném čase prostřednictvím nainstalovaných kamer a senzorů. Adopce takových domácích systémů IoT však zůstává omezená. Kromě vysokých nákladů na vybudování celého ekosystému se obavy týkají i problémů s důvěrou, nejistoty zabezpečení a narušení soukromí.
Současná „hustota“ integrace IoT zůstává nedostatečná. Technologický pokrok však způsobil, že pro důvtipné spotřebitele je nepřijatelné kupovat spotřební elektroniku nebo zařízení pro chytrou domácnost, která postrádají -interaktivitu internetu věcí. Je těžké si představit nové produkty bez připojení nebo produkty nekompatibilní s aplikacemi, mini-programy nebo oficiálními účty.
IoT však již není hlavním prodejním bodem. Místo toho musí doplňovat funkce, jako je výkon, umělá inteligence a obrazovky, aby vytvořil komplexní zážitek, který zachytí podíl na trhu.
Abychom lépe prozkoumali trendy v oboru IoT, provedli jsme průzkum u globálních klientů a obdrželi jsme 2 095 vyplněných dotazníků od inženýrů řešení IoT z 60 zemí. Tato data tvoří základ naší zprávy Global IoT Trends Report. Jak se bude globální prostředí internetu věcí vyvíjet v příštích pěti letech? Pojďme prozkoumat.
Kde jsou hnací síly růstu průmyslu?
Mezi tři hlavní odvětví s největším potenciálem růstu IoT v příštích pěti letech patří průmyslová automatizace a řízení, domácí automatizace a umělá inteligence. V rámci průmyslové automatizace a domácí automatizace se předpokládá, že nejrychleji-rostoucí aplikace budou komunikace mezi stroji (M2M) a vzdálené monitorování. Patří mezi ně vzdálené monitorování zařízení, optimalizace průmyslových procesů a zařízení a konektivita pro spotřební elektroniku a chytrá zařízení. Pandemie zároveň urychlila zavádění internetu věcí ve zdravotnictví, změnila diagnostiku a monitorování pacientů a zároveň napomohla sledování vakcín a řízení zásob. S rostoucí poptávkou po propojených zdravotnických zařízeních 25 % účastníků identifikuje zdravotnictví jako další hlavní odvětví, které využije IoT pro lidské zdraví. Mezi další sektory vykazující vysoký potenciál růstu internetu věcí patří chytrá města, energetický management, automobilový průmysl a doprava a nositelná zařízení.
Průmysl 4.0 však zůstává ve své vývojové fázi, přičemž pomalý růst ve výrobě 4.0 a průmyslovém internetu věcí (IIoT) je primárně připisován spoléhání se na starší systémy, komplexní integrační procesy, nedostatek dovedností a nedostatek obchodních-přístupů. Tři hlavní důvody pomalého růstu Průmyslu 4.0-se týkají zabezpečení dat, chybějící obchodní strategie a obtížnosti a technických omezení dovybavení stávajících komplexních starších systémů-brání přijetí a integraci řešení chytré výroby.
Moderní výrobní procesy jsou více než kdy jindy propojeny, přičemž více strojů, zařízení a zaměstnanců je podporováno síťovými senzory, které přenášejí data po celém továrně. Problémy nastávají, když společnosti nemohou sdílet informace v rámci svých vlastních sítí nebo tato data využít ke zlepšení obchodních strategií. Edge computing představuje budoucí směr-podrobnosti naleznete v našem článku o průmyslovém IoT Edge Computing.
Jak se systémy stávají stále složitějšími, zranitelnosti se množí, takže bezpečnost je pro IoT hlavní výzvou. 36 % účastníků uvedlo jako hlavní překážku při zavádění technologií připojení IoT zabezpečení. Sporným problémem navíc zůstává vlastnictví dat shromážděných zařízeními edge. Způsob shromažďování, sdílení a využívání údajů se týká uživatelů, kteří si nemohou ověřit, zda nejsou jejich osobní údaje zneužity. Rizika spojená s daty shromážděnými zařízeními edge jsou značná,-v případě krádeže mohou být důsledky nepředvídatelné. Díky tomu je určení vlastnictví dat kritickým faktorem úspěchu IoT.
Sedmdesát procent účastníků se domnívá, že vlastnictví dat by mělo zůstat na uživatelích, zvláště když nelze zaručit soukromí, protože taková data jsou snadno vystavena třetím stranám. Uživatelé váhají se sdílením dat se společnostmi kvůli obavám z krádeže identity a rizik kybernetické bezpečnosti.
Od chytrých měst a továren po chytré domácnosti, IoT umožňuje objektům propojovat se a vyměňovat si data. Řešení problémů se zabezpečením dat umožňuje shromážděným datům řídit provozní zlepšení nebo snížení nákladů, což vede k vyšší kvalitě, vyšší efektivitě a prodloužené životnosti produktů. Čtyřicet-osm účastníků označilo za své hlavní cíle zvýšenou produktivitu a výrobní schopnosti, což zdůraznilo největší obchodní dopad internetu věcí v těchto oblastech.
30 % účastníků se považovalo za inovátory IoT, kteří se snaží prozkoumat obchodní příležitosti a získat konkurenční výhodu prostřednictvím vývoje řešení IoT, zatímco 27 % se snažilo využít tržních příležitostí. Navzdory rychlému růstu trhu řešení IoT zůstává vývoj takových řešení vysoce strategickým rozhodnutím. Zahrnuje obavy o bezpečnost dat a vyžaduje značný čas, aby přinesl výsledky. S tím, jak se do ekosystému připojuje více podniků, vývojové prostředí internetu věcí nadále dospívá. Inovace řešení IoT je proto pro společnosti důležitější než kdy jindy-není to jen o sledování trendů v oboru. Čím efektivněji podnik inovuje, tím větší má šanci na úspěch.
Jaké jsou klíčové technologické priority?
Trvalou výzvou ve vývoji IoT je zajištění interoperability mezi zařízeními od různých výrobců a usnadnění snadného vývoje nových uživatelských aplikací. V současné době neexistuje žádný globální standard pro komunikaci mezi různými zařízeními, přičemž každá skupina se řídí odlišnými protokoly. Účastníci identifikovali faktory, které by mohly urychlit přijetí IoT, včetně interoperability, snadného vývoje, poptávky po otevřených standardech a standardů konektivity. Tempo inovací IoT je rychlé. Využití této obrovské tržní příležitosti vyžaduje dosažení interoperability napříč všemi průmyslovými odvětvími za účelem propojení zákazníků, podniků a produktů. Standardy by však měly být otevřené a umožnit komukoli snadno navrhovat a budovat technologie v těchto rámcích.
Současná zařízení IoT ve velké míře nevyužívají umělou inteligenci (AI) a strojové učení. Průzkum nicméně odhalil, že 39 % účastníků již začlenilo AI do svých návrhů a aplikací IoT. Mezi zbývajícími účastníky 47 % plánuje využít AI ve svém dalším návrhu nebo aplikaci IoT k vytváření chytřejších zařízení. Od autonomních vozidel po software pro rozpoznávání obličejů AI mění způsob, jakým komunikujeme se světem, protože náklady na hardware se snižují a rychlost zpracování se zvyšuje.
IoT okrajová zařízení komunikují prostřednictvím standardních kabelových a bezdrátových kanálů, včetně příjmu měření senzorů a umožnění dálkového ovládání operátory. Interakce mezi okrajovými zařízeními, bránami a cloudovými platformami v rámci řešení IoT vyžadují různé přístupy, aby vyhověly různým potřebám. Výsledky ukazují, že 77 % účastníků zvolilo bezdrátovou komunikaci, zatímco 23 % zvolilo drátovou komunikaci.
Mezi bezdrátovými možnostmi je WiFi nejoblíbenější díky svému vzdálenému připojení, zabezpečení a vyšší propustnosti, kterou umožňují nejnovější MCU s nízkou spotřebou{0}}s možností WiFi. Cellular a Bluetooth Low Energy (BLE) těsně následují, přičemž podíl BLE na trhu vzrostl za poslední tři roky o 12 %, což je způsobeno režimy nízké spotřeby-a rychlým přijetím Bluetooth 5.0. Podíl na mobilním trhu vzrostl za poslední tři roky o 9 %. Nedávný vzestup 5G zlepšuje konektivitu výrazným zvýšením šířky mobilního pásma, což IoT usnadňuje připojení velkého množství zařízení.
Mezi drátovou komunikací dává 83 % inženýrů přednost Ethernetu. Ethernetová připojení nabízejí vysokou spolehlivost a zabezpečení a poskytují optimální řešení pro vysokorychlostní{2}}streamovací zařízení, jako jsou IP kamery nebo VoIP telefony.
Systémy internetu věcí vyžadují k implementaci funkcí různé jazyky pro vývoj softwaru. 65% účastníků stále volí C/C++ pro jeho pokročilé možnosti v oblasti I/O, správy kódu, datových struktur a ukládání souborů, následuje Python (45 %) a JavaScript (22 %).
Vývoj hardwaru představuje řadu výzev, takže správný návrh je kritický. Při rozhodování mezi-vlastním návrhem nebo standardním{2}}-řešením pro nákladově{4}}efektivní implementaci a rychlejší{5}}uvedení-na trh je výběr hardwaru zásadní. 48% respondentů používá k urychlení a zjednodušení návrhu jednodeskové počítače (SBC). SBC jsou kompaktní, mají integrovanou konektivitu (Ethernet, WiFi, BLE), USB a další rozhraní (I2C, SPI, UART) a jsou připraveny k použití ihned{11}}z{12}}-(se systémem Linux). Různé SBC řeší specifické hardwarové požadavky, kde paměť a úložiště jsou pro vestavěné systémy kritické. Kompaktní vestavěné distribuce Linuxu dále minimalizují nároky na paměť a úložiště.
32 % účastníků se však rozhodlo začít od prázdného listu, což systému umožňuje diktovat konečné specifikace, které poskytují vynikající výkon a robustní spolehlivost za nejnižší možné náklady. Pro podniky zůstává „stavět versus kupovat“ složitým dilematem. Vlastní vývoj-řešení vyžaduje investice a čas, přesto má vlastnictví a plná kontrola přednost. Výpočtový výkon a funkčnost hardwaru IoT určují mikroprocesory (MPU) nebo mikrokontroléry (MCU). Další výzvou pro inženýry je výběr vhodného MPU/MCU pro jejich návrh, přičemž 39 % respondentů upřednostňuje vývojové platformy STMicroelectronics.
Cloudová platforma je základní součástí podnikové implementace IoT. Hraje klíčovou roli při budování zabezpečené, rozsáhlé-infrastruktury IoT a umožňuje podnikům shromažďovat, analyzovat a zpracovávat data IoT ze senzorů, zařízení a aplikací za účelem zajištění udržitelného provozu. 34-% účastníků výslovně vyjádřilo preferenci privátních cloudů. Soukromé cloudy je pro hackery obtížnější prolomit, nevznikají žádné náklady a umožňují místní přístup k datům.
Senzory, které se používají ke sběru dat, tvoří jádro každého připojeného zařízení. Od určování polohy a identifikace až po monitorování a ochranu kritické infrastruktury, senzory slouží jako oči a uši řešení IoT a převádějí zachycené fyzické informace na elektronicky měřitelné signály. Efektivní správa a nasazení senzorů jsou životně důležité součásti procesů IoT, přičemž výběr senzorů závisí na faktorech, jako je využití, přesnost a výdrž baterie. Nejběžnějšími senzory jsou senzory prostředí, které mimo jiné měří teplotu, vlhkost, tlak a plyny. Druhou nejrozšířenější kategorií jsou pohybové senzory.
Z této zprávy o trendech můžeme usoudit, že inovativní řešení zaměřená na chytré domácnosti, průmysl, trhy a vládu dláždí cestu budoucnosti IoT. IoT je pevně na pořadu dne zákazníků a partnerů a je velmi žádaný, přesto si žádný subjekt nemůže tvrdit, že je v čele. Internet věcí má obrovský potenciál a některé přední společnosti již podnikly kroky-Google, Apple a Amazon nedávno vstoupily na trh domácí automatizace. Co to znamená pro ostatní podniky?
Méně než 25 % inženýrů věří, že jejich společnost bude hrát dominantní roli v IoT, ale na to je ještě příliš brzy. Kdo povede smečku v budoucnu? To ukáže až čas.