En svällande morgon går du hemifrån. När du har stängt dörren varnar din telefon dig om att alla inomhusbelysning är släckta och att dörren är låst. Under tiden har din bil automatiskt aktiverat sitt kylsystem, så när du kommer fram till garaget kan du kliva rakt in i en uppfriskande cool hytt... Sådana scenarier är inte längre bara fantasier. Hur långt har Internet of Things (IoT) kommit i dag? Och vart tar det vägen de kommande fem åren?
Dagens smarta hem tillåter fjärrstyrning av apparater, lampor och gardiner via smartphone, röstaktivering av enhetsinställningar på nära håll och real-övervakning av hemmiljöer genom installerade kameror och sensorer. Ändå förblir sådana hem-IoT-system begränsade i adoptionen. Utöver de höga kostnaderna för att bygga hela ekosystemet, inkluderar oro förtroendeproblem, säkerhetsosäkerheter och integritetsintrång.
Den nuvarande "densiteten" av IoT-integration är fortfarande otillräcklig. Ändå har tekniska framsteg gjort det oacceptabelt för kunniga konsumenter att köpa hemelektronik eller smarta hemenheter som saknar så-IoT-interaktivitet. Det är svårt att föreställa sig nya produkter utan anslutning, eller de som är inkompatibla med appar, -miniprogram eller officiella konton.
IoT är dock inte längre ett kärnförsäljningsargument. Istället måste det komplettera funktioner som prestanda, AI och skärmar för att skapa en heltäckande upplevelse som tar marknadsandelar.
För att bättre utforska IoT-branschens trender undersökte vi globala kunder och fick 2 095 ifyllda frågeformulär från IoT-lösningsingenjörer i 60 länder. Dessa data utgör grunden för vår Global IoT Trends Report. Hur kommer det globala IoT-landskapet att utvecklas under de kommande fem åren? Låt oss utforska.
Var finns branschens tillväxtdrivkrafter?
De tre främsta branscherna med störst IoT-tillväxtpotential under de kommande fem åren är industriell automation och kontroll, hemautomation och artificiell intelligens. Inom industriell automation och hemautomation förväntas maskin-till-maskin-kommunikation (M2M) och fjärrövervakning vara de snabbast-växande applikationerna. Dessa inkluderar fjärrövervakning av enheter, optimering av industriella processer och anläggningar och anslutningar för hemelektronik och smarta enheter. Samtidigt har pandemin påskyndat IoT-antagandet inom hälso- och sjukvården, förvandlat patientdiagnostik och övervakning samtidigt som det underlättar vaccinspårning och lagerhantering. Med stigande efterfrågan på ansluten medicinsk utrustning, identifierar 25 % av deltagarna hälso- och sjukvård som nästa stora industri att dra nytta av IoT för människors hälsa. Andra sektorer som visar hög IoT-tillväxtpotential inkluderar smarta städer, energihantering, fordon och transporter samt bärbara enheter.
Industry 4.0 är dock fortfarande i sin utvecklingsfas, med långsam tillväxt inom Manufacturing 4.0 och Industrial Internet of Things (IIoT) främst tillskrivet beroende av äldre system, komplexa integrationsprocesser, kompetensbrist och brist på affärsdrivna-tillvägagångssätt. De tre främsta orsakerna till Industry 4.0:s långsamma tillväxt-är oro över datasäkerhet, bristande affärsstrategi och svårigheten och de tekniska begränsningarna med eftermontering inom befintliga komplexa äldre system-hindrar införandet och integrationen av smarta tillverkningslösningar.
Moderna tillverkningsprocesser är mer sammankopplade än någonsin, med fler maskiner, utrustning och anställda som stöds av nätverksanslutna sensorer som överför data genom hela fabriken. Problem uppstår när företag inte kan dela information inom sina egna nätverk eller utnyttja denna data för att förbättra affärsstrategier. Edge computing representerar den framtida riktningen-utforska vår artikel om Industrial IoT Edge Computing för mer information.
När systemen blir allt mer komplexa, ökar sårbarheterna, vilket gör säkerheten till den främsta utmaningen för IoT. Trettio-sex procent av deltagarna angav säkerhet som det primära hindret för att använda IoT-anslutningsteknik. Dessutom förblir äganderätten till data som samlas in av edge-enheter en kontroversiell fråga. Hur data samlas in, delas och används berör användare, som inte kan verifiera om deras personliga information missbrukas. Riskerna förknippade med data som samlas in av edge-enheter är betydande-om de blir stulen kan konsekvenserna bli oförutsägbara. Detta gör att bestämma dataägande är en avgörande faktor för IoT-framgång.
70 procent av deltagarna anser att dataägandet bör förbli hos användarna, särskilt när integritet inte kan garanteras, eftersom sådan data lätt exponeras för tredje part. Användare tvekar att dela data med företag på grund av oro för identitetsstöld och cybersäkerhetsrisker.
Från smarta städer och fabriker till smarta hem, IoT gör det möjligt för objekt att ansluta och utbyta data. Genom att lösa datasäkerhetsproblem kan insamlad data driva driftförbättringar eller kostnadsminskningar, vilket resulterar i högre kvalitet, högre effektivitet och förlängd produktlivslängd. Fyrtio-åtta procent av deltagarna identifierade förbättrad produktivitet och tillverkningskapacitet som sina primära mål, vilket framhävde IoT:s största affärseffekt inom dessa områden.
30 % av deltagarna såg sig själva som IoT-innovatörer som försökte utforska affärsmöjligheter och få konkurrensfördelar genom utveckling av IoT-lösningar, medan 27 % strävade efter att dra nytta av marknadsmöjligheter. Trots den snabba tillväxten på marknaden för IoT-lösningar är utvecklingen av sådana lösningar fortfarande ett mycket strategiskt beslut. Det involverar datasäkerhetsproblem och kräver betydande tid för att ge resultat. När fler företag ansluter sig till ekosystemet fortsätter IoT-utvecklingslandskapet att mogna. Därför, för företag, är innovativa IoT-lösningar viktigare än någonsin-det handlar inte bara om att följa branschtrender. Ju mer effektivt ett företag förnyar sig, desto större är chanserna att lyckas.
Vilka är de viktigaste tekniska prioriteringarna?
En ihållande utmaning i IoT:s utveckling är att säkerställa interoperabilitet mellan enheter från olika tillverkare och underlätta enkel utveckling av nya användarapplikationer. För närvarande finns ingen global standard för kommunikation mellan olika enheter, där varje grupp följer olika protokoll. Deltagarna identifierade faktorer som kan påskynda införandet av IoT, inklusive interoperabilitet, enkel utveckling, efterfrågan på öppna standarder och anslutningsstandarder. Takten för IoT-innovation är hög. Att ta vara på denna enorma marknadsmöjlighet kräver att man uppnår interoperabilitet inom alla branscher för att koppla ihop kunder, företag och produkter. Standarder bör dock vara öppna, så att alla enkelt kan designa och bygga teknik under dessa ramverk.
Nuvarande IoT-enheter använder inte i stor utsträckning artificiell intelligens (AI) och maskininlärning. Ändå visade undersökningen att 39 % av deltagarna redan har införlivat AI i sina IoT-designer och applikationer. Bland de återstående deltagarna planerar 47 % att använda AI i sin nästa IoT-design eller applikation för att bygga smartare enheter. Från autonoma fordon till mjukvara för ansiktsigenkänning, AI förändrar hur vi interagerar med världen när hårdvarukostnaderna minskar och bearbetningshastigheterna ökar.
IoT edge-enheter kommunicerar via vanliga trådbundna och trådlösa kanaler, inklusive att ta emot sensormätningar och möjliggöra fjärrkontroll av operatörer. Interaktioner mellan edge-enheter, gateways och molnplattformar inom IoT-lösningar kräver olika tillvägagångssätt för att möta varierande behov. Resultaten visar att 77 % av deltagarna valde trådlös kommunikation, medan 23 % valde trådbunden kommunikation.
Bland trådlösa alternativ är WiFi mest populärt på grund av dess fjärranslutning, säkerhet och högre genomströmning, som möjliggörs av de senaste MCU:erna med låg-effekt och WiFi-kapacitet. Cellular och Bluetooth Low Energy (BLE) följer tätt, med BLE:s marknadsandel ökat med 12 % under de senaste tre åren, drivet av låga-energilägen och snabb användning av Bluetooth 5.0. Mobilmarknadsandelen har ökat med 9 % under de senaste tre åren. Den senaste tidens ökning av 5G förbättrar anslutningsmöjligheterna genom att avsevärt öka cellulär bandbredd, vilket gör det lättare för IoT att ansluta ett stort antal enheter.
Bland trådbunden kommunikation föredrar 83 % av ingenjörerna Ethernet. Ethernet-anslutningar erbjuder hög tillförlitlighet och säkerhet, vilket ger den optimala lösningen för höghastighetsströmningsenheter som IP-kameror eller VoIP-telefoner.
IoT-system kräver olika programvaruutvecklingsspråk för att implementera funktionalitet. 65% av deltagarna väljer fortfarande C/C++ för dess avancerade funktioner inom I/O, kodhantering, datastrukturer och fillagring, följt av Python (45%) och JavaScript (22%).
Hårdvaruutveckling innebär många utmaningar, vilket gör korrekt design kritisk. När du väljer mellan-intern design eller --lösningar för kostnadseffektivt-implementering och snabbare tid-till-marknaden är val av hårdvara avgörande. 48 % av respondenterna använder en-kortdator (SBC) för att påskynda och förenkla design. SBC:er är kompakta, har inbyggd anslutning (Ethernet, WiFi, BLE), USB och ytterligare gränssnitt (I2C, SPI, UART) och är redo att användas-med{12}}förpackningen-(med Linux). Olika SBC:er hanterar specifika hårdvarukrav, där minne och lagring är avgörande för inbyggda system. Kompakta inbäddade Linux-distributioner minimerar ytterligare minnes- och lagringsfootprints.
Men 32 % av deltagarna väljer att börja från ett tomt blad, vilket gör att systemet kan diktera slutliga specifikationer som ger enastående prestanda och robust tillförlitlighet till lägsta möjliga kostnad. För företag är "bygga kontra köpa" ett komplext dilemma. Att utveckla egna-lösningar kräver investeringar och tid, men ändå har ägande och full kontroll företräde. Processorkraften och funktionaliteten hos IoT-hårdvara bestäms av mikroprocessorer (MPU) eller mikrokontroller (MCU). Nästa utmaning för ingenjörer är att välja lämplig MPU/MCU för sin design, där 39 % av de svarande föredrar STMicroelectronics utvecklingsplattformar.
Molnplattformen är kärnkomponenten i implementering av företags IoT. Det spelar en avgörande roll för att bygga säker,-stor IoT-infrastruktur, vilket gör det möjligt för företag att samla in, analysera och bearbeta IoT-data från sensorer, enheter och applikationer för att driva hållbar verksamhet. Trettio-fyra procent av deltagarna uttryckte uttryckligen en preferens för privata moln. Privata moln är svårare för hackare att bryta, drar sig inga kostnader och tillåter lokal dataåtkomst.
Sensorer, som används för att samla in data, utgör kärnan i varje ansluten enhet. Från positionering och identifiering till övervakning och skydd av kritisk infrastruktur, sensorer fungerar som ögon och öron för IoT-lösningar och omvandlar infångad fysisk information till elektroniskt mätbara signaler. Effektiv sensorhantering och implementering är viktiga komponenter i IoT-processer, med sensorval beroende på faktorer som användning, noggrannhet och batteritid. De vanligaste sensorerna är miljösensorer, som mäter bland annat temperatur, luftfuktighet, tryck och gaser. Den näst vanligaste kategorin är rörelsesensorer.
Från denna trendrapport kan vi dra slutsatsen att innovativa lösningar riktade mot smarta hem, industri, marknader och myndigheter banar väg för framtiden för IoT. IoT är fast på agendan för kunder och partners och är mycket eftertraktat, men ingen enskild enhet kan hävda att de leder ansvaret. IoT har en enorm potential, och några ledande företag har redan vidtagit åtgärder-Google, Apple och Amazon har nyligen tagit sig in på hemautomationsmarknaden. Vad betyder detta för andra företag?
Mindre än 25 % av ingenjörerna tror att deras företag kommer att spela en dominerande roll inom IoT, men det är fortfarande för tidigt att säga. Vem kommer att leda gruppen i framtiden? Bara tiden får utvisa.