An einem schwülen Morgen verlassen Sie das Haus. Nachdem Sie die Tür geschlossen haben, benachrichtigt Sie Ihr Telefon darüber, dass alle Innenlichter ausgeschaltet und die Tür verriegelt ist. Mittlerweile hat Ihr Auto das Kühlsystem automatisch aktiviert, sodass Sie bei Ihrer Ankunft in der Garage direkt in einen erfrischend kühlen Innenraum eintreten können ... Solche Szenarien sind keine bloße Fantasie mehr. Wie weit ist das Internet der Dinge (IoT) heute fortgeschritten? Und wohin wird es in den nächsten fünf Jahren gehen?
Heutige Smart Homes ermöglichen die Fernsteuerung von Geräten, Lichtern und Vorhängen über das Smartphone, die Sprachaktivierung von Geräteeinstellungen aus nächster Nähe und die Echtzeitüberwachung der häuslichen Umgebung durch installierte Kameras und Sensoren. Die Akzeptanz solcher Heim-IoT-Systeme ist jedoch noch begrenzt. Abgesehen von den hohen Kosten für den Aufbau des gesamten Ökosystems gibt es auch Bedenken hinsichtlich Vertrauensproblemen, Sicherheitsunsicherheiten und Datenschutzverletzungen.
Die aktuelle „Dichte“ der IoT-Integration bleibt unzureichend. Doch der technologische Fortschritt hat es für kluge Verbraucher inakzeptabel gemacht, Unterhaltungselektronik oder Smart-Home-Geräte zu kaufen, denen die sogenannte IoT-Interaktivität fehlt. Es ist schwer, sich neue Produkte ohne Konnektivität oder solche vorzustellen, die nicht mit Apps, Miniprogrammen oder offiziellen Konten kompatibel sind.
IoT ist jedoch kein zentrales Verkaufsargument mehr. Stattdessen muss es Funktionen wie Leistung, KI und Bildschirme ergänzen, um ein umfassendes Erlebnis zu schaffen, das Marktanteile erobert.
Um die Trends der IoT-Branche besser zu erkunden, haben wir globale Kunden befragt und 2.095 ausgefüllte Fragebögen von IoT-Lösungsingenieuren aus 60 Ländern erhalten. Diese Daten bilden die Grundlage unseres Global IoT Trends Report. Wie wird sich die globale IoT-Landschaft in den nächsten fünf Jahren entwickeln? Lasst uns erkunden.
Wo liegen die Wachstumstreiber der Branche?
Die drei Branchen mit dem größten IoT-Wachstumspotenzial in den nächsten fünf Jahren sind industrielle Automatisierung und Steuerung, Heimautomation und künstliche Intelligenz. Innerhalb der industriellen Automatisierung und Heimautomatisierung werden Maschine{1}}zu-Kommunikation (M2M) und Fernüberwachung voraussichtlich die am schnellsten-wachsenden Anwendungen sein. Dazu gehören die Fernüberwachung von Geräten, die Optimierung industrieller Prozesse und Anlagen sowie die Konnektivität für Unterhaltungselektronik und intelligente Geräte. Gleichzeitig hat die Pandemie die Einführung des IoT im Gesundheitswesen beschleunigt, die Patientendiagnose und -überwachung verändert und gleichzeitig die Nachverfolgung von Impfstoffen und die Bestandsverwaltung unterstützt. Angesichts der steigenden Nachfrage nach vernetzten medizinischen Geräten sehen 25 % der Teilnehmer das Gesundheitswesen als die nächste große Branche, die das IoT für die menschliche Gesundheit nutzt. Weitere Sektoren mit hohem IoT-Wachstumspotenzial sind intelligente Städte, Energiemanagement, Automobil und Transport sowie tragbare Geräte.
Allerdings befindet sich Industrie 4.0 noch in der Entwicklungsphase, wobei das langsame Wachstum bei Fertigung 4.0 und dem industriellen Internet der Dinge (IIoT) hauptsächlich auf die Abhängigkeit von Altsystemen, komplexe Integrationsprozesse, Fachkräftemangel und einen Mangel an geschäftsorientierten Ansätzen zurückzuführen ist. Die drei Hauptgründe für das langsame Wachstum von Industrie 4.0 -Bedenken hinsichtlich der Datensicherheit, mangelnde Geschäftsstrategie sowie die Schwierigkeit und technischen Einschränkungen bei der Nachrüstung bestehender komplexer Legacy-Systeme-hindern die Einführung und Integration intelligenter Fertigungslösungen.
Moderne Fertigungsprozesse sind stärker vernetzt als je zuvor. Immer mehr Maschinen, Geräte und Mitarbeiter werden durch vernetzte Sensoren unterstützt, die Daten im gesamten Werk übertragen. Probleme entstehen, wenn Unternehmen keine Informationen innerhalb ihrer eigenen Netzwerke austauschen oder diese Daten nicht zur Verbesserung ihrer Geschäftsstrategien nutzen können. Edge Computing stellt die zukünftige Richtung dar. -Weitere Informationen finden Sie in unserem Artikel über Industrial IoT Edge Computing.
Da Systeme immer komplexer werden, nehmen die Schwachstellen zu, was die Sicherheit zur größten Herausforderung für das IoT macht. 36 % der Teilnehmer nannten Sicherheit als Haupthindernis bei der Einführung von IoT-Konnektivitätstechnologien. Darüber hinaus bleibt das Eigentum an den von Edge-Geräten gesammelten Daten ein umstrittenes Thema. Die Art und Weise, wie Daten erfasst, weitergegeben und genutzt werden, betrifft Benutzer, die nicht überprüfen können, ob ihre persönlichen Daten missbraucht werden. Die Risiken, die mit den von Edge-Geräten gesammelten Daten verbunden sind, sind erheblich. -Bei einem Diebstahl könnten die Folgen unvorhersehbar sein. Dies macht die Bestimmung des Dateneigentums zu einem entscheidenden Faktor für den IoT-Erfolg.
Siebzig Prozent der Teilnehmer glauben, dass das Eigentum an den Daten beim Nutzer verbleiben sollte, insbesondere wenn der Datenschutz nicht gewährleistet werden kann, da solche Daten leicht an Dritte weitergegeben werden können. Benutzer zögern, Daten an Unternehmen weiterzugeben, weil sie Bedenken hinsichtlich Identitätsdiebstahl und Cybersicherheitsrisiken haben.
Von intelligenten Städten und Fabriken bis hin zu intelligenten Häusern ermöglicht das IoT die Verbindung von Objekten und den Datenaustausch. Durch die Lösung von Datensicherheitsproblemen können gesammelte Daten zu betrieblichen Verbesserungen oder Kostensenkungen führen, was zu höherer Qualität, größerer Effizienz und längerer Produktlebensdauer führt. 48 % der Teilnehmer identifizierten eine Verbesserung der Produktivität und Fertigungskapazitäten als ihre Hauptziele und betonten die größten geschäftlichen Auswirkungen des IoT in diesen Bereichen.
30 % der Teilnehmer sahen sich selbst als IoT-Innovatoren, die durch die Entwicklung von IoT-Lösungen Geschäftsmöglichkeiten erkunden und sich einen Wettbewerbsvorteil verschaffen wollten, während 27 % darauf abzielten, Marktchancen zu nutzen. Trotz des rasanten Wachstums des Marktes für IoT-Lösungen bleibt die Entwicklung solcher Lösungen eine äußerst strategische Entscheidung. Es bringt Bedenken hinsichtlich der Datensicherheit mit sich und erfordert viel Zeit, bis Ergebnisse vorliegen. Je mehr Unternehmen dem Ökosystem beitreten, desto reifer wird die IoT-Entwicklungslandschaft. Daher ist die Innovation von IoT-Lösungen für Unternehmen wichtiger denn je.-Es geht nicht nur darum, Branchentrends zu folgen. Je effektiver ein Unternehmen innoviert, desto größer sind seine Erfolgschancen.
Was sind die wichtigsten technologischen Prioritäten?
Eine anhaltende Herausforderung in der Entwicklung des IoT besteht darin, die Interoperabilität zwischen Geräten verschiedener Hersteller sicherzustellen und die einfache Entwicklung neuer Benutzeranwendungen zu ermöglichen. Derzeit gibt es keinen globalen Standard für die Kommunikation zwischen verschiedenen Geräten, wobei jede Gruppe unterschiedliche Protokolle einhält. Die Teilnehmer identifizierten Faktoren, die die IoT-Einführung beschleunigen könnten, darunter Interoperabilität, einfache Entwicklung, Nachfrage nach offenen Standards und Konnektivitätsstandards. Das Tempo der IoT-Innovationen ist rasant. Um diese enorme Marktchance zu nutzen, ist es erforderlich, branchenübergreifende Interoperabilität zu erreichen, um Kunden, Unternehmen und Produkte zu verbinden. Standards sollten jedoch offen sein, damit jeder problemlos Technologie unter diesen Rahmenbedingungen entwerfen und bauen kann.
Aktuelle IoT-Geräte nutzen künstliche Intelligenz (KI) und maschinelles Lernen nicht in großem Umfang. Dennoch ergab die Umfrage, dass 39 % der Teilnehmer bereits KI in ihre IoT-Designs und -Anwendungen integriert haben. Von den übrigen Teilnehmern planen 47 %, KI in ihrem nächsten IoT-Design oder ihrer nächsten IoT-Anwendung einzusetzen, um intelligentere Geräte zu bauen. Von autonomen Fahrzeugen bis hin zu Gesichtserkennungssoftware verändert KI die Art und Weise, wie wir mit der Welt interagieren, da die Hardwarekosten sinken und die Verarbeitungsgeschwindigkeit steigt.
IoT-Edge-Geräte kommunizieren über standardmäßige kabelgebundene und kabellose Kanäle, empfangen unter anderem Sensormessungen und ermöglichen die Fernsteuerung durch Bediener. Interaktionen zwischen Edge-Geräten, Gateways und Cloud-Plattformen innerhalb von IoT-Lösungen erfordern unterschiedliche Ansätze, um unterschiedliche Anforderungen zu erfüllen. Die Ergebnisse zeigen, dass 77 % der Teilnehmer die drahtlose Kommunikation wählten, während 23 % sich für die kabelgebundene Kommunikation entschieden.
Unter den drahtlosen Optionen ist WLAN aufgrund der Fernkonnektivität, Sicherheit und des höheren Durchsatzes am beliebtesten, die durch die neuesten stromsparenden MCUs mit WLAN-Funktionen ermöglicht werden. Mobilfunk und Bluetooth Low Energy (BLE) folgen dicht dahinter, wobei der Marktanteil von BLE in den letzten drei Jahren um 12 % gestiegen ist, was auf Energiesparmodi und die schnelle Einführung von Bluetooth 5.0 zurückzuführen ist. Der Marktanteil des Mobilfunks ist in den letzten drei Jahren um 9 % gewachsen. Der jüngste Aufstieg von 5G verbessert die Konnektivität durch eine deutliche Erhöhung der Mobilfunkbandbreite, wodurch es für das IoT einfacher wird, eine große Anzahl von Geräten zu verbinden.
Unter der kabelgebundenen Kommunikation bevorzugen 83 % der Ingenieure Ethernet. Ethernet-Verbindungen bieten hohe Zuverlässigkeit und Sicherheit und stellen die optimale Lösung für Hochgeschwindigkeits-Streaminggeräte wie IP-Kameras oder VoIP-Telefone dar.
IoT-Systeme erfordern verschiedene Softwareentwicklungssprachen, um Funktionen zu implementieren.. 65% der Teilnehmer entscheiden sich immer noch für C/C++ wegen seiner erweiterten Funktionen in den Bereichen E/A, Codeverwaltung, Datenstrukturen und Dateispeicherung, gefolgt von Python (45 %) und JavaScript (22 %).
Die Hardwareentwicklung stellt zahlreiche Herausforderungen dar, weshalb das richtige Design von entscheidender Bedeutung ist. Bei der Entscheidung zwischen eigenem-Design oder Standardlösungen für eine kosteneffiziente-Implementierung und schnellere-Markteinführung-ist die Auswahl der Hardware von entscheidender Bedeutung.. 48 % der Befragten verwenden Single-Board Computer (SBCs), um das Design zu beschleunigen und zu vereinfachen. SBCs sind kompakt, verfügen über integrierte Konnektivität (Ethernet, WLAN, BLE), USB und zusätzliche Schnittstellen (I2C, SPI, UART) und sind sofort einsatzbereit (unter Linux). Verschiedene SBCs erfüllen spezifische Hardwareanforderungen, bei denen Arbeitsspeicher und Massenspeicher für eingebettete Systeme von entscheidender Bedeutung sind. Kompakte eingebettete Linux-Distributionen minimieren den Speicher- und Speicherbedarf zusätzlich.
Allerdings entscheiden sich 32 % der Teilnehmer dafür, ganz von vorn zu beginnen, sodass das System die endgültigen Spezifikationen diktieren kann, die herausragende Leistung und robuste Zuverlässigkeit zu möglichst geringen Kosten bieten. Für Unternehmen bleibt „Bauen versus Kaufen“ ein komplexes Dilemma. Die Entwicklung interner-Lösungen erfordert Investitionen und Zeit, doch Eigenverantwortung und vollständige Kontrolle haben Vorrang. Die Rechenleistung und Funktionalität von IoT-Hardware werden durch Mikroprozessoren (MPUs) oder Mikrocontroller (MCUs) bestimmt. Die nächste Herausforderung für Ingenieure besteht darin, die geeignete MPU/MCU für ihr Design auszuwählen, wobei 39 % der Befragten die Entwicklungsplattformen von STMicroelectronics bevorzugen.
Die Cloud-Plattform ist die Kernkomponente der IoT-Implementierung in Unternehmen. Es spielt eine entscheidende Rolle beim Aufbau einer sicheren, groß angelegten IoT-Infrastruktur und ermöglicht es Unternehmen, IoT-Daten von Sensoren, Geräten und Anwendungen zu sammeln, zu analysieren und zu verarbeiten, um nachhaltige Abläufe voranzutreiben. 34 % der Teilnehmer äußerten ausdrücklich eine Präferenz für private Clouds. Private Clouds sind für Hacker schwieriger zu durchbrechen, verursachen keine Kosten und ermöglichen den lokalen Datenzugriff.
Sensoren, die zur Datenerfassung dienen, bilden das Herzstück jedes vernetzten Geräts. Von der Positionierung und Identifizierung bis hin zur Überwachung und zum Schutz kritischer Infrastruktur fungieren Sensoren als Augen und Ohren von IoT-Lösungen und wandeln erfasste physische Informationen in elektronisch messbare Signale um. Effektives Sensormanagement und -einsatz sind wichtige Bestandteile von IoT-Prozessen, wobei die Sensorauswahl von Faktoren wie Nutzung, Genauigkeit und Batterielebensdauer abhängt. Die gebräuchlichsten Sensoren sind Umweltsensoren, die unter anderem Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Druck und Gase messen. Die zweithäufigste Kategorie sind Bewegungssensoren.
Aus diesem Trendbericht können wir schließen, dass innovative Lösungen für Smart Homes, Industrie, Märkte und Regierung den Weg für die Zukunft des IoT ebnen. IoT steht fest auf der Agenda von Kunden und Partnern und ist sehr gefragt, doch kein einzelnes Unternehmen kann von sich behaupten, führend zu sein. Das IoT birgt ein enormes Potenzial und einige führende Unternehmen haben bereits Maßnahmen ergriffen. -Google, Apple und Amazon sind kürzlich in den Markt für Heimautomation eingestiegen. Was bedeutet das für andere Unternehmen?
Weniger als 25 % der Ingenieure glauben, dass ihr Unternehmen eine dominierende Rolle im IoT spielen wird, aber es ist noch zu früh, um das zu sagen. Wer wird in Zukunft die Nase vorn haben? Nur die Zeit wird es zeigen.