En un matí sufocant, surts de casa. Després de tancar la porta, el telèfon t'avisa que tots els llums interiors estan apagats i la porta està bloquejada. Mentrestant, el vostre cotxe ha activat automàticament el seu sistema de refrigeració, de manera que quan arribeu al garatge, podreu entrar directament a una cabina refrescant... Aquests escenaris ja no són una mera fantasia. Fins on ha avançat l'Internet de les coses (IoT) avui? I cap a on anirà en els propers cinc anys?
Les cases intel·ligents actuals permeten el control remot d'electrodomèstics, llums i cortines mitjançant un telèfon intel·ligent, l'activació per veu de la configuració del dispositiu a poca distància i la supervisió en temps real-de l'entorn domèstic mitjançant càmeres i sensors instal·lats. No obstant això, aquests sistemes domèstics d'IoT segueixen sent limitats en adopció. Més enllà de l'alt cost de construir tot l'ecosistema, les preocupacions inclouen problemes de confiança, incerteses de seguretat i violacions de la privadesa.
La "densitat" actual d'integració d'IoT segueix sent insuficient. No obstant això, els avenços tecnològics han fet inacceptable que els consumidors experimentats compren productes electrònics de consum o dispositius domèstics intel·ligents sense l'anomenada-interactivitat IoT. És difícil imaginar nous productes sense connectivitat, o aquells incompatibles amb aplicacions, mini-programes o comptes oficials.
Tanmateix, IoT ja no és un punt de venda bàsic. En lloc d'això, ha de complementar capacitats com el rendiment, la intel·ligència artificial i les pantalles per crear una experiència completa que capti la quota de mercat.
Per explorar millor les tendències del sector de l'IoT, vam enquestar clients globals i vam rebre 2.095 qüestionaris completats d'enginyers de solucions IoT de 60 països. Aquestes dades són la base del nostre Informe de tendències globals d'IoT. Com evolucionarà el panorama global d'IoT durant els propers cinc anys? Explorem.
On són els motors de creixement del sector?
Les tres indústries principals amb el major potencial de creixement d'IoT durant els propers cinc anys són l'automatització i el control industrials, la domòtica i la intel·ligència artificial. Dins de l'automatització industrial i la domòtica, es preveu que les comunicacions de màquina--màquina (M2M) i la supervisió remota siguin les aplicacions-de més ràpid creixement. Aquests inclouen la supervisió remota de dispositius, l'optimització de processos i instal·lacions industrials i la connectivitat per a electrònica de consum i dispositius intel·ligents. Simultàniament, la pandèmia ha accelerat l'adopció d'IoT a l'assistència sanitària, transformant el diagnòstic i el seguiment dels pacients alhora que ajuda al seguiment de vacunes i a la gestió d'inventaris. Amb l'augment de la demanda de dispositius mèdics connectats, el 25% dels participants identifiquen l'assistència sanitària com la següent gran indústria per aprofitar l'IoT per a la salut humana. Altres sectors que mostren un alt potencial de creixement d'IoT inclouen les ciutats intel·ligents, la gestió de l'energia, l'automoció i el transport i els dispositius portàtils.
Tanmateix, la indústria 4.0 es manté en la seva fase de desenvolupament, amb un creixement lent de la fabricació 4.0 i de l'Internet industrial de les coses (IIoT) atribuït principalment a la dependència de sistemes heretats, processos d'integració complexos, escassetat d'habilitats i la manca d'enfocaments empresarials-. Les tres raons principals del lent creixement de la indústria 4.0-preocupa la seguretat de les dades, la manca d'estratègia empresarial i la dificultat i les limitacions tècniques de la adaptació als sistemes antics complexos existents-dificulten l'adopció i la integració de solucions de fabricació intel·ligent.
Els processos de fabricació moderns estan més interconnectats que mai, amb més màquines, equips i empleats recolzats per sensors en xarxa que transmeten dades a tota la fàbrica. Els problemes sorgeixen quan les empreses no poden compartir informació a les seves pròpies xarxes o aprofitar aquestes dades per millorar les estratègies empresarials. La informàtica perifèrica representa la direcció futura-exploreu el nostre article sobre informàtica perifèrica d'IoT industrial per obtenir més informació.
A mesura que els sistemes creixen cada cop més complexos, les vulnerabilitats es multipliquen, fent de la seguretat el repte principal per a IoT. El 36% dels participants van citar la seguretat com el principal obstacle per adoptar tecnologies de connectivitat IoT. A més, la propietat de les dades recollides pels dispositius de punta continua sent un tema polèmic. La manera com es recullen, es comparteixen i s'utilitzen les dades afecta als usuaris, que no poden verificar si la seva informació personal s'està fent un ús indegut. Els riscos associats a les dades recollides pels dispositius perifèrics són importants-si es roben, les conseqüències podrien ser imprevisibles. Això fa que determinar la propietat de les dades sigui un factor crític per a l'èxit d'IoT.
El setanta per cent dels participants creu que la propietat de les dades hauria de romandre en mans dels usuaris, especialment quan no es pot garantir la privadesa, ja que aquestes dades s'exposen fàcilment a tercers. Els usuaris dubten a compartir dades amb les empreses per preocupacions sobre el robatori d'identitat i els riscos de ciberseguretat.
Des de ciutats i fàbriques intel·ligents fins a cases intel·ligents, IoT permet que els objectes es connectin i intercanviïn dades. La resolució dels problemes de seguretat de les dades permet que les dades recollides impulsin millores operatives o reduccions de costos, donant lloc a una major qualitat, una major eficiència i una vida útil allargada del producte. El quaranta-vuit per cent dels participants van identificar la productivitat millorada i les capacitats de fabricació com els seus objectius principals, destacant el major impacte empresarial de l'IoT en aquestes àrees.
El 30% dels participants es consideraven innovadors d'IoT que busquen explorar oportunitats de negoci i obtenir avantatges competitius mitjançant el desenvolupament de solucions IoT, mentre que el 27% pretenia aprofitar les oportunitats del mercat. Malgrat el ràpid creixement del mercat de solucions IoT, desenvolupar aquestes solucions continua sent una decisió molt estratègica. Implica problemes de seguretat de dades i requereix un temps important per obtenir resultats. A mesura que més empreses s'incorporen a l'ecosistema, el panorama de desenvolupament d'IoT continua madurant. Per tant, per a les empreses, la innovació de solucions IoT és més important que mai-no només es tracta de seguir les tendències del sector. Com més eficaç innova una empresa, més possibilitats d'èxit té.
Quines són les principals prioritats tecnològiques?
Un repte persistent en l'evolució de l'IoT és garantir la interoperabilitat entre dispositius de diferents fabricants i facilitar el desenvolupament fàcil de noves aplicacions d'usuari. Actualment, no existeix cap estàndard global per a la comunicació entre diversos dispositius, amb cada grup adherint-se a protocols diferents. Els participants van identificar factors que podrien accelerar l'adopció d'IoT, com ara la interoperabilitat, la facilitat de desenvolupament, la demanda d'estàndards oberts i els estàndards de connectivitat. El ritme de la innovació IoT és ràpid. Aprofitar aquesta oportunitat de mercat massiva requereix assolir la interoperabilitat entre totes les indústries per connectar clients, empreses i productes. Tanmateix, els estàndards haurien de ser oberts, que permetin a qualsevol dissenyar i construir tecnologia fàcilment sota aquests marcs.
Els dispositius IoT actuals no utilitzen àmpliament la intel·ligència artificial (IA) i l'aprenentatge automàtic. No obstant això, l'enquesta va revelar que el 39% dels participants ja han incorporat la IA als seus dissenys i aplicacions IoT. Entre els participants restants, el 47% té previst utilitzar la IA en el seu proper disseny o aplicació IoT per crear dispositius més intel·ligents. Des de vehicles autònoms fins a programari de reconeixement facial, la intel·ligència artificial està transformant la manera com interactuem amb el món a mesura que disminueixen els costos del maquinari i augmenten les velocitats de processament.
Els dispositius IoT Edge es comuniquen a través de canals estàndard amb cable i sense fil, inclosa la recepció de mesures del sensor i el control remot per part dels operadors. Les interaccions entre dispositius de punta, passarel·les i plataformes al núvol dins de les solucions IoT requereixen enfocaments diversos per satisfer les diferents necessitats. Els resultats mostren que el 77% dels participants van seleccionar la comunicació sense fil, mentre que el 23% va triar la comunicació per cable.
Entre les opcions sense fil, la Wi-Fi és la més popular a causa de la seva connectivitat remota, la seva seguretat i un rendiment més elevat, que permeten les últimes MCU de baixa potència-con capacitats WiFi. Cel·lular i Bluetooth Low Energy (BLE) segueixen de prop, amb la quota de mercat de BLE augmentant un 12% durant els darrers tres anys, impulsada pels modes de baixa-potència i la ràpida adopció de Bluetooth 5.0. La quota de mercat mòbil ha crescut un 9% durant els últims tres anys. El recent augment del 5G millora la connectivitat augmentant significativament l'ample de banda cel·lular, cosa que facilita que IoT connecti un gran nombre de dispositius.
Entre les comunicacions per cable, el 83% dels enginyers prefereixen Ethernet. Les connexions Ethernet ofereixen una gran fiabilitat i seguretat, la qual cosa ofereix la solució òptima per a dispositius de reproducció de-alta velocitat com ara càmeres IP o telèfons VoIP.
Els sistemes IoT requereixen diversos llenguatges de desenvolupament de programari per implementar la funcionalitat. 65% dels participants encara trien C/C++ per les seves capacitats avançades en E/S, gestió de codi, estructures de dades i emmagatzematge de fitxers, seguit de Python (45%) i JavaScript (22%).
El desenvolupament de maquinari presenta nombrosos reptes, la qual cosa fa que el disseny adequat sigui crític. A l'hora de decidir entre el disseny de-casa o de-solucions-disponibles per a una implementació rendible-de costos-i un temps de venda-{-sobre el mercat més ràpid, la selecció de maquinari és vital. 48% dels enquestats utilitzen ordinadors de placa única (SBC) per accelerar i simplificar el disseny. Els SBC són compactes, disposen de connectivitat a bord (Ethernet, WiFi, BLE), USB i interfícies addicionals (I2C, SPI, UART) i estan preparats per utilitzar-se-de-la-caixa (s'executa Linux). Els diferents SBC aborden requisits de maquinari específics, on la memòria i l'emmagatzematge són fonamentals per als sistemes integrats. Les distribucions compactes de Linux incrustades minimitzen encara més les petjades de memòria i emmagatzematge.
No obstant això, el 32% dels participants opten per començar des d'una pissarra en blanc, cosa que permet al sistema dictar especificacions finals que ofereixen un rendiment excepcional i una fiabilitat robusta al menor cost possible. Per a les empreses, "construir versus comprar" segueix sent un dilema complex. El desenvolupament de solucions internes-demana inversió i temps, però la propietat i el control total tenen prioritat. La potència de processament i la funcionalitat del maquinari IoT estan determinades pels microprocessadors (MPU) o microcontroladors (MCU). El següent repte per als enginyers és seleccionar la MPU/MCU adequada per al seu disseny, amb un 39% dels enquestats afavorint les plataformes de desenvolupament de STMicroelectronics.
La plataforma al núvol és el component bàsic de la implementació d'IoT empresarial. Té un paper fonamental en la creació d'una infraestructura d'IoT segura i a gran-escala, que permet a les empreses recopilar, analitzar i processar dades d'IoT de sensors, dispositius i aplicacions per impulsar operacions sostenibles. El trenta-per cent dels participants van expressar explícitament una preferència pels núvols privats. Els núvols privats són més difícils d'infringir per als pirates informàtics, no tenen cap cost i permeten l'accés a les dades locals.
Els sensors, utilitzats per recollir dades, formen el nucli de cada dispositiu connectat. Des del posicionament i la identificació fins al monitoratge i protecció de la infraestructura crítica, els sensors serveixen com a ulls i oïdes de les solucions IoT, convertint la informació física capturada en senyals mesurables electrònicament. La gestió i el desplegament efectius dels sensors són components vitals dels processos d'IoT, amb la selecció de sensors que depèn de factors com l'ús, la precisió i la durada de la bateria. Els sensors més comuns són sensors ambientals, que mesuren temperatura, humitat, pressió i gasos, entre d'altres. La segona categoria més freqüent són els sensors de moviment.
D'aquest informe de tendències, podem concloure que les solucions innovadores dirigides a les cases intel·ligents, la indústria, els mercats i el govern estan obrint el camí per al futur de l'IoT. IoT està fermament a l'agenda de clients i socis i és molt buscat, però cap entitat pot afirmar que lidera el càrrec. L'IoT té un potencial immens i algunes empreses líders ja han pres mesures-Google, Apple i Amazon han entrat recentment al mercat de la domòtica. Què significa això per a altres empreses?
Menys del 25% dels enginyers creuen que la seva empresa tindrà un paper dominant en l'IoT, però encara és massa aviat per dir-ho. Qui liderarà el grup en el futur? Només el temps ho dirà.