Internet věcí příští generace

Spolu s umělou inteligencí (AI) a daty velkého objemu je internet věcí ( IoT) středem digitalizace světové ekonomiky. Data shromažďovaná ze senzorů mohou být monitorována a vrácena zpět, aby podnítila akci, získala přehled nebo reagovala na jiný připojený objekt stovky kilometrů daleko. S přesunem zpracování na okraj se můžeme vyhnout zbytečným nákladům na komunikaci a ukládání při aplikaci strojového učení a umělé inteligence k identifikaci datových vzorců, které mají dopad na fyzické procesy nebo podniky.

Obrázek 1: Cloud-Edge-IoT orchestrace

Vzhledem k exponenciálnímu růstu připojených zařízení a systémů se zpracování a analýza dat stávají motorem digitalizace naší ekonomiky, společnosti a životního prostředí. Vzhledem k tomu, že zařízení jsou stále chytřejší při shromažďování dat, zpracování a přenosu informací a spouštění akcí v reálném čase, je IoT jádrem této digitální transformace, integrující zařízení, data, výpočetní výkon a konektivitu.

Budoucí internet věcí

IoT vytváří inteligentní prostředí s digitálními technologiemi, abychom optimalizovali způsob, jakým žijeme naše životy. Zavedení více než 41 miliard zařízení IoT se očekává do roku 2025 (International Data Corporation). To povede k exponenciálnímu růstu dat a posune výpočetní operace a analýzu dat na okraj.

Edge computing staví na vícevrstvé technologii, která umožňuje správu a automatizaci připojených zařízení IoT. Jedná se o logický vývoj dominantního modelu cloud computingu, který se vyhýbá přenosu kritických dat do cloudu, podporuje odolnost, provoz v reálném čase a bezpečnost, soukromí a ochranu. Zároveň snižuje spotřebu energie a naši uhlíkovou stopu. V edge computingu se zpracování pohybuje z centralizovaného bodu, blíže (nebo dokonce) samotnému zařízení IoT: „okraj“ nebo periferie sítě.

Výzkum, inovace a zavádění nové generace internetu věcí budou potřebovat silnou výpočetní kapacitu, aby se podpořila digitální autonomie Evropy v budoucích systémech IKT. Toho bude dosaženo vytvořením výpočetního kontinua – od hejn vzdálených zařízení až po cloud – a zahrnuje budování inteligentních platforem řízených klíčovými evropskými aktéry.

Evropská strategie IoT

V září 2020 uspořádal projekt Next Generation Internet věcí (NGIoT) seminář na téma Cloud-to-Edge-to-IoT, který se zabýval technologickými výzvami a konkurenčním dopadem pro evropské zúčastněné strany s ohledem na jejich úlohu v ekonomice založené na datech.

V březnu 2021 zmobilizoval seminář Komise Fireside Chat malý počet odborných zúčastněných stran z odvětví, jako je letecký a kosmický průmysl, zemědělství, automobilový průmysl, stavební stroje, domácí a průmyslová automatizace, s cílem navrhnout evropskou strategii pro budoucí IoT a edge computing s tržním okénkem více než 5 let.

Bylo dosaženo všeobecného konsensu, a to i mezi konkurenty, ohledně potřeby důvěryhodných platforem IoT a edge computingu a mechanismů orchestrace, které by podpořily další fázi digitalizace. Průmyslové subjekty uvítaly iniciativu Komise poskytovat podporu výzkumu a inovací v rámci programu Horizont Evropa a překlenout společné podniky v oblasti klíčových digitálních technologií a inteligentních sítí a služeb; partnerství v oblasti umělé inteligence, dat a robotiky; a iniciativy zaměřené na přijetí týkající se odvětvových datových prostorů a federací cloudových hran.

V dubnu 2021 v návaznosti na Fireside Chat shromáždilo strategické fórum NGIoT & Edge Computing, které spolupořádala Komise s projektem EU-IoT, technologické odborníky z různých digitálních a vertikálních oblastí, aby si vyměnili názory na budoucí priority, výzvy a příležitosti.

Fórum rovněž vytvořilo společnou strategickou vizi nové generace IoT a (daleko) edge computingu v Evropě. Přivítala více než 30 řečníků a 300 účastníků ve více než 14 plenárních zasedáních o systémových ekosystémech a aliancích, integračních platformách, důvěryhodnosti a vizionářských koncepcích, což vyvolalo pronikavé diskuse během celé akce.

Programy financování EU

Horizont Evropa: V návaznosti na úspěch programu Horizont 2020 přispěje program Horizont Evropa do výzkumu a inovací více než 150 milionů EUR v rámci svých výzev na období 2021–2022 s názvem „Vedading Data and Computing Technologies: Od cloudu až po internet věcí pro evropská data“, což podporuje vývoj a zavádění výpočetních komponent, systémů a platforem nové generace. To umožní přechod na výpočetní kontinuum se silnými kapacitami na dalekém okraji energeticky účinným a důvěryhodným způsobem.

V rámci programu Horizont Evropa Cluster 4 Destination 3 vybrala Komise skupinu projektů týkajících se příští generace metaoperačních systémů s cílem poskytnout hodnotu v klíčových průmyslových a společenských aplikacích, jako jsou budovy, automobilový průmysl, zemědělství a energetika, přičemž všechny budou v nadcházejících letech vyžadovat větší výpočetní výkon. 6 opatření v oblasti výzkumu a inovací – ICOS, Fluidos, NEMO, mlhovina, Aeros a NEPHELE – a 3 koordinační a podpůrné akce – OpenContinuum, Unlock- CEI a HiPEAC– podpoří vznik takového otevřeného ekosystému zveřejněním otevřených výzev na novém internetovém portálu eucloudedgeiot.eu, zejména zaměřeném na střední kapitalizaci, malé a střední podniky a začínající podniky. Klastr byl oznámen běhemzasedání „Budoucí evropské platformy pro internet věcí a okraje“na červnovém ročníku týdne internetu věcí v Dublinu v červnu 2022 a bude zahájen 1. září, přičemž Unlock-CEI a HiPEAC budou zahájeny 1. června a 1. prosince.

V jiných oblastech programu, jako je klastr 2: Internet věcí je zaměřen na kulturu, kreativitu a inkluzivní společnost jako na rozhodující faktor pro dosažení cílů udržitelného rozvoje OSN a cílů Zelené dohody pro Evropu. Například průmyslová digitalizace představuje příležitosti pro dálkovou kontrolu znečištění ovzduší a vody, optimalizaci způsobu využívání energie a přírodních zdrojů a způsobu, jakým jsou prováděny odpovědné činnosti ve výše uvedených vertikálních odvětvích.

Digitální Evropa: Kromě programu Horizont Evropa přinese Komise v rámci programu Digitální Evropa (DIGITAL) datové a cloudové služby podnikům, občanům a orgánům veřejné správy v EU s cílem vytvořit společný evropský datový prostorv různých vertikálních odvětvích, jako je zemědělství, mobilita a energetika, doplněný důvěryhodnou a energeticky účinnou cloudovou infrastrukturou. V dubnu 2021 zveřejnil projekt Open DEI poziční dokument, v němž zdůraznil význam těchto datových prostorů při vytváření budoucí ekonomiky založené na datech prostřednictvím svrchovaného sdílení dat, a to nejen v rámci odvětví, ale i napříč nimi.

Digitální technologie rovněž posílí stávající zařízení pro testování a experimentování umělé inteligence (TEF) v oblastech, jako je zdravotní péče a mobilita, a dotuje evropská centra pro digitální inovace s cílem posílit digitalizaci malých a středních podniků a pomoci evropským společnostem stát se v digitálním věku konkurenceschopnějšími.

Tyto nové iniciativy vycházejí z úspěchů programu Horizont 2020. Oblast digitalizace evropského průmyslu (DEI) upřednostňuje budování ekosystémů, interoperabilitu platforem, integraci technologií, normalizaci a validaci prostřednictvím rozsáhlých pilotních projektů a TEF. Zaměřuje se na následující klíčová odvětví: zemědělství, energetika, výroba, mobilita, zdravotní péče a inteligentní komunity.

EU podporuje rozvoj průmyslových platforem internetu věcí, které jsou nezbytné pro integraci klíčových digitálních technologií do reálných aplikací, procesů, produktů a služeb. Doplňkem různých politických iniciativ Komise prostřednictvím svého programu Horizont 2020 uvolnila přibližně 400 milionů EUR na úsilí o budování platforem a rozsáhlé pilotní projekty v rámci prioritní oblasti digitální ekonomiky. Některé z těchto projektů již skončily nebo se chýlí ke konci, zatímco jiné teprve začínají a poběží až do roku 2023.

Spolupráce napříč oblastmi

Aliance pro inovace IoT a Edge Computing (AIOTI) byla iniciována Komisí s cílem podpořit vytvoření evropského ekosystému internetu věcí řízeného průmyslem. Pro lepší pochopení tohoto ekosystému studie z června 2019 zkoumala krajinu fyzických a virtuálních klastrů podniků, výzkumných organizací a akademické obce, které pracují na vývoji a zavádění technologií a aplikací IoT na trhu.

Advanced Research & Technology for Embedded Intelligent Systems Industry Association (ARTEMIS-IA) zastupuje členy evropského průmyslu, malých a středních podniků, univerzit a výzkumných ústavů ve společném podniku pro elektronické součásti a systémy pro vedoucí postavení Evropy (ECSEL-JU). Artemis-IA podporuje výzkumné a inovační zájmy svých členů v Komisi i vládách zúčastněných členských států.