Die europäische Internet-of-Things-Politik

Das Internet der Dinge (IoT) verbindet die physische Welt mit einer digitalen Umgebung, in der vernetzte Objekte (intelligente Geräte) über ihren Status und die Umgebung berichten. 

Die Technologien des Internets der Dinge stehen neben der Anwendung von verteilter und künstlicher Intelligenz (KI) an vorderster Front des digitalen Wandels der Weltwirtschaft. Die von IoT-Sensoren gesammelten Daten können überwacht und an ein zentrales System zurückgespeist werden, um eine Aktion auszulösen, Erkenntnisse zu gewinnen oder auf ein anderes verbundenes Objekt zu reagieren, das Hunderte von Kilometern entfernt ist. Zum Beispiel sammeln IoT-Sensoren in Feldern Daten, die Landwirten helfen, bessere Entscheidungen zu treffen. 

Europäisches IoT und Edge Computing

Die Einführung von IoT-Technologien wird unser Leben optimieren. Nach Angaben der International Data Corporation wird die Anzahl der installierten IoT-verbundenen Geräte von rund 40 Milliarden im Jahr 2023 auf 49 Millionen bis 2026 steigen, bei einer jährlichen Wachstumsrate von 7%. Bemerkenswert ist auch, dass drei Viertel der europäischen Unternehmen die Cloud nutzen, während etwa der gleiche Anteil in IoT investieren will. 

Dies führt zu einem exponentiellen Wachstum von Daten, die am Rande des Netzwerks verarbeitet werden. So können wir die Übertragungs- und Speicherkosten sowie den Energieverbrauch der Datenverarbeitung reduzieren.

Die Europäische Kommission hat eine Reihe unterstützender politischer Maßnahmen angenommen, um die Einführung des IoT und des Edge Computing der nächsten Generation zu beschleunigen und ihr volles Potenzial in Europa zum Nutzen der EU-Bürger und Unternehmen freizusetzen. Zusammen mit Edge Computing wird das künftige IoT die Art und Weise, wie Produktion und Prozesse über strategische Wertschöpfungsketten hinweg organisiert und überwacht werden, revolutionieren und den ökologischen und digitalen Wandel in die europäische Industrie bringen.

Forschungs-, Entwicklungs- und Innovationsprogramme

Im Rahmen der Aufforderungen zu „World Leading Data and Computing Technologies“ im Rahmen von Horizont Europa finanziert die Kommission IoT-Projekte und andere Aktivitäten im Rahmen des Clusters 4 „Digital, Industry and Space“, Ziel 3: Von der Cloud über Edge bis zum IoT. 

Im Rahmen der Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen im Rahmen des Arbeitsprogramms 2021-2022 von Horizont Europa hat die EU rund 100 Mio. EUR in diesen Cluster investiert. Mit der Förderung werden Forschungs- und Innovationsprojekte zu Meta-Betriebssystemen und Programmierwerkzeugen für dezentrale Intelligenz und Schwärme unterstützt.

Diese Projekte basieren darauf, die meisten Datenverarbeitungen auf Edge- und sogar auf Geräteebene zu halten und nicht in der Cloud. Sie werden im Zeitraum 2022-2025 umgesetzt. Diese Investitionen in neue Technologien bauen auf den Erfolgen einschlägiger Horizont-2020-Projekte in Höhe von rund 150 Mio. EUR auf, von denen einige bis 2023 liefen. Diese Vorläuferprojekte konzentrierten sich auf den Aufbau von Plattformen und groß angelegte Pilotprojekte, tragen aber auch zum ökologischen und digitalen Wandel in Europa im Allgemeinen bei. Darüber hinaus unterstützt die EU auch bereichsübergreifende Aspekte wie den Aufbau von Ökosystemen, Cybersicherheit, Plattforminteroperabilität, Technologieintegration und Normung.

Die Aufforderungen im Rahmen des Arbeitsprogramms 2023–2024 konzentrieren sich auf Forschung und Innovation im Bereich des Cognitive Computing sowie auf die Erprobung neuer intelligenter IoT-Plattformen und dezentraler Intelligenz. Diese Projekte werden den Einsatz von IoT- und Edge-Technologien in mehreren Sektoren demonstrieren und die industrielle Zusammenarbeit durch offene Plattformen und Standards fördern, um die europäische Führungsrolle im gesamten Edge-Ökosystem zu erreichen.

Zusammenarbeit mit Forschungsgemeinschaften

Die von der Europäischen Kommission unterstützte Community für Hochleistungs-, Edge- und Cloud-Computing (HiPEAC) umfasst das gesamte Computing-Kontinuum von Edge bis Cloud und bildet ein dynamisches Netzwerk von rund 2000 Forschern, Vertretern der Industrie und Studenten aus dem Bereich der Computersysteme, um die jüngsten Trends und Herausforderungen im Computing-Bereich zu verfolgen.

Darüber hinaus unterstützt die Europäische Kommission die Zusammenarbeit mit der National Science Foundation der Vereinigten Staaten im Rahmen des Projekts DISCOVER-US mit Schwerpunkt auf der Grundlagenforschung zu neuen Konzepten für verteiltes Rechnen und Schwarmintelligenz. Diese Aktivität wird Synergien, Erfahrungen und Wissensaustausch fördern und die Grundlage für die Schaffung eines kooperativen Forschungsökosystems zwischen der EU und den USA schaffen.

Weitere Einzelheiten zu laufenden Forschungs- und Innovationsprojekten sowie Veranstaltungen und Möglichkeiten für kleine und mittlere Unternehmen finden Sie auf dem europäischen Cloud-Edge-IoT-Portal. Diese Initiative zielt darauf ab, einen Weg für das Verständnis und die Entwicklung des Cloud-, Edge- und IoT-Kontinuums (CEI) zu schaffen, indem die Zusammenarbeit zwischen einer Vielzahl von Forschungsprojekten, Entwicklern und Lieferanten, Geschäftsanwendern und potenziellen Anwendern dieses neuen technologischen Paradigmas gefördert wird. 

Weitere Anstrengungen zur Digitalisierung der europäischen Industrie werden über die Fazilität „Connecting Europe“ und das Programm „Digitales Europa“ unternommen, beispielsweise durch die Einführung gemeinsamer europäischer Datenräume in vorrangigen Sektoren wie Landwirtschaft, Energie und Mobilität.

IoT nach Branchen

Die IoT-Politik der Europäischen Kommission erstreckt sich über mehrere vertikale Sektoren und fördert den Einsatz neuer Technologien zur Förderung des digitalen und ökologischen Wandels unserer Wirtschaft und Gesellschaft.

Aus Anwendungssicht sind das IoT und digitale Technologien Schlüsselfaktoren für die digitale Transformation in verschiedenen Branchen. Um diese Digitalisierung zu erreichen, arbeitet die Generaldirektion Kommunikationsnetze, Inhalte und Technologien (GD CONNECT) mit den jeweiligen politischen Generaldirektionen zusammen, um digitale Projekte im Cluster 5 „Klima, Energie und Mobilität“ und Cluster 6 „Lebensmittel, Bioökonomie, natürliche Ressourcen, Landwirtschaft und Umwelt“ von Horizont Europa zu unterstützen.

Die Generaldirektion Mobilität & Verkehr (GD MOVE) und die GD CONNECT entwickeln Synergien zwischen der europäischen Datenstrategie und der Strategie für nachhaltige und intelligente Mobilität, wobei ein besonderer Schwerpunkt auf der Einführung eines gemeinsamen europäischen Mobilitätsdatenraums liegt. Beide Generaldirektionen haben sich mit der Generaldirektion Forschung & Innovation (GD RTD) und der Generaldirektion Binnenmarkt, Industrie, Unternehmertum & KMU (GD GROW) zusammengeschlossen, um das Thema der vernetzten und automatisierten Mobilität durch eine Reihe ergänzender Maßnahmen sowie durch Forschungs- und Entwicklungsmaßnahmen weiterzuentwickeln.

Die Generaldirektion Energie (GD ENER) und die GD CONNECT bereiten derzeit Maßnahmen im Anschluss an den Aktionsplan zur Digitalisierung des Energiesystems vor, um den digitalen und nachhaltigen Wandel des Energiesystems der EU zu beschleunigen. Diese Arbeit steht im Einklang mit dem europäischen Grünen Deal der Kommission, REPowerEU und dem politischen Programm für die digitale Dekade für 2030. Ferner geht es um die Verbesserung des Austauschs und der Datennutzung im Energiesektor mit dem Ziel, einen gemeinsamen europäischen Energiedatenraum zu schaffen.

Schließlich arbeitet die Generaldirektion Landwirtschaft und ländliche Entwicklung (GD AGRI) mit der GD CONNECT zusammen, um einen gemeinsamen europäischen Agrardatenraum zu entwickeln, um für den digitalen Wandel der europäischen Landwirtschaft zu sorgen. Die laufenden Maßnahmen werden über Horizont Europa kofinanziert. Die Einrichtung der jeweiligen Datenräume soll 2024 im Rahmen des Programms „Digitales Europa“ auf der Grundlage der Tätigkeiten der EU-Mitgliedstaaten unterstützt werden.

Durch eine wirksame, enge Zusammenarbeit zwischen den verschiedenen Generaldirektionen der Kommission ist die EU in Bereichen wie Rechtsvorschriften, Normung und Interoperabilität, Cybersicherheit, nachhaltige IKT sowie bei der Unterstützung von Forschung, Innovation und Einführung mit gutem Beispiel vorangegangen. Sie arbeitet mit einschlägigen Interessenträgern aus dem öffentlichen und privaten Sektor sowie der Zivilgesellschaft in diesen Bereichen zusammen.

Web 4.0 und industrielle virtuelle Welten

Angetrieben durch das Wachstum von IoT-Objekten und vernetzten Systemen überall ist die Komplexität der Datenverarbeitung am Edge durch Dateninflation, Vielfalt der Datentypen und Aufgabenkonkurrenz gekennzeichnet.

Die Entwicklung hin zum Web 4.0 und zur neuen virtuellen Welt unterstreicht die Rolle neu entstehender Netzwerkfunktionen. Es ist ein Übergang vom Internet der Dinge zum Internet der digitalen Zwillinge, von Cloud und Central Computing zu Spatial Computing. Es profitiert von Fortschritten in der Benutzeroberflächentechnologie wie der erweiterten Realität und spornt Automatisierung und Robotik zur Vision eines industriellen Metaversums an.

Konsultationen der Kommission mit der Forschungsgemeinschaft zeigen, dass das industrielle Metaversum reifer ist als das verbraucherorientierte Metaversum. Die Interessenträger äußerten ihre Ansichten über die Bedeutung verteilter Intelligenz und kollaborativer industrieller Systeme im IoT-Edge-Kontinuum als Teil umfassenderer Herausforderungen des Cloud-Edge-Kontinuums. Da es sich um einen aufstrebenden Bereich handelt, müssen weitere Anstrengungen unternommen werden, um die Chancen und Herausforderungen für die europäischen Interessenträger zu erkunden.