De nieuwe generatie Internet of Things

Samen met kunstmatige intelligentie (AI) en big data staat het Internet of Things (IoT) centraal in de digitalisering van de wereldeconomie. Gegevens verzameld van sensoren kunnen worden gemonitord en teruggekoppeld om een actie uit te lokken, inzichten te verkrijgen of te reageren op een ander verbonden object honderden kilometers verderop. Met verwerking die naar de rand gaat, kunnen we onnodige communicatie- en opslagkosten vermijden terwijl we machine learning en AI toepassen om gegevenspatronen te identificeren die een impact hebben op fysieke processen of bedrijven.

Figuur 1: Cloud-Edge-IoT orkestratie

Gezien de exponentiële groei van verbonden apparaten en systemen, worden gegevensverwerking en analyse de motor voor de digitalisering van onze economie, samenleving en omgeving. Met apparaten die steeds slimmer worden in het verzamelen van gegevens, het verwerken en verzenden van informatie en het activeren van acties in realtime, vormt het IoT de kern van deze digitale transformatie, waarbij apparaten, gegevens, rekenkracht en connectiviteit worden geïntegreerd.

Het toekomstige Internet of Things

Het IoT creëert slimme omgevingen met digitale technologieën om de manier waarop we ons leven leiden te optimaliseren. De uitrol van meer dan 41 miljard IoT-apparaten wordt verwacht tegen 2025 (International Data Corporation). Dit zal leiden tot een exponentiële groei van data en computeractiviteiten en data-analyse naar de rand duwen.

Edge computing bouwt voort op een meerlaagse technologie die het beheer en de automatisering van verbonden IoT-apparaten mogelijk maakt. Het is de logische evolutie van het dominante cloud computing-model, waarbij de overdracht van bedrijfskritische gegevens naar de cloud wordt vermeden en veerkracht, real-time operaties en beveiliging, privacy en bescherming worden ondersteund. Tegelijkertijd vermindert het het energieverbruik en onze CO2-voetafdruk. In edge computing verplaatst de verwerking zich van een gecentraliseerd punt, dichter bij (of zelfs in) het IoT-apparaat zelf: de 'rand' of periferie van een netwerk.

Voor onderzoek, innovatie en de uitrol van de volgende generatie IoT is een sterke computercapaciteit aan de rand nodig om de digitale autonomie van Europa in toekomstige ICT-systemen te ondersteunen. Dit zal worden bereikt door een computercontinuüm te creëren – van zwermen verafgelegen apparaten tot de cloud – en omvat slimme platformopbouw die wordt aangestuurd door belangrijke Europese spelers.

Europa’s IoT-strategie

Als uitgangspunt voor besprekingen over een IoT-strategie van de volgende generatie heeft het Next Generation Internet of Things-project (NGIoT) in september 2020 een workshop over cloud-to-edge-to-IoT gehouden, waarin de technologische uitdagingen en de concurrentie-impact voor Europese belanghebbenden werden aangepakt in het licht van hun rol in een data-economie.

In maart 2021 mobiliseerde de Fireside Chat-workshop van de Commissie een klein aantal deskundige belanghebbenden uit sectoren zoals de lucht- en ruimtevaart, de landbouw, de automobielsector, bouwmachines, huisautomatisering en industriële automatisering, met als doel een Europese strategie voor het toekomstige IoT en edge computing te ontwerpen, met een marktvenster van meer dan vijf jaar.

Er werd een algemene consensus bereikt, zelfs tussen concurrenten, over de noodzaak van vertrouwde IoT- en edge computing-platforms en orkestratiemechanismen om de volgende fase van digitalisering te ondersteunen. De industriële actoren waren ingenomen met het initiatief van de Commissie om O&A-steun te verlenen;I-steun in het kader van Horizon Europa, waarmee de gemeenschappelijke ondernemingen op het gebied van belangrijke digitale technologieën en slimme netwerken en diensten worden overbrugd; het partnerschap inzake AI, data en robotica; en op adoptie gerichte initiatieven op het gebied van sectorale dataruimten en cloud-edge federaties.

In april 2021, na de Fireside Chat, verzamelde het NGIoT & Edge Computing Strategy Forum – dat door de Commissie samen met het EU-IoT-project werd georganiseerd – technologiedeskundigen uit verschillende digitale en verticale domeinen om van gedachten te wisselen over de prioriteiten, uitdagingen en kansen die voor ons liggen.

Het forum heeft ook een gemeenschappelijke strategische visie vastgesteld voor de volgende generatie IoT en (far) edge computing in Europa. Het verwelkomde meer dan 30 sprekers en 300 deelnemers tijdens 14 plenaire sessies over systeemecosystemen en -allianties, integratieplatforms, betrouwbaarheid en visionaire concepten, wat tijdens het evenement tot inzichtelijke discussies leidde.

Financieringsprogramma's van de EU

Horizon Europa: Naar aanleiding van het succes van Horizon 2020 zal Horizon Europa meer dan 150 miljoen EUR bijdragen aan O&A;I in het kader van zijn oproepen tot het indienen van voorstellen 2021-22 over “World Leading Data and Computing Technologies: Van Cloud to Edge tot IoT for European Data', waarmee de trend naar de edge wordt ondersteund met de ontwikkeling en implementatie van de volgende generatie computercomponenten, -systemen en -platforms. Dit zal de overgang mogelijk maken naar een computercontinuüm met sterke capaciteiten aan de uiterste rand op een energie-efficiënte en betrouwbare manier.

In het kader van cluster 4 van Horizon Europa, bestemming 3, heeft de Commissie een groep projecten geselecteerd voor de volgende generatie metabesturingssystemen om waarde te bieden voor belangrijke industriële en maatschappelijke toepassingen, zoals gebouwen, auto’s, landbouw en energie, die de komende jaren allemaal meer rekenkracht aan de rand zullen vereisen. Met 64 miljoen euro aan EU-financiering en met het oog op de totstandbrenging van een Europees IoT- en edge-ecosysteem zullen zes onderzoeks-en innovatieacties – ICOS, FluiDOS, NEMO, NebulOus, aeROS en NEPHELE – en drie coördinatie- en ondersteuningsacties – OpenContinuum, Unlock-CEI en HiPEAC – de opkomst van een dergelijk open ecosysteem ondersteunen door open oproepen te publiceren op het nieuwe webportaaleucloudedgeiot.eu,met name gericht op midcaps, kmo’s en start-ups. Het cluster werd aangekondigd tijdens desessie “FutureEuropean Platforms for the IoT and the Edge”tijdens deeditie van de IoT-weekvan juni 2022 in Dublin en zal op 1 september van start gaan, waarbij Unlock-CEI en HiPEAC respectievelijk op 1 juni en 1 december van start zullen gaan.

Op andere gebieden van het programma, zoals cluster 2: Culture, Creativity and Inclusive Society, IoT is een cruciale factor voor de verwezenlijking van de duurzameontwikkelingsdoelstellingen van de Verenigde Naties en de doelstellingen van de Europese Green Deal. Industriële digitalisering biedt bijvoorbeeld mogelijkheden voor monitoring op afstand van lucht- en waterverontreiniging, het optimaliseren van de manier waarop energie en natuurlijke hulpbronnen worden gebruikt en hoe verantwoorde operaties worden uitgevoerd in de bovengenoemde verticale sectoren.

Digitaal Europa: Naast Horizon Europa zal het programma Digitaal Europa van de Commissie (DIGITAL) gegevens- en clouddiensten aanbieden aan bedrijven, burgers en overheidsdiensten in de EU, met als doel gemeenschappelijke Europese gegevensruimtenop te zetten in verschillende verticale sectoren zoals landbouw, mobiliteit en energie, aangevuld met een betrouwbare, energie-efficiënte cloudinfrastructuur. In april 2021 publiceerde het Open DEI-project een standpuntnota waarin werd gewezen op het belang van dergelijke dataruimten voor de totstandbrenging van een toekomstige data-economie door het delen van gegevens op soevereine wijze, niet alleen binnen maar ook over sectoren heen.

DIGITAL zal ook de bestaande AI-test- en experimenteerfaciliteiten (TEF’s) op gebieden als gezondheidszorg en mobiliteit versterken en Europese digitale innovatiehubs subsidiëren om de digitalisering van kmo’s te stimuleren en Europese bedrijven te helpen concurrerender te worden in het digitale tijdperk.

Deze nieuwe initiatieven bouwen voort op de successen van Horizon 2020.  Op het gebied van de digitalisering van de Europese industrie (DEI) wordt prioriteit gegeven aan de opbouw van ecosystemen, de interoperabiliteit van platforms, de integratie van technologie, normalisatie en validering door middel van grootschalige proefprojecten en TEF’s. Het richt zich op de volgende sleutelsectoren: landbouw, energie, productie, mobiliteit, gezondheidszorg en slimme gemeenschappen.

De EU ondersteunt de ontwikkeling van industriële IoT-platforms, die essentieel zijn voor de integratie van belangrijke digitale technologieën in reële toepassingen, processen, producten en diensten. Als aanvulling op verschillende beleidsinitiatieven heeft de Commissie via haar Horizon 2020-programma ongeveer 400 miljoen euro beschikbaar gesteld voor inspanningen op het gebied van platformopbouw en grootschalige proefprojecten in het kader van het DEI-focusgebied. Sommige van deze projecten zijn al afgerond of lopen ten einde, terwijl andere nog maar net van start gaan en tot 2023 zullen blijven lopen.

Domeinoverschrijdende samenwerking

De Alliance for IoT and Edge Computing Innovation (AIOTI) is een initiatief van de Commissie ter ondersteuning van de totstandbrenging van een door de Europese industrie aangestuurd IoT-ecosysteem. Om dit ecosysteem beter te begrijpen, onderzocht een studie in juni 2019 het landschap van fysieke en virtuele clusters van ondernemingen, onderzoeksorganisaties en de academische wereld die werken aan de ontwikkeling en marktintroductie van IoT-technologieën en -toepassingen.

De Advanced Research & Technology for Embedded Intelligent Systems Industry Association (ARTEMIS-IA) vertegenwoordigt leden in de Europese industrie, het MKB, universiteiten en onderzoeksinstituten in de Electronic Components & Systems for European Leadership Joint Undertaking (ECSEL-JU). Artemis-IA bevordert de onderzoeks- en innovatiebelangen van zijn leden bij de Commissie en bij de regeringen van de deelnemende lidstaten.