Naslednja generacija interneta stvari

Internet stvari (IoT) je poleg umetne inteligence in masovnih podatkov v središču digitalizacije svetovnega gospodarstva. Podatke, zbrane iz senzorjev, je mogoče spremljati in dovajati nazaj, da sprožijo dejanje, pridobijo vpoglede ali se odzovejo na drug povezan predmet več sto kilometrov stran. Z obdelavo, ki se premika na rob, se lahko izognemo nepotrebnim stroškom komunikacije in shranjevanja ob uporabi strojnega učenja in umetne inteligence za prepoznavanje podatkovnih vzorcev, ki vplivajo na fizične procese ali podjetja.

Slika 1: Orkestracija oblaka Edge-IoT

Glede na eksponentno rast povezanih naprav in sistemov, obdelava podatkov in analitika postajata gonilo digitalizacije našega gospodarstva, družbe in okolja. Z vedno pametnejšimi napravami pri zbiranju podatkov, obdelavi in prenosu informacij ter sprožitvi dejanj v realnem času je internet stvari v središču te digitalne preobrazbe, ki združuje naprave, podatke, računalniško moč in povezljivost.

Prihodnost interneta stvari

Internet stvari ustvarja pametna okolja z digitalnimi tehnologijami za optimizacijo načina življenja. Do leta 2025 se pričakuje uvedba več kot 41 milijard naprav interneta stvari (International Data Corporation). To bo privedlo do eksponentne rasti podatkov ter potiskanja računalniških operacij in podatkovne analitike do roba.

Računalništvo na robu temelji na večplastni tehnologiji, ki omogoča upravljanje in avtomatizacijo povezanih IoT naprav. To je logična evolucija prevladujočega modela računalništva v oblaku, ki preprečuje prenos ključnih podatkov v oblak, podpira odpornost, operacije v realnem času ter varnost, zasebnost in zaščito. Hkrati zmanjšuje porabo energije in naš ogljični odtis. Pri računalništvu robov se obdelava premika iz centralizirane točke, bližje (ali celo v) napravi IoT: „rob“ ali obrobje omrežja.

Za raziskave, inovacije in uvajanje naslednje generacije interneta stvari bo potrebna močna računalniška zmogljivost na robu, da bi podprli digitalno avtonomijo Evrope v prihodnjih sistemih IKT. To bo doseženo z ustvarjanjem računalniškega kontinuuma – od rojov daljnih naprav do oblaka – in vključuje izgradnjo pametnih platform, ki jih bodo vodili ključni evropski akterji.

Evropska strategija interneta stvari

V okviru projekta naslednje generacije interneta stvari (NGIoT) je bila septembra 2020 kot izhodišče za razprave o strategiji interneta stvari naslednje generacije izvedena delavnica o oblaku-Edge-to-IoT, ki je obravnavala tehnološke izzive in konkurenčni učinek za evropske deležnike glede na njihovo vlogo v podatkovnem gospodarstvu.

Marca 2021 je Komisija na delavnici Fireside Chat zbrala majhno število strokovnih deležnikov iz sektorjev, kot so letalska in vesoljska industrija, kmetijstvo, avtomobilska industrija, gradbeni stroji, avtomatizacija doma in industrije, da bi oblikovali evropsko strategijo za prihodnje internet stvari in računalništvo na robu s tržnim oknom več kot 5 let.

Doseženo je bilo splošno soglasje, tudi med konkurenti, o potrebi po zaupanja vrednih platformah interneta stvari in računalništva na robu ter mehanizmih za orkestracijo v podporo naslednji stopnji digitalizacije. Industrijski akterji so pozdravili pobudo Komisije za zagotavljanje podpore za raziskave in inovacije v okviru programa Obzorje Evropa, s čimer bi združili skupna podjetja na področju ključnih digitalnih tehnologij ter pametnih omrežij in storitev; partnerstvo na področju umetne inteligence, podatkov in robotike; ter v sprejetje usmerjene pobude o sektorskih podatkovnih prostorih in združenjih v oblaku.

Aprila 2021 je strateški forum NGIoT & Edge Computing Computing, ki ga je skupaj s projektom EU-IoT organizirala Komisija, zbral tehnološke strokovnjake z različnih digitalnih in vertikalnih področij, da bi izmenjal mnenja o prihodnjih prednostnih nalogah, izzivih in priložnostih.

Forum je vzpostavil tudi skupno strateško vizijo za naslednjo generacijo interneta stvari in (odhodno) računalništvo na robu v Evropi. Pozdravila je več kot 30 govornikov in 300 udeležencev na več kot 14 plenarnih zasedanjih o sistemskih ekosistemih in zvezah, platformah za vključevanje, zanesljivosti in vizionarskih konceptih, kar je sprožilo pronicljive razprave med celotnim dogodkom.

Programi financiranja EU

Obzorje Evropa: Program Obzorje 2020 bo na podlagi uspeha programa Obzorje 2020 prispeval več kot 150 milijonov EUR za raziskave in inovacije v okviru razpisov za obdobje 2021–22 o vodilnih podatkovnih in računalniških tehnologijah na svetu: Od oblaka do roba do interneta stvari za evropske podatke“, ki podpira trend do roba z razvojem in uvajanjem računalniških komponent, sistemov in platform naslednje generacije. To bo omogočilo prehod na računalniški kontinuum z močnimi zmogljivostmi na skrajnem robu na energetsko učinkovit in zaupanja vreden način.

Komisija je vokviru sklopa 4 Destinacija 3 programa Obzorje Evropa izbrala skupino projektov za naslednjo generacijo metaoperativnih sistemov za zagotavljanje vrednosti v ključnih industrijskih in družbenih aplikacijah, kot so stavbe, avtomobilska industrija, kmetijstvo in energija, za katere bo v prihodnjih letih potrebnih več računalniške moči. 6 raziskovalnih in inovacijskih ukrepov – ICOS, Fluidos, NEMO, Nebulous, Aeros in NEPHELE – ter 3 usklajevalnih in podpornih ukrepov – OpenContinuum,Unlock -CEI in HiPEAC – bo podprlo nastanek takega odprtega ekosistema z objavo javnih razpisov na novem spletnem portalu eucloudedgeiot.eu, ki bo namenjen zlasti podjetjem s srednje veliko tržno kapitalizacijo, malim in srednjim podjetjem ter zagonskim podjetjem. Sklop je bil najavljen medzasedanjem „Prihodnje evropske platforme za internet stvari in rob“ junija 2022 v Dublinu, ki se bo začelo 1. septembra, s funkcijo Unlock-CEI in HiPEAC, ki se bo začela 1. junija oziroma 1. decembra.

Na drugih področjih programa, kot je sklop 2: Kultura, ustvarjalnost in vključujoča družba, internet stvari se obravnava kot ključni dejavnik za doseganje ciljev trajnostnega razvoja Združenih narodov in ciljev evropskega zelenega dogovora. Industrijska digitalizacija na primer ponuja priložnosti za spremljanje onesnaževanja zraka in vode na daljavo, s čimer se optimizira uporaba energije in naravnih virov ter izvajanje odgovornih dejavnosti v zgoraj navedenih vertikalnih sektorjih.

Digitalna Evropa: Poleg programa Obzorje Evropa bo program Komisije za digitalno Evropo (DIGITAL) podjetjem, državljanom in javnim upravam EU prinesel podatke in storitve v oblaku, njegov cilj pa bo vzpostaviti skupni evropski podatkovni prostorv različnih vertikalnih sektorjih, kot so kmetijstvo, mobilnost in energija, ki ga bo dopolnjevala zanesljiva, energetsko učinkovita infrastruktura v oblaku. Aprila 2021 je projekt Open DEI objavil dokument o stališču, v katerem je poudaril pomen takih podatkovnih prostorov pri ustvarjanju prihodnjega podatkovnega gospodarstva s suvereno izmenjavo podatkov, ne le znotraj sektorjev, temveč tudi med njimi.

Digitalno bo okrepilo tudi obstoječe zmogljivosti za testiranje in eksperimentiranje z umetno inteligenco na področjih, kot sta zdravstvo in mobilnost, ter subvencioniralo evropska vozlišča za digitalne inovacije, da bi spodbudili digitalizacijo MSP in evropskim podjetjem pomagali, da v digitalni dobi postanejo konkurenčnejši.

Te nove pobude temeljijo na uspehih programa Obzorje 2020. Področje digitalizacije evropske industrije (DEI) daje prednost izgradnji ekosistemov, interoperabilnosti platform, integraciji tehnologije, standardizaciji in potrjevanju prek obsežnih pilotnih projektov in TEF. Osredotoča se na naslednje ključne sektorje: kmetijstvo, energija, proizvodnja, mobilnost, zdravstveno varstvo in pametne skupnosti.

EU podpira razvoj industrijskih platform interneta stvari, ki so bistvene za vključevanje ključnih digitalnih tehnologij v aplikacije, procese, proizvode in storitve v realnem svetu. Komisija je kot dopolnitev različnih političnih pobud v okviru svojega programa Obzorje 2020 dala na voljo približno 400 milijonov EUR za prizadevanja za izgradnjo platform in obsežne pilotne projekte v okviru prednostnega področja DEI. Nekateri od teh projektov so se že zaključili ali se zaključujejo, medtem ko se drugi šele začenjajo in se bodo nadaljevali tudi v letu 2023.

Sodelovanje med domenami

Komisija je ustanovila zavezništvo za inovacije IoT in Edge Computing (AIOTI), da bi podprla oblikovanje evropskega industrijskega ekosistema interneta stvari. Za boljše razumevanje tega ekosistema je študija iz junija 2019 raziskala okolje fizičnih in virtualnih grozdov podjetij, raziskovalnih organizacij in akademskih krogov, ki se ukvarjajo z razvojem in uvajanjem tehnologij in aplikacij interneta stvari na trg.

Združenje za napredne raziskave in tehnologijo za vgrajene inteligentne sisteme (ARTEMIS-IA) zastopa člane evropske industrije, MSP, univerz in raziskovalnih inštitutov v Skupnem podjetju za elektronske komponente in sisteme za evropski vodilni položaj (ECSEL-JU). Artemis-IA spodbuja raziskovalne in inovacijske interese svojih članov pri Komisiji in vladah sodelujočih držav članic.