Naslednja generacija interneta stvari

Poleg umetne inteligence in velepodatkov je internet stvari v središču digitalizacije svetovnega gospodarstva. Podatke, zbrane s senzorji, je mogoče spremljati in pošiljati nazaj, da bi spodbudili dejanje, pridobili vpogled ali se odzvali na drug povezan predmet, ki je oddaljen več sto kilometrov. S prehodom obdelave na rob se lahko izognemo nepotrebnim stroškom komunikacije in shranjevanja, hkrati pa uporabljamo strojno učenje in umetno inteligenco za prepoznavanje podatkovnih vzorcev, ki vplivajo na fizične procese ali podjetja.

Slika 1: Orkestracijo Cloud-Edge-IoT

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

Prihodnost interneta stvari

IoT ustvarja pametna okolja z digitalnimi tehnologijami za optimizacijo načina življenja. Pričakuje se, da bo do leta 2025 uvedenih več kot 41 milijard naprav interneta stvari (International Data Corporation). To bo privedlo do eksponentne rasti podatkov ter potisnilo računalniške operacije in podatkovno analitiko na rob.

Računalništvo na robu temelji na večplastni tehnologiji, ki omogoča upravljanje in avtomatizacijo povezanih naprav interneta stvari. To je logičen razvoj prevladujočega modela računalništva v oblaku, ki preprečuje prenos podatkov, pomembnih za misijo, v oblak, podpira odpornost, operacije v realnem času ter varnost, zasebnost in zaščito. Hkrati zmanjšuje porabo energije in naš ogljični odtis. Pri računalništvu na robu se obdelava premika s centralizirane točke, bližje (ali celo v) sami napravi interneta stvari: "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 vzpostavitvijo računalniškega kontinuuma – od rojev naprav na skrajnem robu do oblaka – in vključuje izgradnjo pametnih platform, ki jo bodo vodili ključni evropski akterji.

Evropska strategija interneta stvari

Kot izhodišče za razprave o strategiji interneta stvari naslednje generacije je bila v okviru projekta interneta stvari naslednje generacije septembra 2020 izvedena delavnica o prehodu od oblaka do roba interneta stvari, na kateri so bili obravnavani tehnološki izzivi in konkurenčni učinek za evropske deležnike glede na njihovo vlogo v podatkovnem gospodarstvu.

Marca 2021 je delavnica Komisije Fireside Chat mobilizirala majhno število strokovnih deležnikov iz sektorjev, kot so letalska in vesoljska industrija, kmetijstvo, avtomobilska industrija, gradbeni stroji, domača in industrijska avtomatizacija, da bi oblikovali evropsko strategijo za prihodnji internet stvari in računalništvo na robu s tržnim oknom, daljšim od petih let.

Doseženo je bilo splošno soglasje, tudi med konkurenti, o potrebi po zaupanja vrednih platformah interneta stvari in računalništva na robu ter mehanizmih za usklajevanje v podporo naslednji fazi digitalizacije. Industrijski akterji so pozdravili pobudo Komisije za zagotavljanje podpore za raziskave in inovacije v okviru programa Obzorje Evropa, ki povezuje 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 zvezah na robu oblaka.

Aprila 2021 so se na strateškem forumu NGIoT & Edge Computing Strategy Forum, ki ga je Komisija organizirala skupaj s projektom EU-IoT, zbrali tehnološki strokovnjaki z različnih digitalnih in vertikalnih področij, da bi izmenjali mnenja o prihodnjih prednostnih nalogah, izzivih in priložnostih.

Na forumu je bila oblikovana tudi skupna strateška vizija za internet stvari naslednje generacije in računalništvo na robu (daleč) v Evropi. Na njem je sodelovalo več kot 30 govornikov in 300 udeležencev na 14 plenarnih zasedanjih o sistemskih ekosistemih in zavezništvih, integracijskih platformah, zanesljivosti in vizionarskih konceptih, kar je sprožilo poglobljene razprave med celotnim dogodkom.

Programi financiranja EU

Obzorje Evropa: Po uspehu programa Obzorje 2020 bo program Obzorje Evropa prispeval več kot 150 milijonov evrov za raziskave in inovacije; v okviru svojih razpisov za obdobje 2021–2022 z naslovom Vodilne svetovne podatkovne in računalniške tehnologije: 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 skrajni meji na energetsko učinkovit in zaupanja vreden način.

Komisijaje v okviru sklopa 4 Destinacija 3 programa Obzorje Evropa izbrala skupino projektov o naslednji generaciji metaoperativnih sistemov za zagotavljanje vrednosti v ključnih industrijskih in družbenih aplikacijah, kot so stavbe, avtomobilska industrija, kmetijstvo in energetika, za vse pa bo v prihodnjih letih potrebna večja računalniška zmogljivost na robu. Šest ukrepov na področju raziskav in inovacij – ICOS,FluiDOS,NEMO ,NebulOus, aeROS inNEPHELE – ter trije usklajevalni in podporni ukrepi –OpenContinuum, Unlock-CEI in HiPEAC–,  ki bodo prejeli sredstva EU v višini 64 milijonov evrov, bo podprlo nastanek takega odprtega ekosistema z objavo odprtih razpisov na novem spletnem portalueucloudedgeiot.eu,zlasti za podjetja s srednje veliko tržno kapitalizacijo, MSP in zagonska podjetja. Sklop je bil napovedan naseji „Prihodnjeevropske platforme za internet stvari in rob“vtednu interneta stvarijunija 2022 v Dublinu in se bo začel izvajati 1. septembra, Unlock-CEI in HiPEAC pa 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 Združenih narodov za trajnostni razvoj in ciljev evropskega zelenega dogovora. Industrijska digitalizacija na primer ponuja priložnosti za spremljanje onesnaževanja zraka in vode na daljavo, optimizacijo uporabe energije in naravnih virov ter odgovornega delovanja 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 zaupanja vredna in energijsko učinkovita infrastruktura v oblaku. Aprila 2021 je bil v okviru projekta Open DEI objavljen dokument o stališču, v katerem je bil poudarjen pomen takih podatkovnih prostorov pri ustvarjanju prihodnjega podatkovnega gospodarstva s suvereno izmenjavo podatkov, ne le znotraj sektorjev, temveč tudi med njimi.

DIGITAL bo tudi okrepil obstoječe obrate za preizkušanje umetne inteligence in poskuse z njo (TEF) na področjih, kot sta zdravstveno varstvo in mobilnost, ter subvencioniral evropska vozlišča za digitalne inovacije, da bi spodbudil digitalizacijo MSP in pomagal evropskim podjetjem, da postanejo konkurenčnejša v digitalni dobi.

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

EU podpira razvoj industrijskih platform interneta stvari, ki so bistvene za vključevanje ključnih digitalnih tehnologij v dejanske aplikacije, procese, izdelke in storitve. Komisija je z dopolnjevanjem različnih pobud politike prek programa Obzorje 2020 dala na voljo približno 400 milijonov evrov za prizadevanja za vzpostavitev platform in obsežno pilotno izvajanje v okviru prednostnega področja DEI. Nekateri od teh projektov so že končani ali se zaključujejo, drugi pa se šele začenjajo in se bodo nadaljevali tudi v letu 2023.

Sodelovanje med področji

Zavezništvo za inovacije na področju interneta stvari in računalništva na robu (AIOTI) je ustanovila Komisija, da bi podprla oblikovanje evropskega ekosistema interneta stvari, ki ga vodi industrija. Da bi bolje razumeli ta ekosistem, je bilo v študiji iz junija 2019 preučeno 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 Advanced Research & Technology for Embedded Intelligent Systems Industry Association (ARTEMIS-IA) zastopa člane evropske industrije, MSP, univerz in raziskovalnih inštitutov v skupnem podjetju Electronic Components & Systems for European Leadership Joint Undertaking (ECSEL-JU). ARTEMIS-IA spodbuja raziskovalne in inovacijske interese svojih članov pri Komisiji in vladah sodelujočih držav članic.