Nästa generations Internet of Things

Tillsammans med artificiell intelligens (AI) och stordata står sakernas internet (IoT) i centrum för digitaliseringen av världsekonomin. Data som samlas in från sensorer kan övervakas och matas tillbaka för att initiera en åtgärd, få insikter eller svara på ett annat anslutet objekt hundratals mil bort. Med bearbetning flyttas till kanten kan vi undvika onödiga kommunikations- och lagringskostnader samtidigt som vi tillämpar maskininlärning och AI för att identifiera datamönster som påverkar fysiska processer eller företag.

Figur 1: Cloud-Edge-IoT orkestrering

Med tanke på den exponentiella tillväxten av uppkopplade enheter och system håller databehandling och analys på att bli motorn för digitaliseringen av vår ekonomi, vårt samhälle och vår miljö. Med enheter som blir allt smartare när det gäller att samla in data, bearbeta och överföra information och utlösa åtgärder i realtid är IoT kärnan i denna digitala omvandling, som integrerar enheter, data, datorkraft och anslutning.

Framtidens Internet of Things

IoT skapar smarta miljöer med digital teknik för att optimera vårt sätt att leva våra liv. Utbyggnaden av över 41 miljarder IoT-enheter förväntas fram till 2025 (International Data Corporation). Detta kommer att leda till en exponentiell tillväxt av data och push computing operationer och dataanalys till kanten.

Edge computing bygger på en teknik i flera lager som möjliggör hantering och automatisering av anslutna IoT-enheter. Det är den logiska utvecklingen av den dominerande cloud computing -modellen, som undviker överföring av verksamhetskritiska data till molnet, stöder motståndskraft, realtidsoperationer och säkerhet, integritet och skydd. Samtidigt minskar det energiförbrukningen och vårt koldioxidavtryck. I edge computing rör sig bearbetningen från en centraliserad punkt, närmare (eller till och med in i) IoT-enheten själv: ett näts ”kant” eller periferi.

Forskning, innovation och införande av nästa generations sakernas internet kommer att behöva en stark datorkapacitet i framkant för att stödja Europas digitala oberoende i framtida IKT-system. Detta kommer att uppnås genom att skapa en datorkontinuum – från svärmar av fjärrstyrda enheter till molnet – och inbegriper smart plattformsbyggnad som drivs av viktiga europeiska aktörer.

EU:s strategi för sakernas internet

Som utgångspunkt för diskussionerna om en nästa generations IoT-strategi genomförde projektet Next Generation Internet of Things (NGIoT) i september 2020 en workshop om molnet-till-Edge-to-IoT, därman tog upp de tekniska utmaningarna och konkurrenseffekterna för de europeiska intressenterna mot bakgrund av deras roll i en dataekonomi.

I mars 2021 mobiliserade kommissionens workshop i Fireside Chat ett litet antal expertintressenter från sektorer som flyg-, jordbruks-, fordons-, byggmaskiner, hem- och industriautomation, i syfte att utforma en europeisk strategi för framtida IoT och edge computing, med ett marknadsfönster på över fem år.

En allmän enighet nåddes, även mellan konkurrenterna, om behovet av tillförlitliga IoT- och edge computing-plattformar och orkestreringsmekanismer för att stödja nästa steg i digitaliseringen. Industriaktörerna välkomnade kommissionens initiativ att tillhandahålla FoI-stöd inom ramen för Horisont Europa och överbrygga de gemensamma företagen om viktig digital teknik och smarta nät och tjänster. partnerskapet om AI, data och robotteknik. och adoptionsinriktade initiativ om sektoriella dataområden och molnbaserade federationer.

I april 2021 samlade NGIoT & Edge Computing Strategy Forum – som anordnades av kommissionen tillsammans med EU-IoT-projektet – teknikexperter från olika digitala och vertikala områden för att diskutera de prioriteringar, utmaningar och möjligheter som väntar.

Forumet fastställde också en gemensam strategisk vision för nästa generations IoT och (längre) edge computing i Europa. Det välkomnade över 30 talare och 300 deltagare under 14 plenarsessioner om systemekosystem och allianser, integrationsplattformar, trovärdighet och visionära koncept, vilket gav upphov till insiktsfulla diskussioner under hela evenemanget.

EU:s finansieringsprogram

Horisont Europa: Efter framgången med Horisont 2020 kommer Horisont Europa att bidra med mer än 150 miljoner euro till forskning och innovation inom ramen för sina ansökningsomgångar 2021–22 om världsledande data- och datateknik: Från moln till Edge till IoT för europeiska data, vilket stöder trenden till kanten med utveckling och driftsättning av nästa generations datorkomponenter, system och plattformar. Detta kommer att möjliggöra övergången till ett datorkontinuum med stark kapacitet längst bort på ett energieffektivt och tillförlitligt sätt.

Inom ramen för Horisont Europas Cluster 4 Destination 3 valde kommissionen ut en grupp projekt för nästa generations metaoperativa system för att ge värde i viktiga industriella och samhälleliga tillämpningar, såsom byggnader, fordon, jordbruk och energi, som alla kommer att kräva mer datorkraft i framkant under de kommande åren. 6 forsknings- och innovationsåtgärder – ICOS, Fluidos, NEMO, nebulous, Aeros and Nebulous, Aeros and NEPHELE – och 3 samordnings- och stödåtgärder – OpenContinuum, Unlock-CEI och HiPEAC– kommer att stödja framväxten av ett sådant öppet ekosystem genom att offentliggöra öppna ansökningsomgångar på den nya webbportalen eucloudedgeiot.eu, särskilt inriktade på midcap-företag, små och medelstora företag och nystartade företag. Klustret tillkännagavs undersessionen ”Framtida europeiska plattformar för sakernas internet och kanten” vid IoT - veckan i juni 2022 iDublin och kommer att lanseras den 1 september, med lanseringen av Unlock-CEI och HiPEAC den 1 juni respektive den 1 december.

Inom andra områden av programmet, t.ex. kluster 2: Kultur, kreativitet och inkluderande samhälle, sakernas internet tas upp som en viktig möjliggörare för att uppnå FN:s mål för hållbar utveckling och målen i den europeiska gröna given. Industriell digitalisering ger till exempel möjligheter till distansövervakning av luft- och vattenföroreningar, optimering av hur energi och naturresurser används och hur ansvarsfull verksamhet bedrivs inom de ovan nämnda vertikala sektorerna.

Det digitala Europa: Utöver Horisont Europa kommer kommissionens program för ett digitalt Europa (DIGITAL) att föra data och molntjänster till EU:s företag, medborgare och offentliga förvaltningar, i syfte att inrätta ett gemensamt europeiskt dataområdeinom olika vertikala sektorer som jordbruk, rörlighet och energi, kompletterat med en tillförlitlig och energieffektiv molninfrastruktur. I april 2021 offentliggjorde projektet Open DEI ett ståndpunktsdokument där man underströk vikten av sådana dataområden för att skapa en framtida dataekonomi genom suverän delning av data, inte bara inom sektorer utan också över dem.

Digital teknik kommer också att stärka befintliga test- och experimentanläggningar för AI inom områden som hälso- och sjukvård och rörlighet och subventionera europeiska digitala innovationsnav för att främja digitaliseringen av små och medelstora företag och hjälpa europeiska företag att bli mer konkurrenskraftiga i den digitala tidsåldern.

Dessa nya initiativ bygger på framgångarna med Horisont 2020. Området för digitalisering av den europeiska industrin (DEI) prioriterar ekosystembyggande, plattformsinteroperabilitet, teknikintegration, standardisering och validering genom storskaliga piloter och TEF. Det är inriktat på följande nyckelsektorer: jordbruk, energi, tillverkning, rörlighet, hälso- och sjukvård och smarta samhällen.

EU stöder utvecklingen av industriella IoT-plattformar som är avgörande för integreringen av viktig digital teknik i verkliga tillämpningar, processer, produkter och tjänster. Som ett komplement till olika politiska initiativ har kommissionen ställt omkring 400 miljoner euro till förfogande genom sitt program Horisont 2020 för insatser för plattformsbyggande och storskaliga pilotprojekt inom fokusområdet DEI. Vissa av dessa projekt har redan avslutats eller håller på att avslutas, medan andra bara startar och kommer att fortsätta att löpa fram till 2023.

Samarbete mellan domäner

Alliansen för IoT och Edge Computing Innovation (AIOTI) initierades av kommissionen för att stödja skapandet av ett europeiskt industridrivet IoT-ekosystem. För att bättre förstå detta ekosystem undersökte en studie i juni 2019 landskapet av fysiska och virtuella kluster av företag, forskningsorganisationer och den akademiska världen som arbetar med utveckling och marknadsspridning av IoT-teknik och applikationer.

Advanced Research & Technology for Embedded Intelligent Systems Industry Association (ARTEMIS-IA) representerar medlemmar i den europeiska industrin, små och medelstora företag, universitet och forskningsinstitut inom det gemensamma företaget för elektroniska komponenter och system för europeiskt ledarskap (Ecsel-JU). Artemis-IA främjar sina medlemmars forsknings- och innovationsintressen till kommissionen och för regeringarna i de deltagande medlemsstaterna.